В бытовых приборах в процессе эксплуатации происходит быстрый разряд батареи питания. Возникает необходимость часто приобретать новые, то есть, тратиться. Решение по экономии – это самим собрать схему низковольтного стабилизатора на 6 вольт. Электрическая схема довольно простая, и включает в себя саму сборку стабилизатора 7806, на ограничение выходного напряжения 6 В, и два фильтрующих и компенсирующих электролитических конденсатора на 10 мкФ и 25 В.
При этом необходимо соблюдать полярность подключения, то есть, плюс к плюсу, а минус к минусу. Это очень важно. При самодельном изготовлении стабилизатора финансовые затраты составят до 50 рублей. На вход подается постоянное напряжение величиной от 9 до 15 вольт с токовой нагрузкой не менее 400 мА. В нашем случае это сетевой блок питания от зарядки телефона с напряжением 12 вольт.
Другим элементом являются деревянные батарейки. Их длина соответствует размеру применяемых в приборе батарей питания. Изготовить их большого труда не составит. Они хорошо укладываются в аккумуляторный отсек любого электрического прибора. В нашем случае мы их использовали для роликовой пилки. Прибор легко и удобно держать вместе с проводом и переходным штекером.
Описание стабилизатора 78L05
Данный стабилизатор не дорогой и прост в применении, что позволяет облегчить проектирование радиоэлектронных схем со значительным числом печатных плат, к которым подается нестабилизированное постоянное напряжение, и на каждой плате отдельно монтируется свой стабилизатор.
Микросхема — стабилизатор 78L05 (7805) имеет тепловую защиту, а также встроенную систему предохраняющую стабилизатор от перегрузки по току. Тем не менее, для более надежной работы желательно применять диод, позволяющий защитить стабилизатор от короткого замыкания во входной цепи.
Практическая электроника
материалы в категории
В большинстве радиоэлектронных устройств все напряжения относительно стандартны: 3V, 5V, 9V, 12V и так далее. Насчет выдаваемого напряжения стандартны обычно и электрохимические источники тока: батарейки (1,5V, 9V), аккумуляторы и так далее. Но бывают случаи когда требуется получить и необычное напряжение: например 6V или 8V. Скажите такое случается крайне редко? Отнюдь…
Немного отвлекусь от темы и приведу реальный пример из реальной практики: В некоторых моделях телевизоров Sharp питание видеопроцессора осуществлялось через трехногий стабилизатор AN7808 (то есть 8V). При меньшем напряжении- отключается яркость, при подаче 9V телевизор работает, но нет цветности и увеличен размер по кадрам. В старые добрые времена «родной» 8-ми Вольтовый стабилизатор найти было довольно проблематично и приходилось «выкручиваться» с родными советскими КРЕНками типа КР142ЕН на фиксированное напряжение 5 и 12 Вольт.
Для решения данной проблемы возможны два варианта: 1. Изготовить регулируемый источник питания. 2. Изменить напряжение стабилизации у микросхемы-стабилизатора.
Рассмотрим оба варианта:
Технические параметры и цоколевка стабилизатора 78L05:
- Входное напряжение: 30 вольт.
- Выходное напряжение: 5,0 вольт.
- Выходной ток (максимальный): 100 мА.
- Ток потребления (стабилизатором): 5,5 мА.
- Допустимая разница напряжений вход-выход: 1,7 вольт.
- Рабочая температура: от -40 до +125 °C.
Распиновка
КР142ЕН5А имеет следующую цоколевку. Первые подобные микросхемы выпускались в прямоугольном металлополимерном КТ-28-2. Для отвода тепла и крепления к монтажной плате он оснащался фланцем c крепежным отверстием диаметром 3.6 мм. В настоящее время устройство продолжают выпускать в зарубежном корпусе ТО-220, который имеет три пластичных вывода: 1 – вход, 2 – общий, 3 – выход. Их расположение показано на рисунке ниже.
Металлизированный фланец физически соединен с общим выводом — 2.
Схема включения 78L05
Типовая схема включения стабилизатора 78L05 (по datasheet) легка и не требует большого количества дополнительных радиоэлементов.
Конденсатор С1 на входе необходим для ликвидации ВЧ помех при подаче входного напряжения. Конденсатор С2 на выходе стабилизатора, как и в любом другом источнике питания, обеспечивает стабильность блока питания при резком изменении тока нагрузки, а так же уменьшает степень пульсаций.
При разработке блока питания необходимо иметь в виду, что для устойчивой работы стабилизатора 78L05 напряжение на входе должно быть не менее 7 и не более 20 вольт.
Ниже приводятся несколько примеров использования интегрального стабилизатора 78L05.
Лабораторный блок питания на 78L05
Данная схема лабораторного блока питания отличается своей оригинальностью, из-за нестандартного применения микросхемы TDA2030, источником опорного напряжения которого служит стабилизатор 78L05. Поскольку максимально допустимое входное напряжение для 78L05 составляет 20 вольт, то для предотвращения выхода 78L05 из строя в схему добавлен параметрический стабилизатор на стабилитроне VD1 и резисторе R1.
Микросхема TDA2030 подключена по типу неинвертирующего усилителя. При таком подключении коэффициент усиления равен 1+R4/R3 (в данном случае 6). Таким образом, напряжение на выходе блока питания, при изменении сопротивления резистора R2, будет меняться от 0 и до 30 вольт (5 вольт х 6). Если нужно изменить максимальное выходное напряжение, то это можно сделать путем подбора подходящего сопротивления резистора R3 или R4.
Блок питания 0…30 В / 3A Набор для сборки регулируемого блока питания…
Бестрансформаторный блок питания на 5 вольт
данная схема бестрансформаторного источника питания характеризуется повышенной стабильностью, отсутствием нагрева элементов и состоит из доступных радиодеталей.
Структура блока питания включает в себя: индикатор включения на светодиоде HL1, вместо обычного трансформатора — гасящая цепь на элементах C1 и R2, диодный выпрямительный мост VD1, конденсаторы для уменьшения пульсаций, стабилитрон VD2 на 9 вольт и интегральный стабилизатор напряжения 78L05 (DA1). Необходимость в стабилитроне вызвана тем, что напряжение с выхода диодного моста равно приблизительно 100 вольт и это может вывести стабилизатор 78L05 из строя. Можно использовать любой стабилитрон с напряжением стабилизации от 8…15 вольт.
Внимание! Так как схема не имеет гальванической развязки с электросетью, следует соблюдать осторожность при наладке и использовании блока питания.
Простой регулируемый источник питания на 78L05
Диапазон регулируемого напряжения в данной схеме составляет от 5 до 20 вольт. Изменение выходного напряжения производится при помощи переменного резистора R2. Максимальный ток нагрузки составляет 1,5 ампер. Стабилизатор 78L05 лучше всего заменить на 7805 или его отечественный аналог КР142ЕН5А. Транзистор VT1 можно заменить на КТ315. Мощный транзистор VT2 желательно разместить на радиаторе с площадью не менее 150 кв. см.
Регулируемый блок питания KORAD KA3005D Простая и интуитивная работа, быстрый и точный выбор напряжения и тока…
Схема универсального зарядного устройства
Эта схема зарядного устройства достаточно проста и универсальна. Зарядка позволяет заряжать всевозможные типы аккумуляторных батарей: литиевые, никелевые, а так же маленькие свинцовые аккумуляторы используемые в бесперебойниках.
Известно, что при зарядке аккумуляторов важен стабильный ток зарядки, который должен составлять примерно 1/10 часть от емкости аккумулятора. Постоянство зарядного тока обеспечивает стабилизатор 78L05 (7805). У зарядника 4-е диапазона тока зарядки: 50, 100, 150 и 200 мА, которые определяются сопротивлениями R4…R7 соответственно. Исходя из того, что на выходе стабилизатора 5 вольт, то для получения допустим 50 мА необходим резистор на 100 Ом (5В / 0,05 А = 100) и так для всех диапазонов.
Так же схема снабжена индикатором, построенном на двух транзисторах VT1, VT2 и светодиоде HL1. Светодиод гаснет при окончании зарядки аккумулятора.
Зарядное устройство для LiFePO4, Ni-MH и Ni-Cd зарядный ток: 500 мА/ч, 1000 мА/ч. режимы зарядки при постоянн…
Технические характеристики
Первые версии (как можно было определить из различных datasheet на 78L05), были разработаны в 1970-х американской Fairchild Semiconductor. Их внешний вид напоминал обычный транзистор, так как у неё было три ножки и на этом сходство заканчивалось. Внутри небольшого корпуса размещалось чудо инженерной мысли, содержащее целый набор электронных компонентов.
Маркировка
В маркировке зашифрована минимальная информация об электрических параметрах. Цифры «78» указывают на положительную полярность, далее «L» — на небольшой ток (до 0,1 мА) и «05» — напряжение (до 5 В) в подключаемой нагрузке. В конце обозначения следуют символы, по которым определяют точность стабилизации, диапазон рабочих температур и тип корпуса.
В настоящее время производство полных копий 78L05 освоили многие компании. С таким обозначением её выпускает китайская Wing Shing Computer Components (WS). На мировом рынке в основном распространены модификации американских Texas Instruments, Fairchild (LM78L05) и STMicroelectronics (L78L05). В России наиболее часто встречаются версии от STM, их и рассмотрим в этой статье.
Цоколевка
Особый интерес представляет распиновка 78l05 в smd-исполнении (SO-8), так как он имеет 8 ножек. В тоже время классический вариант этой микросхемы в корпусе ТО-92 оснащен только тремя выводами, с назначением: input (вход), ground (земля), output (выход). При этом их количество не должно смущать, так как некоторые из них ни к чему не подключены или электрически соединены между собой внутри пластиковой упаковки. Чтобы разобраться с цоколевкой, лучше посмотреть на рисунок ниже, так как она у некоторых производителей не совпадает с общепринятой.
Как видно цоколевка 78l05 (ТО-92) от WS зеркальная, этим она отличается от стандартов STM и Texas Instruments. У многих китайских производителей она совпадает с WS, например у Changjiang Electronics Tech (cj 78l05). Стоит учитывать эту особенность, так как она может стать причиной неработоспособности схемы.
Максимальные параметры
В подавляющем большинстве схем L78L05 выполняет роль фиксированного регулятора напряжения на 5 В. При этом, для его устойчивой работы, на вход должно подаваться на 2-3 В большее (от 7 В), чем получаемое на выходе. Если предусмотреть хороший теплоотвод, то он способен выдерживать выходной ток до 100 мА. Приведем перечень максимальных параметров этой микросхемы.
- входное напряжение до 30 В;
- ток на выходе до 0.1 А;
- нагрев кристалла до +125ОС;
- температура хранения -65 … +150ОС;
- мощность рассеивания – ограничена внутренней защитой.
78l05 конструктивно защищена от перегрева и короткого замыкания.
Электрические параметры
Номинальные электрические характеристики на L78L05 приводятся для типовой схемы тестирования. В столбце «Test conditions» указаны условия тестирования при нормальной температуре кристалла (TJ) до 25 ОС. Она должна находиться в допустимых пределах, в зависимости от модификации устройства. Ниже представлена сводная таблица электрических параметров, наиболее часто встречающихся микросхем серии L78L05.
Типовая схема тестирования содержит конденсаторы на 0,33 мкФ и 0,1 мкФ. При этом используется напряжение в VO=10 В. Если не указано иного, то ток на выходе IO составляет 40 мА.
Как видно из представленных данных, L78L05 немного отличаются между собой отдельными значениями. Есть некоторые особенности модификаций, которые стоит отметить. Например, если в обозначении присутствует символ «B», то устройство способно работать при низких температурах окружающей среды (от -40ОС). L78L05A, с дополнительной буквой «A» в конце маркировки, имеют повышенную точность стабилизации выходного напряжения ±4%. А у обычных «С» этот разброс в два раза больше и составляет ±8%.
Ну так и зачем всё это нужно то?
Теперь вы знаете, чем стабилизатор напряжения отличается от стабилизатора тока и можете ориентироваться в их многообразии. Возможно, вам так и не стало понятно, зачем эти штуки нужны.
Пример: вы хотите запитать 3 светодиода от бортовой сети автомобиля. Как вы можете узнать из статьи о светодиоде, для светодиода важно контролировать именно силу тока. Используем самый распространенный вариант соединения светодиодов: последовательно соединены 3 светодиода и резистор. Напряжение питания — 12 вольт.
Резистором мы ограничиваем ток на светодиоды, чтобы они не сгорели. Падение напряжения на светодиоде пусть будет у нас 3.4 вольта. После первого светодиода остается 12-3.4= 8.6 вольт. Нам пока хватает. На втором потеряется еще 3.4 вольта, то есть останется 8.6-3.4=5.2 вольта. И для третьего светодиода тоже хватит. А после третьего останется 5.2-3.4=1.8 вольта. При желании добавить четвёртый светодиод — уже не хватит. Если напряжение питания поднять до 15В, то тогда хватит. Но тогда и резистор тоже надо будет пересчитать. Резистор — простейший стабилизатор (ограничитель) тока. Их часто ставят на те же ленты и модули. У него есть минус — чем ниже напряжение, тем меньше будет и ток на светодиоде (закон Ома, с ним не поспоришь). Значит, если входное напряжение нестабильно (в автомобилях обычно так и есть), то предварительно нужно стабилизировать напряжение, а потом можно ограничить резистором ток до необходимых значений. Если используем резистор, как токовый ограничитель там, где напряжение не стабильно, нужно стабилизировать напряжение.
Стоит помнить, что резисторы имеет смысл ставить только до определенной силы тока. После некоторого порога резисторы начинают сильно греться и приходится ставить более мощные резисторы (зачем резистору мощность рассказано в статье о этом приборе) . Тепловыделение растёт, КПД падает.