Používáte a třísvorkový regulátor připojením vstupu k vašemu neregulovanému zdroji napětí. Připojte zemnicí kolík k uzemnění obvodu. Připojte výstup k zátěži. Vyberte si správný typ, pevný nebo nastavitelný, aby vyhovoval vašim potřebám. Vždy zkontrolujte nastavení kolíků a používejte správné kondenzátory. Pokud zapomenete na malý klidový proud v zemnícím kolíku, vaše aktuální matematika může být špatná. Použití nesprávného kondenzátoru může způsobit šum nebo rušení. V Donghai Semiconductor navrhujeme naše třísvorkové regulátory, které vám pomohou vyhnout se těmto běžným chybám.
Klíčové věci
Vyberte si pravou typ regulátoru pro váš projekt. Pro běžná napětí použijte pevné regulátory. Použijte nastavitelné regulátory pro vlastní napětí.
Připojte vstupní, zemnící a výstupní kolíky správným způsobem. Kondenzátory umístěte blízko kolíků. To pomáhá vašemu okruhu zůstat stabilní a tichý.
Použijte chladič, abyste zvládli teplo ze ztráty energie. To udržuje váš regulátor chladný a dobře funguje.
Použijte vestavěné ochrany, jako je omezení proudu a tepelné vypnutí. Tyto funkce pomáhají udržet váš obvod v bezpečí.
Otestujte svůj obvod se skutečnými zátěžemi. Zkontrolujte kabeláž dvakrát, abyste se vyhnuli chybám. To pomáhá zajistit, aby vaše napětí zůstalo stabilní.
Výběr třísvorkového regulátoru
Výběr správného třísvorkového regulátoru je důležitý. Pomáhá vašemu elektronickému obvodu dobře fungovat. Musíte si vybrat mezi pevnými regulátory napětí a nastavitelnými 3-pólovými kladnými regulátory napětí. Váš výběr závisí na potřebách napětí a proudu vašeho projektu. Znalost rozdílů vám pomůže vybrat nejlepší integrované obvody regulátoru napětí pro vaši práci. To platí, pokud napájíte jednoduchý obvod LED nebo sestavujete složitý napájecí zdroj pro přístroje.
Pevné regulátory napětí
Pevné regulátory napětí poskytují jedno stálé výstupní napětí. Řada 78xx se používá pro kladná napětí. Řada 79xx se používá pro záporná napětí. Řada 78xx má modely jako L7805CV (pro LED), L7812CV (pro elektrické nářadí), L7815CV (pro nabíječky) a L7809CV (pro přístrojové vybavení). Tyto regulátory se snadno používají. Potřebujete jen pár kondenzátorů navíc, abyste je udrželi stabilní.
Tip: Pokud váš obvod potřebuje běžné napětí, jako je 5V, 9V, 12V nebo 15V, použijte stabilizátory s pevným napětím. Díky tomu je váš návrh snadný a spolehlivý.
Zde je tabulka, která porovnává pevné a nastavitelné regulátory:
Parametr |
Pevné regulátory napětí (řada 78xx, 79xx) |
Nastavitelné regulátory napětí (řada LM317) |
Výstupní napětí |
Pevné (jako 5V pro 7805, 12V pro 7812) |
Nastavitelné od 1,25V do 37V s odpory |
Výstupní proud |
Obvykle do 1A |
Až 1,5A |
Výpadkové napětí |
Asi 2V |
Asi 2V |
Účinnost |
Nízká (30–60 %) |
Nízká (30–60 %) |
Odvod tepla |
Vysoká, potřebuje chladič |
Vysoká, potřebuje chladič |
Externí komponenty |
Málo (jen pár kondenzátorů) |
Vyžaduje odporovou síť pro nastavení napětí |
Použití aplikace |
Jednoduché potřeby s pevným napětím |
Flexibilní požadavky na napětí, vlastní výstupy |
Pevné modely regulátorů napětí můžete použít mnoha způsoby. Níže uvedená tabulka uvádí některé oblíbené modely a k čemu se používají:
Model regulátoru |
Typ |
Výstupní napětí |
Klíčové vlastnosti |
Typické aplikace |
7805, 7812 (řada 78xx) |
Pevný lineární regulátor |
5V, 12V pevné |
Jednoduchý 3pinový design, vyžaduje několik dalších dílů |
Spotřební elektronika, obecné napájení |
L7805CV |
Pevný lineární regulátor |
5V |
Stabilní výstup, snadné použití |
LED obvody |
L7812CV |
Pevný lineární regulátor |
12V |
Spolehlivý, silný |
Elektrické nářadí |
L7815CV |
Pevný lineární regulátor |
15V |
Zvládá více proudu |
Nabíječky |
L7809CV |
Pevný lineární regulátor |
9V |
Poskytuje stabilní napětí |
Instrumentace |
řada 79XX |
Pevný negativní lineární regulátor |
-5V, -12V pevné |
Vyrábí záporné napěťové kolejnice |
Audio obvody, desky zesilovačů vyžadující dva zdroje |
L7915CV |
Pevný negativní lineární regulátor |
-15V |
Napájení záporným napětím |
Domácí spotřebiče |
Poznámka: Stabilní regulátory napětí jako L7805CV a L7812CV dobře fungují pro spotřební elektroniku a průmyslové produkty Donghai Semiconductor.
Pevné regulátory napětí uvidíte na mnoha místech:
Nastavitelné regulátory
Nastavitelné 3-pólové kladné regulátory napětí jsou flexibilní. Oblíbený je kladný regulátor napětí LM317T. Jeho výstupní napětí můžete nastavit od 1,25V do 37V změnou dvou rezistorů. To je skvělé pro vlastní napájecí zdroje, nabíječky baterií a testovací zařízení.
Tip: Pokud potřebujete speciální napětí nebo chcete variabilní napájení, použijte nastavitelný regulátor.
LM317 udržuje mezi výstupem a nastavovacím kolíkem asi 1,25 V. Výstupní napětí nastavujete děličem napětí ze dvou rezistorů. Pokud místo jednoho rezistoru použijete potenciometr, můžete snadno změnit výstupní napětí. Toto je běžný způsob použití nastavitelných regulátorů.
Zde je návod, jak nastavit výstupní napětí:
Mezi výstup a nastavovací kolík vložte pevný odpor (R1).
Připojte druhý odpor (R2) nebo potenciometr z nastavovacího kolíku k zemi.
Výstupní napětí závisí na poměru R1 a R2.
Nastavitelné regulátory můžete použít pro:
Když si vybíráte třísvorkový regulátor, myslete na tyto věci:
Kritérium |
Vysvětlení |
Vstupní napětí vs výstupní napětí |
Vstupní napětí musí být vyšší než výstupní napětí alespoň o výstupní napětí. |
Aktuální hodnocení |
Regulátor musí zvládnout nejvyšší zátěžový proud. |
Ztráta výkonu |
Vypočítat (Vin - Vout) × Zátěžový proud pro odhad tepla. |
Tepelný odpor (Theta-JA) |
K odhadu nárůstu teploty použijte hodnoty datového listu. |
Maximální teplota spoje |
Ujistěte se, že regulátor zůstává pod svou nejvyšší teplotou (obvykle 125°C). |
Nízké výpadkové napětí (LDO) |
Vyberte si regulátory LDO pro malé mezery mezi vstupem a výstupem napětí. |
Tichý proud a hluk |
Zkontrolujte, zda v nich nejsou citlivé analogové nebo bateriově napájené obvody. |
Poznámka: Donghai Semiconductor má mnoho integrovaných obvodů regulátorů napětí, včetně pevných a nastavitelných typů, pro spotřební elektroniku, průmyslová zařízení a automobilovou elektroniku.
Elektroinstalace a instalace
Nastavení třísvorkového regulátoru je jednoduché. Stačí provést několik jednoduchých kroků. Připojte každý kolík správným způsobem. Umístěte kondenzátory na nejlepší místa. Díky tomu váš obvod dobře a tiše funguje.
Pinout a připojení
Nejprve zkontrolujte pinout vašeho regulátoru. Většina třísvorkových regulátorů má tři kolíky: Input , Ground a Output . Pořadí kolíků se může měnit podle typu balení. Než začnete, vždy se podívejte na datový list.
Zde je jednoduchý průvodce zapojením:
Připojte vstupní kolík
Připojte vstupní kolík ke zdroji stejnosměrného napětí. Vstupní napětí by mělo být alespoň o 2 volty vyšší než výstupní.
Připojte zemnicí kolík
Připojte zemnicí kolík k uzemnění vašeho obvodu. Tento kolík udává referenční hodnotu výstupního napětí.
Připojte výstupní kolík
Připojte výstupní kolík k zátěži. Tento kolík dává regulované napětí.
Tip: Vždy dvakrát zkontrolujte připojení. Pokud zaměníte kolíky, regulátor nebude fungovat. Na výstupu můžete mít stejné napětí jako na vstupu. Někdy se může stát, že nedostanete vůbec žádné napětí. Pokud zem není dobře připojena, výstupní napětí může být špatné. Špatné pájení nebo zlomené vodiče mohou způsobit, že se regulátor příliš zahřeje nebo se zlomí.
Zde je tabulka, která ukazuje pinouty pro běžné balíčky regulátorů:
Typ balíčku |
Pin 1 |
Pin 2 |
Pin 3 |
TO-220 |
Vstup |
Země |
Výstup |
TO-252 |
Vstup |
Země |
Výstup |
TO-92 |
Vstup |
Země |
Výstup |
Pokud používáte regulátory Donghai Semiconductor, podívejte se na datové listy pro pinout.
Umístění kondenzátoru
Kondenzátory pomáhají regulátoru zůstat stabilní a tichý. Musíte použít správnou velikost a umístit je na správná místa.
Vstupní kondenzátor:
Umístěte keramický kondenzátor 0,33 µF blízko ke vstupnímu kolíku. To pomáhá blokovat hluk z vašeho zdroje energie. Pro lepší výsledky můžete také přidat 10 µF elektrolytický kondenzátor.
Výstupní kondenzátor:
Umístěte 0,1 µF keramický kondenzátor blízko výstupního kolíku. To udržuje výstupní napětí stabilní. 10 µF elektrolytický kondenzátor pomáhá s rychlými změnami zátěže.
Vyhlazovací kondenzátor:
Použijte vyhlazovací kondenzátor ke snížení zvlnění napětí. Umístěte jej blízko výstupu regulátoru a zátěže.
Poznámka: Je velmi důležité, kam umístíte kondenzátory. Pokud jsou daleko od regulátoru, můžete mít větší hluk a nižší stabilitu. Vždy mějte kondenzátory blízko kolíků. Chraňte je před teplem. Oddělovací kondenzátory mohou zachytit vysokofrekvenční šum a zastavit jeho šíření.
Zde je rychlý kontrolní seznam pro umístění kondenzátorů:
Pro nízké ESR a malé rozměry použijte keramické kondenzátory.
Pro lepší odezvu na změny přidejte elektrolytické kondenzátory.
Ujistěte se, že jmenovité napětí je alespoň 1,5násobek vašeho vstupního napětí.
Kondenzátory umístěte do blízkosti kolíků regulátoru a zatížte je.
Seskupte zátěže citlivé na šum a použijte místní oddělovací kondenzátory.
Pokud budete postupovat podle těchto kroků, bude váš třísvorkový regulátor fungovat dobře a tiše. Vyhnete se problémům, jako je špatné výstupní napětí, šum a nestabilita. Donghai Semiconductor doporučuje používat tyto tipy pro všechny své regulační produkty.
Klíčové vlastnosti a ochrany
Třísvorkové regulátory mají funkce, které udržují obvody v bezpečí. Tyto funkce pomáhají vašim projektům dobře fungovat a trvat déle. V Donghai Semiconductor mají naše integrované obvody regulátorů napětí tyto ochrany. To vám pomůže vybudovat silné elektronické systémy.
Omezení proudu
Omezení proudu zabrání tomu, aby vaše zařízení spotřebovávala příliš mnoho proudu. Pokud se vaše zátěž snaží odebírat více proudu, než je povoleno, regulátor pomůže. Ke kontrole proudu používá snímací odpor a tranzistor. Když je proud příliš vysoký, tranzistor se zapne. To zabrání tomu, aby proud stoupal nahoru. Výstupní proud zůstává na bezpečné úrovni. Pokud budete přidávat další zátěž, výstupní napětí klesá. Proud ale nepřekračuje bezpečnou hranici. Tuto funkci najdete v systémech správy baterie a ovladačích motoru.
Zde jsou některé aktuální limity pro oblíbené regulátory:
Model regulátoru |
Typický maximální výstupní proud |
78L05 |
100 mA až 150 mA |
LM7805 |
1 A |
78M05 |
0,5 A |
78S05 |
2 A |
78T05 |
Až 3 A |
Tip: Aktuální limit si vždy prohlédněte v datovém listu. To vám pomůže vybrat tu správnou část pro váš projekt.
Tepelné vypnutí
Tepelné vypnutí zabrání přehřátí regulátoru. Pokud se vnitřek regulátoru příliš zahřeje, vypne se nebo sníží výstupní proud. To chrání váš obvod před poškozením teplem. Nepotřebujete k tomu další díly. Regulátor to dělá sám. Váš obvod zůstane v bezpečí, i když se zahřeje nebo zvýší zátěž.
Vestavěná tepelná ochrana proti přetížení působí rychle, když se zahřeje.
Po ochlazení regulátor opět funguje.
Regulace napětí
Regulace napětí poskytuje vašemu obvodu stabilní výstupní napětí. Regulátor využívá zpětnovazební smyčky a řídicí obvody k udržení stabilního napětí. Změny vstupního napětí nebo zátěže příliš nemění výstup. Vaše zařízení získají spolehlivé napájení. Typ regulátoru, jako je pevný nebo nastavitelný, mění, jak dobře řídí napětí. Regulátory nízkého poklesu (LDO) fungují dobře, když se vstupní napětí blíží výstupnímu napětí.
Některé věci, které ovlivňují regulaci napětí, jsou:
Typ regulátoru (pevný, nastavitelný, LDO)
Vnitřní zpětnovazební a řídicí obvody
Výpadkové napětí
Změny zátěže a vstupního napětí
Vlastnosti tepelné ochrany
Poznámka: Integrované obvody regulátoru napětí Donghai Semiconductor poskytují stabilní napětí, silné omezení proudu a automatické tepelné vypnutí. Tyto funkce vám pomohou vytvořit bezpečné a spolehlivé elektronické obvody.
Ztrátový výkon a chladič
Když používáte třísvorkový regulátor, musíte myslet na teplo. Regulátory mění nadbytečné napětí na teplo. Pokud toto teplo nekontrolujete, vaše zařízení se může příliš zahřát. Může to přestat fungovat. Donghai Semiconductor vám pomůže naučit se, jak udržovat váš regulátor chladný a bezpečný.
Výpočet ztráty energie
Množství tepla, které váš regulátor vyrobí, zjistíte jednoduchým vzorcem. Odečtěte výstupní napětí od vstupního napětí. Potom toto číslo vynásobte proudem, který vaše zátěž používá. To ukazuje, kolik energie se ztrácí jako teplo.
Pokud je například vaše vstupní napětí 5 V a výstupní napětí 3,6 V a vaše zátěž používá 140 mA, postupujte takto:
Ztráta výkonu = (5 V – 3,6 V) × 0,14 A = 0,196 W
To znamená, že váš regulátor vytváří 0,196 wattu tepla. Pokud je váš zátěžový proud mnohem větší než klidový proud, můžete malý proud navíc ignorovat. Vždy zkontrolujte nejhorší případ. Pokud se vaše vstupní napětí zvýší nebo se vaše zátěž zvětší, teplo se zvýší. Musíte se ujistit, že váš regulátor toto teplo zvládne.
Tip: Pro rychlé kontroly použijte vzorec Ztráta energie = (Vin - Vout) × Iload. Vždy plánujte nejvyšší zatížení, které může mít váš okruh.
Výběr chladiče
Pokud váš regulátor produkuje hodně tepla, potřebujete chladič. Chladič je kovový kus, který pomáhá odvádět teplo od regulátoru. Můžete použít složenou hliníkovou krabici nebo kovové pouzdro vašeho zařízení. Použijte izolační podložky a slídové fólie, abyste ochránili regulátor před elektrickými zkraty.
Pokud se váš regulátor velmi zahřeje, použijte větší chladič nebo jej umístěte na kryt. Dobré proudění vzduchu pomáhá chladit věci. Někdy můžete použít rezistor před regulátorem k poklesu napětí a sdílení tepla. To vám umožní použít menší chladič na regulátoru.
Zde je několik tipů pro výběr chladiče:
Pro lepší chlazení použijte velký kovový kus.
Ujistěte se, že se chladič nedotýká žádné elektrické části.
Pokud můžete, přidejte proudění vzduchu.
V případě potřeby sdílejte teplo s odpory.
Ztrátový výkon (W) |
Doporučení chladiče |
< 0,5 |
Malý kovový štítek nebo měď PCB |
0,5 – 1,5 |
Skládaný hliník nebo malý žebrovaný |
> 1,5 |
Velký externí chladič, proudění vzduchu |
Poznámka: Donghai Semiconductor navrhuje regulátory pro práci s mnoha typy chladičů. Pokyny k montáži vždy naleznete v datovém listu regulátoru.
Dobrý chladič udržuje váš regulátor chladný. Váš obvod vydrží déle a bude lépe fungovat. Chráníte svá zařízení a získáte ten nejlepší výkon ze svého třísvorkového regulátoru.
Aplikační obvody
V Donghai Semiconductor existuje mnoho způsobů, jak použít třísvorkový regulátor. Můžete vytvořit napájecí zdroj s proměnným napětím. Můžete také zvýšit výstupní proud nebo opravit běžné problémy. Podívejme se na některé populární příklady obvodů.
Napájecí zdroj s proměnným napětím
Pomocí LM317 můžete vytvořit napájecí zdroj s proměnným napětím. Toto nastavení vám umožňuje změnit výstupní napětí pro různé potřeby. Postup je následující:
Připojte vstupní kolík LM317 ke zdroji stejnosměrného proudu.
Použijte dva odpory. R1 jde z nastavovacího kolíku na zem. R2 jde z výstupního kolíku na nastavovací kolík.
Výstupní napětí používá tento vzorec:
Vout = 1,25 V × (1 + R2/R1)
Pokud použijete potenciometr pro R2, můžete upravit napětí.
Přidejte vstupní a výstupní kondenzátory blízko kolíků pro lepší stabilitu.
Výstup můžete nastavit od 1,25V až do cca 30V. To závisí na vašem vstupním napětí. Tento napájecí zdroj je vhodný pro testování obvodů, nabíjení baterií nebo napájení zařízení, která potřebují různá napětí. Můžete také použít dva LM317 pro řízení proudu i napětí. Vždy používejte chladič, aby byl regulátor chladný.
Běžná použití pro napájecí zdroj s proměnným napětím:
Zvýšení výstupního proudu
Někdy potřebujete více proudu, než může dát jeden regulátor. Výstupní proud můžete zvýšit přidáním výkonového tranzistoru. Zde je jednoduchý způsob, jak to udělat:
Jako pomocníka použijte PNP nebo NPN tranzistor.
Umístěte odpor mezi výstup regulátoru a základnu tranzistoru pro snímání proudu.
Když zátěž potřebuje větší proud, tranzistor jej pomáhá dodávat.
Tato metoda umožňuje, aby váš napájecí zdroj poskytoval více proudu. K tranzistoru vždy přidejte chladič. Použijte ochranné diody a zkontrolujte, zda se tranzistor příliš nezahřívá. Toto nastavení se používá u napájecích zdrojů pro větší zátěže.
Tipy pro odstraňování problémů
Můžete mít problémy s obvodem. Zde je několik kroků, které vám pomohou je opravit:
Zkontrolujte, zda je vaše vstupní napětí stabilní a dostatečně vysoké.
Ujistěte se, že vstupní a výstupní kondenzátory mají správnou hodnotu a jsou blízko regulátoru.
Zkontrolujte všechny kabely a pájené spoje, zda jsou správně připojeny.
Ujistěte se, že zátěžový proud nepřekračuje jmenovitý výkon regulátoru.
K zastavení přehřívání použijte dobrý chladič.
Hledejte poškození, jako je výstupní napětí odpovídající vstupu nebo žádná regulace.
V případě potřeby vyměňte poškozené díly.
Tip: Pokud vaše výstupní napětí není stabilní, zkuste větší kondenzátory nebo je přesuňte blíže ke kolíkům regulátoru.
Tyto tipy pomáhají vašim třísvorkovým regulačním obvodům dobře fungovat. Pro dobré výsledky vždy dodržujte osvědčené postupy a svou práci kontrolujte. Ve společnosti Donghai Semiconductor doporučujeme použít naše regulátory pro váš další projekt napájecího zdroje s proměnným napětím nebo napájecího zdroje s pevným napětím. Vyzkoušejte tyto nápady na obvody a uvidíte, jak snadné je získat stabilní a nastavitelný výkon pro vaši elektroniku.
S třísvorkovými regulátory můžete dosáhnout dobrých výsledků, pokud budete postupovat podle několika jednoduchých kroků. Zvolte vstupní napětí, které je o 2 až 3 volty vyšší než vaše výstupní. Vstupní a výstupní kondenzátory dejte blízko ke kolíkům. To pomáhá snížit hluk ve vašem obvodu. Použijte chladič, abyste zvládli extra teplo ze ztráty energie. Před zapnutím obvodu si vždy přečtěte datový list a zkontrolujte zapojení. Otestujte svůj obvod se skutečnými zátěžemi, abyste se ujistili, že funguje správně. Další nápovědu naleznete v datasheetech a výukových příručkách. Donghai Semiconductor navrhuje tyto tipy, aby vaše obvody zůstaly v bezpečí a dobře fungovaly.
FAQ
Jak si vyberete správný třísvorkový regulátor pro váš projekt?
Nejprve si rozmyslete, jaké napětí potřebujete. Dále zkontrolujte, kolik proudu váš obvod používá. Poté vyberte buď pevný nebo nastavitelný regulátor. Donghai Semiconductor má mnoho možností pro elektroniku, továrny a automobily.
Co se stane, když kolíky zapojíte nesprávně?
Váš obvod nemusí vůbec fungovat. Mohli byste získat žádné napětí nebo špatné napětí. Než začnete zapojovat, vždy si přečtěte datový list a zkontrolujte rozložení kolíků.
Proč potřebujete kondenzátory s regulátorem napětí?
Kondenzátory pomáhají udržovat stabilní napětí. Blokují šum a zastavují napěťové špičky. Chcete-li dosáhnout nejlepších výsledků, umístěte je blízko ke kolíkům regulátoru.
Můžete použít třísvorkový regulátor pro nabíjení baterie?
Ano, pro nabíjení baterií můžete použít nastavitelné regulátory jako LM317. Nastavte výstupní napětí tak, aby odpovídalo vaší baterii. Při nabíjení vždy sledujte teplotu a proud.
Jak udržujete regulátor během provozu v chladu?
K odvádění tepla použijte chladič nebo kovový štítek. Ujistěte se, že kolem regulátoru může proudit vzduch. Zjistěte, kolik energie se ztrácí a vyberte správnou velikost chladiče.
