7812ct характеристики схема подключения

Стабилизатор LM7812: характеристики и схема включения

Согласно техническим характеристикам, микросхема lm7812 (указано в datasheet) является стабилизатором напряжения на 12 В. Хотя и предназначена в основном для использования с фиксированными стабилизаторами напряжения, ее можно оснастить внешними компонентами для получения регулируемых напряжений и токов. Ещё одно немаловажное свойство — это защита от перегрузок и перегрева.

Цоколевка

Существуют две разновидности корпусов, в которых выпускается микросхема lm7812 – это ТО-220 и ТО-252 (DPAK). В обоих случаях если смотреть на устройство сверху, на то место, где нанесена маркировка, первый вывод это input (вход), второй – ground (общий), третий – output (выход). По рисунку, расположенному ниже, можно ознакомиться с расположением ножек (распиновкой).

Технические характеристики LM7812

  • предельно допустимое напряжение на входе – 35 В;
  • термическое сопротивление кристалл — окружающая среда – 62,5 О С/Вт;
  • тепловое сопротивление кристалл — корпус 3 О С/Вт;
  • рабочая температура– 0 … +150 О С;
  • температура хранения — -55 …+150 О С .

Выше указаны предельно допустимые характеристики — выход за их значения или долгая работа в этих режимах недопустимы, так как это приведёт к скорому выходу из строя устройства.

Электрические

Теперь можно детально рассмотреть электрические характеристики микросхемы lm7812 (официальные datasheet можно скачать в конце). Значения всех параметров были измерены при температуре +25 О С. Остальные условия проведения тестирования можно найти в колонке «Условия тестирования» приведённой ниже таблицы.

Название параметра Обозн Условия тестирования мин макс Ед. изм
Напряжение на выходе VO Vin=19V;

IO=500mA

11,5 12,5 В
IO=5mA … 1A;

Vin=14.5 … 27V;

11,4 12,6
Отклонение выходного напряжения в зависимости от входного △VO 14.5V≤Vin≤30V 240 мВ
16V≤Vin≤22V 120
Отклонение выходного напряжения в зависимости от тока нагрузки △VO 5.0mA≤IO≤1.0 A 240 мВ
250mA≤IO≤750mA 120
Ток покоя Id Vin=19V; IO=0.5A 8,0 мА
Отклонения тока покоя △ Id 5.0mA≤IO≤1.0A 0,5 мА
14.5V≤Vin≤30V 1,0

Схемы включения

Рассмотрим схему регулировки выходного напряжения на LM7812. Такие конструкции основаны на использовании простого приёма. Суть его заключается в следующем: при увеличении напряжения на выводе GND стабилизатора, разность потенциалов на выходе увеличивается на ту же величину. Добиться этого можно тремя способами:

  1. с помощью резистора, подключенного к земляному выводу, напряжение на котором создаётся током потребления стабилизатора (рисунок а);
  2. когда через резистор протекает ток потребления стабилизатора и делителя R1 и R2 (рисунок б);
  3. при помощи стабилитрона (рисунок в).

По этому принципу построена схема регулятора выходного напряжения, представленная на рисунке ниже. Эту схему, с небольшими переделками можно использовать, например, для корректировки разности потенциалов на нагрузке в зависимости от температуры. В зависимости от того, какого типа датчик температуры используется его можно включать вместо резистора R1 или R2.

Аналоги

Наиболее полным аналогом микросхемы lm7812 является IP7812. Можно также использовать устройства, которые не являются полными аналогами: AN7812, GL7812, HA17812, KA7812A, KIA78012, LM7812CT, MC7812C, MC7812CT, TA78012AP, TA7812AP, UA7812CKC, UA7812UC, UPC7812H. Однако в этом случае нужно проверить их характеристики и убедиться, что замена возможна.

Производители

Его выпускают следующие зарубежные компании:

В продаже наиболее часто встречается продукция компаний Texas Instruments и Unisonic Technologies. Другие производители на отечественном рынке практически не представлены.

Источник

Схема простого блока питания на +19В (7812, КТ819)

Согласно техническим характеристикам микросхема lm7812 является линейным стабилизатором положительной полярности с простой схемой включения. Его корпус имеет всего три внешних вывода, поэтому многие путают его с обычным транзистором, но на самом деле это более сложное полупроводниковое устройство.

Относится к широко известной во всем мире серии интегральных микросхем 78xx. Символы «lm» в начале маркировки в настоящее время обозначают её основного производителя — Texas Instruments. Первые две цифры «78» указывают на положительную полярность, а следующие за ними «12» на поддерживаемое напряжение стабилизации – 12В.

Цоколевка

Распиновка LM7812 следующая. Этот стабилизатор производится преимущественно в пластиковом корпусе ТО-220. Металлические выводы, если смотреть слева на право, имеют назначение: input (вход), ground (земля), output (выход). Очень редко, но встречаются идентичные изделия в упаковке ТО-263.

Стоит учитывать, что металлическая подложка у всех рассмотренных корпусов физически соединена с выводом «Ground».

Трехвыводные стабилизаторы

Для многих неответственных использований оптимальным выбором будет обычный 3-выводный стабилизатор. У него имеется всего 3 наружных вывода. Он имеет заводскую настройку на фиксированное напряжение. Серия 7800 – это представители стабилизаторов этого типа. В последних двух цифрах указывается напряжение. Об одном из этой серии, мы уже рассказывали ранее (7805)

На рисунке изображено, как просто выполнить стабилизатор, к примеру, на 5 вольт, применив одну схему. Емкость, подключенная параллельно выходу, оптимизирует процессы перехода и задерживает сопротивление выхода на низком уровне при повышенных частотах. Если прибор находится далеко от фильтра, то нужно использовать вспомогательный конденсатор входа. Серия 7800 производится в металлических и пластиковых корпусах.

Технические характеристики

7812 ещё называют регулятором с фиксированным напряжением в 12 В. При этом на вход микросхемы должно подаваться питание на 2-3 В больше, чем на выходе, иначе на нём не будет заявленных 12 В. Максимальный выходной ток может достигать 1,5 А с применением хорошего радиатора. Устройство технологически защищено: от теплового пробоя, короткого замыкания и превышения режимов безопасной работы (SOA). Что делает его практически «неубиваемым».

Максимальные параметры

Максимальными значениями характеристик для LM7812 считаются:

  • предельное напряжение на входе микросхемы не более 35 В;
  • сила тока на выходе до 1.5 А;
  • температура кристалла при работе может достигать +150 ОС;
  • температура хранения от -65 до +150 ОС;
  • допустимый нагрев припоя не более +230ОС, с интервалом до 10 сек.

Рассеиваемая мощность ограничена внутренней защитой (Internally limited), корпусным исполнением изделия и применением теплоотвода.

При расчёте максимальной рассеиваемой мощности работающего устройства применяют стандартную формулу PDmax = (TJmax — ТА) / θJA. Где TJmax – предельная температура кристалла, а ТА – предполагаемая для окружающего воздуха. θJA – это тепловое сопротивление к внешней среде, которое напрямую зависит от корпусного исполнения.

Например, для распространенных устройств в пластиковых ТО-220 θJA=54ОC/Вт. В случае использования радиатора, необходимо учитывать величину теплового сопротивления кристалла (θJC), которая составляет порядка 4ОC/Вт для такого корпуса.

Электрические параметры

Несмотря на то, что рассеиваемая мощность не приводится производителями в даташит вместе с максимальными параметрами, её рекомендованное значение прослеживается в электрических характеристиках LM7812. В столбце «условия тестирования» указана допустимая величина PD не более 15 Вт, при изменении напряжения на входе до 27 В и токе на выходе до 1 А. Температура кристалла, при этом, должна находится в диапазоне от 0 до +125ОС.

Данные представленные в этой таблице получены путем тестирования с двумя сглаживающими конденсаторами на входе (до 0,22 мкФ) и выходе (до 0,1 мкФ).

Характеристики стабилизаторов

Какое же напряжение подавать, чтобы стабилизатор работал как надо? Для этого ищем даташит на стабилизаторы и внимательно изучаем. Нас интересуют вот эти характеристики:

Output voltage – выходное напряжение

Input voltage – входное напряжение

Ищем наш 7805. Он выдает нам выходное напряжение 5 Вольт. Желательным входным напряжением производители отметили напряжение в 10 Вольт. Но, бывает так, что выходное стабилизированное напряжение иногда бывает или чуть занижено, или чуть завышено.

Для электронных безделушек доли вольт не ощущаются, но для прецизионной (точной) аппаратуры лучше все таки собирать свои схемы. Здесь мы видим, что стабилизатор 7805 может нам выдать одно из напряжений диапазона 4,75 – 5,25 Вольт, но при этом должны соблюдаться условия (conditions), что ток на выходе в нагрузке не будет превышать 1 Ампера. Нестабилизированное постоянное напряжение может “колыхаться” в диапазоне от 7,5 и до 20 Вольт, при это на выходе будет всегда 5 Вольт.

Рассеиваемая мощность на стабилизаторе может достигать до 15 Ватт – это приличное значение для такой маленькой радиодетали. Поэтому, если нагрузка на выходе такого стабилизатора будет кушать приличный ток, думаю, стоит подумать об охлаждении стабилизатора. Для этого ее надо посадить через пасту КПТ на радиатор. Чем больше ток на выходе стабилизатора, тем больше по габаритам должен быть радиатор. Было бы вообще идеально, если бы радиатор еще обдувался вентилятором.

Схема включения

Сама по себе LM7812 представляет собой схему стабилизации напряжения и подключения к ней устройство обычно осуществляется только для этого. По сути, кроме неё для выполнения этой функции больше ничего не требуется. Начинающие радиолюбители применяют её в своих разработках без дополнительной обвязки и она в них работает, но это не совсем правильное решение.

Желательно следовать рекомендациям производителей, которые приводят схему включения 7812 с использованием двух конденсаторов на 25 В и более. Их необходимо паять как можно ближе к контактам, для более устойчивой работы микросхемы. При этом на входе необходима емкость больше, чем на выходе. Несоблюдении этого правила приводит к нестабильности выходного напряжения при резком изменении в нагрузке. Кроме того, такая емкостная обвязка выполняет защитные функции от самовозбуждения.

В паспорте заявлено, что на выходе допускается вообще не устанавливать сглаживающий конденсатор. Это возможно благодаря тому, что роль силового регулирующего элемента внутри серии 78xx выполняет эмиттерный повторитель на транзисторе Дарлингтона. Но как показывает практика, небольшую емкость все же ставят для лучшего подавления выходных высокочастотных пульсаций.

Пример работы подобной схемы можно посмотреть в небольшом видеоролике.

lm7812 стабилизатор 12 В

Стабилизатор напряжения 7812 изменяет напряжение величиной до 20 В в 12 В. Этот прибор часто использовался для создания стабильного напряжения работы устройств низкого напряжения: усилителя звука, микроконтроллеров, осветительных ламп.

На входной каскад можно подключить нестабильную величину напряжения, и даже переменное значение. LM 7812 является стабилизатором, входящим в серию микросхем 78хх. Они отличаются лишь напряжением выхода, остальные параметры остаются прежними.

Для лучшего отвода тепла прикрепляют охлаждающий радиатор к корпусу стабилизатора. Его можно снять от старых устройств с платы. Вместо радиатора можно использовать жесть от банок, нарезав ее полосками, и просверлив в них отверстия для крепления на винт.

Технические параметры L7812

  • Корпус TO220
  • Номинальный выходной ток, А 1.2
  • Максимальное входное напряжение, В 40
  • Выходное напряжение, В 12

Цоколёвка показана на рисунке ниже. Там вы можете увидеть и отличия по подключению L7812 от L7912, работающего с общим плюсом.

При всех своих достоинствах, данный стабилизатор напряжения обладает максимальным током нагрузки в 1,5А, что зачастую не позволяет его использовать для питания различного рода токоемких устройств, к примеру автомобильную магнитолу. Однако неплохие характеристики этого стабилизатора и наличие защиты создали ему популярность. Описанная в datasheet схема увеличения максимального тока использует дополнительный мощный P-N-P транзистор.

Описанная же мной схема работает c N-P-N транзисторами, куда отлично впишутся КТ803/КТ805/КТ808, которые можно найти везде. Поэтому если вы живете в деревне и мощных P-N-P транзисторов вам не найти, как в 70-80-е годы прошлого века, смело собирайте.

Диод D1 компенсирует падение 0,6В на силовом транзисторе Q1, включенном по схеме эмиттерного повторителя. В качестве D1 пойдут 1N4007 и аналогичные. В качестве Q1 КТ803, КТ805, КТ808, КТ819 в металлических корпусах. Можно все оставить так, а можно сделать и так:

Как выбрать радиатор? Выделяемая на силовом транзисторе мощность приблизительно равна:

P=(Uвход-Uвыход)*Iнагр

Тогда приблизительно каждый ватт тепла необходимо рассеить на 10см2 охлаждающей поверхности.

Сам стабилизатор L7812 устанавливается на тот-же радиатор или на отдельный, по площади приблительно в 30 раз меньшей, чем у Q1.

Какой выбрать максимальный ток полученного стабилизатора? Здесь все зависит от тока, который вам нужен. Это должен быть такой ток, который не выходил бы за пределы допустимого для Q1. Предположим максимальный ток 3А. Падение напряжения на резисторе R1 — 0.6В. Тогда:

Рассеиваемая им мощность: P=(Uпад^2)/R1=1.8Вт, с технологическим запасом 50% вам потребуется резистор мощностью 4Вт.

Принципиальная схема

Основой любого не импульсного блока питания является низкочастотный силовой трансформатор. В данном случае это тороидальный довольно тяжелый трансформатор типа TST250W/24V. Его номинальное выходное переменное напряжение 24V при токе 10А и входном напряжении 230V.

Рис. 1. Принципиальная схема мощного стабилизатора напряжения +19В.

У данного трансформатора нет никаких колодок для подключения или клемм, — просто «колесо» с четырьмя проводами для подключения.

Конечно, можно применить любой другой трансформатор с вторичным напряжением 20-25V. В магазинах промышленного электрооборудования можно приобрести другой трансформатор соответствующей мощности на 24V, например, на Ш-образ-ном сердечнике.

Переменное напряжение с вторичной обмотки силового трансформатора Т1 поступает на выпрямительный мост VD1 и конденсатор С1, сглаживающий пульсации.

В принципе, соглашусь, что емкости 2200 мкФ при токе 10А не слишком достаточно. Но, это же не УНЧ питаем. На задней стенке ноутбука вообще стоит значок пульсирующего напряжения. Так что для данного случая, этого вполне достаточно.

Стабилизатор напряжения сделан на основе микросхемы 7812. Но её выходное напряжение равно 12V, а нам нужно 19V, плюс максимальный ток 1А, а нужно, как было решено, 10А.

Выходная мощность была увеличена за счет транзистора VТ1 типа КТ819, на котором сделан эмиттерный повторитель выходного напряжения стабилизатора А1.

Напряжение стабилизации было поднято за счет стабилитрона VD2, это Д814А, его напряжение стабилизации 8V. Так что 12+8=20. Однако, около одного вольта падает на транзисторе VТ1, так что выходит как раз как и надо.

Автомобилистам на заметку

Многие автолюбители задумывались над перегоранием ходовых огней на своей машине. Данная микросхема позволяет решить эту проблему с минимальными затратами и набором компонентов, так как она может стабилизировать нестабильное бортовое напряжение до уровня 12 В. Для работы в такую схему рекомендуют добавить два конденсатора на 25 В c емкостью на входе 330 мкФ и выходе 100 мкФ, диод IN4007, и радиатор для отвода тепла. Однако некоторые автомобилисты обходятся без них и вполне довольны результатом.

Описание того как работает схема подключения для ходовых огней можно посмотреть в непродолжительном видеоролике.

Источник

Рекомендуем:  Rs 485 arduino подключение
Adblock
detector