Stabilizator napięcia LM7805: cechy, porównanie i nie tylko.

Czym jest układ LM7805?

LM7805 jest bardzo popularnym liniowym regulatorem napięcia, którego napięcie wyjściowe równe jest + 5 V. Jest to układ posiadający trzy wyprowadzenia: wejście, masa oraz wyjście.

Ciekawostka

Jak zapewne zauważyłeś dwie ostatnie cyfry nazwy 7805 pokrywają się z wartością napięcia wyjściowego. Nie przez przypadek! Stabilizator LM78XX jest częścią rodziny regulatorów, gdzie XX oznacza wartość napięcia wyjściowego 🙂 I tak np. dla stabilizatora LM7812 napięcie wyjściowe wynosi 12 V.

Parametry i porównanie

Najważniejszymi (i oczywiście nie wszystkimi) parametrami omawianego stabilizatora są:

  • napięcie wyjściowe: 5 V (z dokładnością do 2%),
  • maksymalne napięcie wejściowe: 35 V,
  • maksymalny prąd wyjściowy: 1,5 V,
  • dropout voltage: 2 V.

Czym jest tajemniczy dropout voltage? Doświadczeni elektronicy zapewne doskonale wiedzą, jednak osoby zaczynające dopiero przygodę z elektroniką niekoniecznie muszą posiadać taką wiedzę. Dropout voltage to nic innego jak minimalna różnica wartości pomiędzy napięciem jakim zasilamy stabilizator, a jego napięciem wyjściowym, by regulator działał poprawnie. Stabilizatorów liniowych (niestety) nie możemy zasilać dowolnym napięciem. Napięcie wejściowe musi być odpowiednio wyższe od wyjściowego. Najłatwiej przedstawić tą zależność prostym wzorem:

Gdzie:

  • Vi – napięcie wejściowe regulatora (zasilamy nim regulator),
  • Vo – napięcie wyjściowe regulatora (w naszym przypadku 5 V),
  • Vd – Dropout voltage (omawiany przez nas parametr, dostępny w każdej nocie katalogowej).

W nocie katalogowej widać, że dla stabilizatora z rodziny LM7805 dropout voltage wynosi 2 V. Zgodnie z powyższym wzorem napięcie wejściowe powinno mieć wartość minimum 7 V (5 V + 2 V). Widzimy więc, że stabilizatorów liniowych nie zastosujemy w dowolnym projekcie, ale tu z pomocą przychodzą stabilizatory LDO (Low-Dropout Regulator) lub stabilizatory impulsowe, które poniżej porównamy z liniowymi. Szerzej oba rodzaje regulatorów opiszemy w przyszłości 😉

Stabilizatory liniowe Stabilizatory impulsowe
Elastyczność architektury Buck Buck, Boost, Back-Boost
Wydajność Niska – średnia Wysoka
Złożoność układu Niska Średnia – wysoka
Koszt Niski Średni – wysoki
Szumy i zniekształcenia sygnału wyjściowego Niskie Średnie – wysokie
Zakres napięć wyjściowych Wąski, zależny od napięcia wyjściowego i możliwości odprowadzania ciepła Szeroki
Przykłady LM7805, LM317 LM3671

Innym ciekawym stabilizatorem liniowym jest układ LM317. Dlaczego jest ciekawy? Ano dlatego, że jest to stabilizator z regulowanym napięciem wyjściowym w zakresie od 1,2 do aż 37 V. Możliwość regulacji napięcia obarczona jest jednak koniecznością stosowania dodatkowych zewnętrznych elementów (rezystory potrzebne do stworzenia dzielnika napięcia).

Alternatywa dla stabilizatorów

Alternatywą dla stabilizatorów napięć takich jak LM7805 czy LM317 może być ciekawa ładowarka, która jest w stanie stabilizować napięcie na poziomie 5 V, mając w zanadrzu kilka ciekawych funkcji.

LiPo RiderPro, bo o niej mowa wyposażona jest w dwa złącza JST 2.0 i może służyć jako ładowarka do akumulatorów litowo polimerowych 1S 3,7 V. Co więcej może to robić, korzystając z energii słonecznej, po podpięciu do niej ogniwa fotowoltaicznego. Pozwala również zasilać urządzenia poprzez gniazdo USB A napięciem 5 V z maksymalnym poborem prądu na poziomie 1 A.

Jak widać kwestia regulowania napięcia, jego stabilizowania w układach to temat rzeka i może być rozwiązany na różne sposoby. Mówiąc potocznie dzisiaj „liznęliśmy” ten temat, ale wrócimy do niego w przyszłości 🙂 Czytelników potrzebujących stabilizacji 😉 zapraszamy na naszą stronę, gdzie oferujemy szeroką gamę różnych stabilizatorów i przetwornic.

Zobacz pozostałe artykuły z serii elektronika na naszym blogu!

Dodaj komentarz