7805 и 7905 — линейные стабилизаторы серий 78xx и 79xx
78xx и 79xx — трёхвыводные стабилизаторы с фиксированным напряжением: положительным у 7805, 7812, 7815 и отрицательным у 7905, 7912. Они просты, но у серий разная цоколёвка, а фланец 7905 соединён не с общим проводом. Разбираем по даташитам onsemi и TI параметры, обвязку и нагрев.
Обновлено Редакция GAW
78xx и 79xx — семейства трёхвыводных линейных стабилизаторов с фиксированным выходом. Последние две цифры номера — напряжение: 7805 — +5 В, 7812 — +12 В, 7905 — −5 В. Внутри есть ограничение тока, тепловая защита и защита выходного транзистора, поэтому стабилизатор трудно сжечь, но легко перегреть. Буквы перед номером зависят от производителя — у onsemi это MC7805, у TI — LM7805 и µA7805; цоколёвка у них одинаковая.
Выводы
Главная ловушка — разная цоколёвка: у 79xx на месте общего вывода вход, и фланец соединён с ним. Выводы в других корпусах — D-PAK, SOT-223, TO-92 у 78L05 — на странице «Распиновка стабилизаторов». Отрицательный стабилизатор, впаянный по разводке 78xx, работать не будет, а радиатор 7905, соединённый с корпусом прибора, замкнёт вход на общий провод.
Параметры 7805
По даташитам при 25 °C:
| Параметр | MC7805C (onsemi) | LM7805 (TI) |
|---|---|---|
| Выходное напряжение | 4,8–5,2 В; 4,75–5,25 В при входе 7–20 В и токе до 1 А | 4,8–5,2 В; 4,75–5,25 В при входе 7,5–20 В |
| Ток нагрузки | больше 1 А с радиатором, пиковый 2,2 А | до 1,5 А, пиковый 2,4 А |
| Наибольшее входное напряжение | 35 В | 35 В |
| Падение напряжения | 2 В при 1 А | 2 В при 1 А |
| Ток покоя | 3,2 мА типично, до 6,5 мА | до 8 мА |
| Подавление пульсаций 120 Гц | 62 дБ минимум, 83 дБ типично | 62 дБ минимум, 80 дБ типично |
| Ток короткого замыкания | 0,6 А при входе 35 В | 2,1 А |
| Температурный дрейф выхода | −0,3 мВ/°C | −0,6 мВ/°C |
Серия 78xx у onsemi выпускается на 5, 6, 8, 9, 12, 15, 18 и 24 В, µA78xx у TI — на 5, 8, 10, 12, 15 и 24 В; отрицательные MC79xx — от −5 до −24 В. У onsemi бывают исполнения с допуском выхода 4, 2 и 1,5 %.
Схема включения
| Элемент | 78xx | 79xx | Зачем |
|---|---|---|---|
| Конденсатор на входе | 0,33 мкФ | 0,33 мкФ | нужен, если стабилизатор далеко от фильтра выпрямителя |
| Конденсатор на выходе | 0,1 мкФ | 1,0 мкФ | у 78xx не обязателен, но улучшает реакцию на скачки нагрузки; у 79xx улучшает и устойчивость, и реакцию на скачки |
onsemi предупреждает: если выходной конденсатор 78xx всё же ставят, меньше 0,1 мкФ он может вызвать неустойчивость. Конденсаторы размещают прямо у выводов стабилизатора, а общий вывод входа и выхода должен быть один.
Нагрев и радиатор
Линейный стабилизатор рассеивает всю разницу напряжений: P = (Uвх − Uвых) · I. Для 7805 от 12 В при токе 0,5 А это (12 − 5) · 0,5 = 3,5 Вт. У корпуса TO-220 по onsemi тепловое сопротивление кристалл–воздух — 65 °C/Вт, кристалл–корпус — 5 °C/Вт. Без радиатора 3,5 Вт нагрели бы кристалл на 3,5 · 65 ≈ 230 °C выше окружающей — стабилизатор уйдёт в тепловую защиту. Радиатор подбирают так, чтобы сумма тепловых сопротивлений корпуса, прокладки и радиатора держала кристалл ниже предельных 150 °C — в этом поможет калькулятор радиатора и статья о тепловом сопротивлении.
Если разница напряжений и ток велики, выгоднее импульсный стабилизатор вроде LM2596: он не превращает разницу в тепло. Для 3,3 В от 5 В схема с падением 2 В не годится — нужен стабилизатор с малым падением, например AMS1117. Другие стабилизаторы — в разделе «Стабилизаторы напряжения».
Аналоги и замены
Каждая пара сверена по даташитам обоих производителей: выводы, корпус, предельные напряжения и токи. Значения — из документов, указанных под таблицей; столбец «У замены» показывает, лучше или хуже параметр у замены.
MC7805 → LM7805 (Texas Instruments)
Совместим по выводам — тот же корпус и выводы, но часть параметров отличается — схему нужно проверить. Сравнение в корпусе TO-220.
Выводы TO-220 и основные параметры совпадают, поэтому LM7805 ставится на место MC7805 в обычных блоках питания; оговорки — ток покоя и температура.
| Параметр | MC7805 | LM7805 | У замены |
|---|---|---|---|
| Выводы TO-220 | 1 вход, 2 общий, 3 выход | 1 INPUT, 2 GND, 3 OUTPUT | так же |
| Корпуса | TO-220, D2PAK-3, DPAK-3 | TO-220, TO-263 (DDPAK), SOT-223 | так же |
| Входное напряжение, предельное | 35 В | 35 В | так же |
| Выходное напряжение при 25 °C (MC7805C; LM7805C при 5 мА – 1 А) | 4,8–5,2 В | 4,8–5,2 В | так же |
| Пиковый выходной ток при 25 °C, тип. | 2,2 А | 2,4 А | лучше |
| Ток покоя, макс. | 6,5 мА (MC7805C) | 8 мА | хуже |
| Падение напряжения при 1 А, 25 °C, тип. | 2,0 В | 2 В | так же |
| Температура кристалла, рабочая | 0…125 °C (MC78xxC) | 0…125 °C | так же |
Что проверить при замене
- Ток покоя LM7805 гарантирован до 8 мА против 6,5 мА у MC7805C: в схемах с батарейным питанием и малой нагрузкой это заметно.
- Сравнение сделано для исполнения MC7805C; у MC7805B (−40…125 °C) ток покоя до 8 мА, а у LM7805 рабочий диапазон начинается с 0 °C — вместо MC7805B для морозостойкой аппаратуры LM7805 не годится.
Источники: onsemi. MC7800, MC7800A, MC7800AE, NCV7800 Voltage Regulators – Positive, 1.0 A (MC7800/D, Rev. 29, November 2021) — с. 1 (выводы TO-220), Maximum Ratings, Electrical Characteristics MC7805B, MC7805C (выходное напряжение, ток покоя, падение, пиковый ток), примечание 1 (Tlow); Texas Instruments. LM340, LM340A and LM7805 Family Wide VIN 1.5-A Fixed Voltage Regulators (SNOSBT0L, revised September 2016) — Pin Functions, разд. 6.1 (предельные режимы), 6.3 (рабочие условия), 6.6 (характеристики LM340 / LM7805).
Частые вопросы
Чем отличаются MC7805B и MC7805C?
Диапазоном температур и гарантиями. По onsemi исполнение C рассчитано на кристалл от 0 °C, B — от −40 °C. У C жёстче нормированы стабильность по входу и нагрузке и подавление пульсаций — не меньше 62 дБ; гарантированный выход 4,75–5,25 В у C указан при входе 7–20 В, у B — 8–20 В.
Какое минимальное входное напряжение у 7805?
Около 7 В: падение на стабилизаторе — 2 В при токе 1 А, и onsemi требует, чтобы вход был на 2 В выше выхода даже в нижней точке пульсаций. Гарантированная точность MC7805C указана для входа 7–20 В, у TI LM7805 для стабилизации нужно 7,5 В.
Почему 7805 сильно греется?
Вся разница напряжений рассеивается на нём: P = (Uвх − Uвых) · I. При 12 В на входе и токе 0,5 А это 3,5 Вт. Без радиатора у корпуса TO-220 по onsemi тепловое сопротивление 65 °C/Вт — нагрев на сотни градусов, и сработает тепловая защита. Нужен радиатор или импульсный стабилизатор.
Можно ли прикрутить 7805 и 7905 на один радиатор?
Только через изолирующие прокладки. У 7805 фланец соединён с общим проводом, а у 7905 — с входом, на котором отрицательное напряжение. Без изоляции радиатор замкнёт вход 7905 на общий провод.
Источники
- onsemi. MC7800, MC7800A, MC7800AE, NCV7800: Voltage Regulators – Positive, 1.0 A (MC7800/D, Rev. 29, November 2021) — с. 1 — выводы TO-220 и D2PAK, типовая схема с 0,33 и 0,1 мкФ, вход на 2 В выше выхода; с. 2 — вход до 35 В, RθJA 65 °C/Вт и RθJC 5 °C/Вт для TO-220; с. 3 — характеристики MC7805B и MC7805C
- onsemi. MC7900 Series: Negative Voltage Regulators, 1.0 A (MC7900/D, Rev. 21, October 2021) — выводы TO-220: 1 — общий, 2 — вход, 3 — выход, фланец соединён с выводом 2; типовая схема с 0,33 и 1,0 мкФ
- Texas Instruments. LM340, LM340A and LM7805 Family Wide VIN 1.5-A Fixed Voltage Regulators (SNOSBT0L, revised September 2016) — разд. 6.6 — характеристики LM7805: 4,8–5,2 В, вход 7,5 В для стабилизации, ток покоя до 8 мА, ток короткого замыкания 2,1 А; измерения с 0,22 мкФ на входе и 0,1 мкФ на выходе
- Texas Instruments. µA78xx Fixed Positive Voltage Regulators (SLVS056P, revised January 2015) — напряжения 5, 8, 10, 12, 15 и 24 В, ток до 1,5 А, типовая схема с 0,33 и 0,1 мкФ
Нашли ошибку? ·
Смотрите также
- Стабилизаторы напряженияЛинейные, LDO и импульсные: параметры, выбор, карточки моделей
- Стабилизаторы 78xx, 79xx, LM3177805, 7905, LM317, AMS1117: выводы и фланец
- AMS1117LDO на 1 А: версии 1,5–5,0 В, падение до 1,3 В, SOT-223, конденсатор 22 мкФ
- 78L05Стабилизатор 5 В на 100 мА: параметры, исполнения, нагрев TO-92, выводы
- LM317 и LM337Регулируемые стабилизаторы: выводы, параметры, минимальный ток, диоды, нагрев
- LM2596Buck на 3 А и 150 кГц: выводы, параметры, расчёт обвязки, нагрев
- Расчёт радиатораθ радиатора, температура кристалла, предел мощности
- Тепловое сопротивлениеθJA и θJC: перегрев кристалла на ватт мощности, °C/Вт