Перейти к содержанию

Встроенное ограничение тока

Почти все линейные стабилизаторы и драйверы линий имеют встроенное ограничение тока: при перегрузке или замыкании выход не отдаёт больше заданного предела. Но предел этот зависит от условий, и в даташите он описан не одной цифрой.

Обновлено Редакция GAW

Встроенное ограничение тока (current limiting) — схема внутри микросхемы, которая не даёт выходному току превысить безопасный предел при перегрузке или коротком замыкании. Она есть почти у всех линейных стабилизаторов и у драйверов линий связи. У MC7800 onsemi перечисляет три встроенные защиты: ограничение тока короткого замыкания, тепловую защиту и компенсацию безопасной области.

Предел тока в даташите задают несколькими строками, потому что он зависит от условий:

МикросхемаУсловияТок
MC7805C (onsemi)короткое замыкание, вход 35 В0,6 А типично
MC7805B (onsemi)короткое замыкание, вход 35 В0,2 А типично
MC7805 (onsemi)пиковый выходной ток2,2 А типично
LM317 (TI)перепад вход–выход до 15 Вот 1,5 А, 2,2 А типично
LM317 (TI)перепад 40 Вот 0,15 А, 0,4 А типично
SN75176B (TI), драйверзамыкание выхода на 12 Вдо 250 мА

Видно главное свойство: чем больше напряжение на выходном транзисторе, тем меньше допустимый ток. Это защита области безопасной работы: при перепаде 40 В даже 0,4 А означает 16 Вт на кристалле. Поэтому при замыкании выхода стабилизатора, когда на нём весь входной перепад, ток меньше, чем при нормальной работе.

Что происходит дальше, TI описывает для LM317: при перегрузке выходной каскад отключается или ограничивает ток; когда перегрузка снята, работа восстанавливается автоматически, а до тех пор выход снижен или включается и выключается. Последнее — работа тепловой защиты: даже ограниченный ток греет кристалл, и при длительном замыкании защита срабатывает циклически.

Чего ограничение не делает:

  • не защищает нагрузку — оно лишь не даёт сгореть самой микросхеме;
  • не является точным источником тока — предел нормирован широко;
  • не спасает от перегрева при длительной работе на пределе — для этого считают радиатор.

Подробности по конкретным стабилизаторам — в карточках 7805 и 7905 и LM317 и LM337.

Частые вопросы

Что будет при коротком замыкании выхода 7805?

Сработает встроенное ограничение тока, а затем, если корпус нагреется, — тепловая защита. По onsemi ток короткого замыкания MC7805 при входе 35 В — 0,2 А у исполнения B и 0,6 А у C. Пиковый ток при малом перепаде — 2,2 А. Стабилизатор переживёт замыкание, но схема на нём работать не будет.

Почему LM317 не отдаёт 1,5 А при большой разнице напряжений?

Потому что предел тока зависит от перепада вход–выход: так защищён выходной транзистор от выхода из безопасной области. По TI гарантировано не меньше 1,5 А при перепаде до 15 В, но лишь 0,15 А при перепаде 40 В. При большом перепаде на транзисторе велика мощность, и ток приходится урезать.

Можно ли использовать ограничение тока стабилизатора как источник тока?

Нет: предел нормирован широко и зависит от температуры и перепада, это защита, а не точный режим. Для источника тока LM317 включают иначе — с резистором между выходом и ADJ, тогда ток задаёт опорное напряжение 1,25 В и этот резистор.

Источники

  1. onsemi. MC7800, MC7800A, MC7800AE, NCV7800: Voltage Regulators – Positive, 1.0 A (MC7800/D, Rev. 29, November 2021) — встроенное ограничение тока, тепловая защита и компенсация безопасной области; ток короткого замыкания при входе 35 В и 25 °C — 0,2 А у MC7805B и 0,6 А у MC7805C; пиковый выходной ток 2,2 А
  2. Texas Instruments. LM317 3-Pin Adjustable Regulator (SLVS044Z, revised April 2025) — разд. 6.6 — ограничение тока 1,5 А минимум и 2,2 А типично при перепаде до 15 В, 0,15 и 0,4 А при перепаде 40 В; разд. 7.4.4 — при перегрузке выходной каскад отключается или ограничивает ток, сброс автоматический, выход снижается или включается и выключается до снятия перегрузки; защита работает и при отключённом ADJ
  3. Texas Instruments. SNx5176B Differential Bus Transceivers (SLLS101I, revised August 2025) — разд. 1 и 3 — ограничение тока драйвера в обе стороны и тепловая защита от аварий на линии; разд. 5.4 — ток короткого замыкания выхода до −250 мА при −7 В и до 250 мА при 12 В

Нашли ошибку?

Смотрите также