Перейти к содержанию

Падение напряжения стабилизатора

Линейный стабилизатор может только понижать напряжение, и ему нужен запас по входу. Наименьшую разницу между входом и выходом, при которой он ещё стабилизирует, называют падением напряжения (dropout). От него зависит, хватит ли батареи или адаптера.

Обновлено Редакция GAW

Падение напряжения (dropout voltage) — наименьшая разница между входным и выходным напряжением, при которой линейный стабилизатор ещё поддерживает выход в норме. Ниже этой разницы регулирующий транзистор полностью открыт, и выход начинает повторять вход.

СтабилизаторПадение напряженияУсловия
MC7805 (onsemi)2,0 В типично1 А, 25 °C
LM7805 (TI)2 В1 А, 25 °C
AMS1117до 1,3 В1 А

Отсюда минимальное входное напряжение: для 7805 — около 7 В, причём onsemi требует держать вход на 2 В выше выхода даже в нижней точке пульсаций. Если стабилизатор питается от выпрямителя с конденсатором, считать нужно именно минимум пульсаций, а не среднее напряжение.

Стабилизаторы с малым падением называют LDO: у них регулирующий транзистор включён так, что может открываться почти до насыщения. Поэтому 3,3 В от 5 В получают на LDO вроде AMS1117, а 7805 для этого не годится. Падение напряжения обычно растёт с током нагрузки и меняется с температурой — значение берут при своём токе.

Падение задаёт не только минимальный вход, но и потери: на стабилизаторе рассеивается (Uвх − Uвых) · I. Чем ближе вход к выходу, тем меньше нагрев, — сравнение линейного и импульсного стабилизатора по потерям есть в калькуляторе «LDO или DC-DC».

Частые вопросы

Какое минимальное входное напряжение у 7805?

Около 7 В: падение напряжения 7805 — 2 В при токе 1 А, и onsemi требует, чтобы вход оставался на 2 В выше выхода даже в нижней точке пульсаций. TI для LM7805 указывает вход 7,5 В, при котором ещё выполняется стабилизация.

Чем LDO отличается от обычного стабилизатора?

Меньшим падением напряжения. У 7805 оно около 2 В, у LDO AMS1117 — до 1,3 В при токе 1 А, у современных LDO — десятые доли вольта. Поэтому от 5 В получить 3,3 В можно только LDO.

Что будет, если вход ниже допустимого?

Стабилизатор выйдет из режима стабилизации: выход будет повторять вход за вычетом падения, а пульсации и просадки входа пройдут на выход. Это особенно заметно в нижних точках пульсаций после выпрямителя.

Источники

  1. onsemi. MC7800, MC7800A, MC7800AE, NCV7800: Voltage Regulators – Positive, 1.0 A (MC7800/D, Rev. 29, November 2021) — падение напряжения 2,0 В типично при 1 А и 25 °C; вход должен быть на 2 В выше выхода даже в нижней точке пульсаций
  2. Texas Instruments. LM340, LM340A and LM7805 Family Wide VIN 1.5-A Fixed Voltage Regulators (SNOSBT0L, revised September 2016) — LM7805: падение 2 В при 1 А; входное напряжение для стабилизации — 7,5 В
  3. Advanced Monolithic Systems. AMS1117 1A Low Dropout Voltage Regulator — стабилизатор с малым падением: до 1,3 В при токе 1 А

Нашли ошибку?

Смотрите также