Перейти к содержанию

Как выбрать стабилизатор на 5 В?

Обновлено Редакция GAW

Стабилизатор на 5 В выбирают по трём числам: наименьшему входному напряжению, току нагрузки и мощности, которая уйдёт в тепло.

СтабилизаторВходное напряжениеНаибольший токТип
7805 (MC7805)7–20 В (до 35 В предельно)1 Алинейный
LM1117-5.06,5–12 В (до 15 В рекомендовано)800 мАлинейный с малым падением
LM2596-5.07–40 В3 Аимпульсный понижающий

Сколько тепла выделит линейный стабилизатор

Линейный стабилизатор гасит лишнее напряжение на себе:

P=(Uвх−5 В)⋅I.P = (U_{вх} - 5 \text{ В}) \cdot I.

При 12 В на входе и токе 0,5 А это 3,5 Вт. Корпус TO-220 без радиатора по даташиту MC7800 даёт 65 °C/Вт, то есть перегрев около 230 °C — без радиатора такой режим невозможен. Радиатор подберёт калькулятор радиатора, а схему включения 7805 с конденсаторами показывает статья «Линейный стабилизатор 7805».

Когда нужен импульсный

Импульсный преобразователь не гасит разницу напряжений, а преобразует её. У LM2596-5.0 при 12 В на входе и токе 3 А КПД 80 %: при 15 Вт на выходе потери около 3,75 Вт. Линейный стабилизатор на том же токе рассеял бы 7 В · 3 А = 21 Вт. Правило простое: чем больше разница между входом и 5 В и чем больше ток, тем выгоднее импульсный. Сравнить оба варианта на своих числах поможет калькулятор «LDO или DC-DC», параметры — на страницах 7805 и LM2596.

Похожие вопросы

Можно ли получить 5 В из 6 В на 7805?

Нет: по даташиту onsemi вход 7805 должен быть примерно на 2 В выше выхода даже в нижней точке пульсаций, то есть не ниже 7 В. Из 6 В получится LM1117-5.0, которому достаточно 6,5 В, или стабилизатор с ещё меньшим падением.

Нужен ли радиатор стабилизатору 5 В?

Считайте мощность (Uвх − 5 В) · I и умножайте на тепловое сопротивление корпуса. Корпус TO-220 без радиатора греется на 65 °C на каждый ватт: при 25 °C вокруг 1 Вт даёт около 90 °C на кристалле, а 1,5 Вт — около 123 °C при пределе 150 °C. Поэтому радиатор ставят уже примерно с 1 Вт.

Чем заменить 7805, если нужен ток 2 А от 12 В?

Импульсным понижающим стабилизатором вроде LM2596-5.0: он рассчитан на ток 3 А и вход до 40 В. Линейный 7805 рассчитан на ток около 1 А, а при 12 В на входе и 2 А рассеивал бы 14 Вт.

Источники

  1. onsemi. MC7800, MC7800A, MC7800AE, NCV7800: 1.0 A Positive Voltage Regulators (MC7800/D, Rev. 29, November 2021) — MC7805: 4,75–5,25 В при входе 7–20 В и токе 5 мА – 1 А; падение напряжения 2,0 В при 1 А; вход до 35 В у версий 5–18 В; RθJA корпуса TO-220 — 65 °C/Вт; рабочая температура кристалла до +150 °C
  2. Texas Instruments. LM1117 800-mA, Low-Dropout Linear Regulator (SNOS412Q, revised January 2023) — LM1117-5.0: 5 В при токе 0–800 мА и входе 6,5–12 В; падение 1,1 / 1,15 / 1,2 В тип. при 100 / 500 / 800 мА; вход до 20 В предельно, рекомендовано до 15 В
  3. Texas Instruments. LM2596 SIMPLE SWITCHER Power Converter 150-kHz 3-A Step-Down Voltage Regulator (SNVS124G, March 2023) — ток нагрузки 3 А, вход до 40 В, частота 150 кГц; LM2596-5.0: 4,8–5,2 В при входе 7–40 В и токе 0,2–3 А, КПД 80 % при 12 В и 3 А

Нашли ошибку?

Смотрите также