Monolitické stabilizátory napětí

Při konstrukci různých elektronických udělátek často potřebujeme zdroj napětí o dané velikosti. Možností, jak takový zdroj realizovat je spousta, pro jednodušší zapojení, kde je důležitější jednoduchost zapojení než účinnost jsou výhodné monolitické stabilizátory. Tyto obvody mění vstupní napětí buď na pevně danou hodnotu výstupního napětí nebo umožňují hodnotu výstupního napětí nastavit pomocí externích součástek.

Mezi nejoblíbenější pevné stabilizátory patří obvody řady 78xx a 79xx. Řada 78 je určena pro stabilizaci kladného napětí, obvody 79 zase pro záporná napětí. V praxi se častěji setkáváme se stabilizátory kladného napětí. Jejich zapojení je velmi jednoduché, stačí k nim přidat dva blokovací kondenzátory. Tyto kondenzátory zabraňují rozkmitání stabilizátoru a je vhodné, aby byly připájeny co nejblíže k pinům stabilizátoru.

Základní zapojení stabilizátoru 7805

Pořadí pinů u 78xx je: 1 – výstup; 2 – GND; 3 – vstup. Pro 79xx: 1 – GND; 2 – vstup; 3 – výstup.

Pouzdra TO-92 a TO-220

Stabilizátory se vyrábějí pro napětí 5, 6, 7, 8, 9, 10, 12, 15, 18, 20 a 24 V a ve třech výkonových řadách. Pro malé odběry, do 100mA, jsou určeny stabilizátory s označení 78Lxx nebo 79Lxx v pouzdře TO-92. Pro vyšší výkony je určena řada 78xx a 79xx v pouzdře TO-220, které umožňuje lepší chlazení a díky kovové plošce i připojení externího chladiče. Tyto řady jsou určeny pro maximální odběr 1 A. Stabilizátory 78xx mají k chladící ploše připojen vývod GND, pokud to nevadí při konstrukci, není nutné vkládat mezi chladič a stabilizátor izolační podložku. Jinak je tomu u řady 79xx, kde je s chladící ploškou propojen vstupní pin, zde musí být vždy mezi stabilizátorem a chladičem izolační podložka!

Poslední řada stabilizátorů nese v označení písmeno S (78Sxx a 79Sxx) a je určena pro odběry do 2 A, stabilizátory jsou opět v pouzdře TO-220.

Pro správnou funkci stabilizátoru je potřeba zajistit tři základní požadavky:

  1. Blokovací kondenzátory o dostatečné kapacitě, většinou stačí keramické kondenzátory 47-100 nF. V některých případech (např. pokud je stabilizátor připoje k desce pomocí delších vodičů) toto nestačí a je nutné paralelně připojit i elektrolytický kondenzátor o kapacitě 5-20 μF.
  2. Vstupní napětí musí být alespoň o 2 V vyšší než požadované napětí na výstupu – např. pro 7805 je nutné zajistit vstupní napětí alespoň 7 V
  3. Pro vyšší výkony je nutné stabilizátor přišroubovat na dostatečně dimenzovaný chladič, jinak hrozí přehřátí a poškození stabilizátoru

Závěr

Monolitické stabilizátory umožňují velmi snadno (a také levně) a s minimem externích součástek upravit napětí ze zdroje na požadovanou úroveň. Jejich hlavní nevýhodou je relativně nízká účinnost a tím, při větších proudových odběrech, i nutnost chlazení. Pro náročnější aplikace je výhodnější použít DC-DC měniče, které jsou sice dražší, ale jejich ztráty jsou podstatně menší.

Odkazy

2 thoughts on “Monolitické stabilizátory napětí

Napsat komentář