LINEÁRNE REGULÁTORY NAPÄTIA 78XX: 6 krokov

2024 Autor: John Day | [email protected]. Naposledy zmenené: 2024-01-30 11:55

Tu by sme vám chceli ukázať, ako pracovať s lineárnymi regulátormi napätia 78XX. Vysvetlíme, ako ich pripojiť k napájaciemu obvodu a aké sú obmedzenia používania regulátorov napätia.

Tu vidíme regulátory pre: 5V, 6V, 9V, 12V, 18V, 24V. Na dokončenie všetkých cvičení budete potrebovať nasledujúce komponenty:

Zásoby:

• LM7805, LM7812
• Batéria Li-Ion 7,4 V
• Batéria Li-Po 14,8 V
• 01. a 0,33 uF elektrolytické alebo keramické kondenzátory
• Breadboard, prepojovacie vodiče
• Arduino Uno

Krok 1: Prehľad pinoutov

Pinout pre LM78XX je pre každý z nich rovnaký. Ako vidíte na obrázku vyššie, kolík vľavo je vstup, stredný kolík a veľká svorka v hornej časti regulátora sú uzemnené a koncovka úplne vpravo je na výstupe (regulované napätie).

• IN Tu pripojíme červený vodič (plus terminál) z batérie
• GND Tu pripojíme čierny vodič (spoločnú zem) z batérie
• OUT Tu zapojíme vstup obvodu distribúcie energie (akékoľvek zariadenie, ktoré nabíjame), pre LM7805 bude tento pin vychádzať na 5V.

Krok 2: Obvody LM78XX

Obvod, ktorý sa chystáme vybudovať, je rovnaký pre všetky regulátory napätia LM78XX. Tento obvod je pre pevný výstup. Na jeho výrobu potrebujeme iba regulátor a dva kondenzátory 0,1 uF a 0,33 uF. Takto vyzerá obvod na doske:

Kroky zapojenia sú nasledujúce:

• Pripojte LM78XX k breadboardu.
• Pripojte kondenzátor 0,1 uF ku kolíku IN. Ak používate elektrolytické kondenzátory, zapojte - na GND.
• Pripojte kondenzátor 0,33 uF k vývodu OUT.
• Pripojte IN na plusový pól zdroja energie
• Pripojte GND k zápornému pólu zdroja energie
• Pripojte vývod OUT k plusovému pólu zariadenia, ktoré chcete nabíjať.

Krok 3: Obvod LM7805

Obvod pre LM7805 bude poskytovať ako výstup stály 5V prúd. Dôležitou vecou, ktorú je potrebné zvážiť, je, aký veľký by mal byť vstup? Potrebný pokles napätia na správnu funkciu regulátora je 2V, čo znamená, že minimálne napätie by malo byť 7V. Majte na pamäti, že keď sa batérie vybíjajú, napätie v nich klesá. Ak sa chcete dozvedieť viac o batériách, pozrite sa do tejto časti.

Tu použijeme 2x 3,7 Li-Ion batérie v sérii. To nám poskytne priemernú hodnotu 7,4 V. Čo je pre náš prípad perfektné, budeme mať pokles napätia 2,4 V. Všetko poklesnuté napätie sa zmení na teplo. Chcete teda znížiť pokles na minimum.

Ďalšou perfektnou batériou pre tento prípad by bola 2S Li-Po batéria, problém by tu bol v konektoroch, ktoré sa obvykle dodávajú s týmito batériami. Viac informácií nájdete v časti Batéria alebo konektor.

Ako posledná poznámka: najpohodlnejšou batériou na použitie bude 9 V alkalická batéria, majte však na pamäti, že pri jej použití vám ubúdajú 4 V batérie. Je to najpohodlnejšie, pretože sa dá ľahko nájsť v miestnych obchodoch.

Výstupný prúd sa používa na nabíjanie Arduino Uno prostredníctvom 5V I/O kolíka. Uzemnenie je spojené so spoločným uzemnením batérie a regulátora. Môžete sa rozhodnúť napájať toľko 5V zariadení, koľko nájdete týmto spôsobom.

Krok 4: Obvod LM7812

Obvod pre LM7812 sa líši od obvodu LM7805 iba vo vstupnom a výstupnom napätí. Stále máme pokles 2 V, to znamená, že potrebujeme najmenej 14 V. V tejto situácii je perfektná batéria 4S Li-Po s napätím 14,8 V.

Teraz máme zdroj napájania 12V, ale na čo ho môžeme použiť? Nie je veľa ovládačov, ako je Arduino, ktoré fungujú na 12 V, alebo modulov, ako je PS2 Joystick. Všetky majú 5V alebo dokonca 3,3V. Najzrejmejšie veci, ktoré napájame 12 V, sú motory. Porozprávajme sa o tom v nasledujúcej časti.

Krok 5: Aktuálne hodnotenie

Regulátory LM78XX sú skvelé, ak potrebujeme napájať zariadenia vyžadujúce nízke prúdy. Ako regulátory, budiče, moduly, senzory atď. Môžeme ich použiť aj na napájanie slabých motorov, ako sú servomotory SG90, mini-prevodové motory. Ale ak potrebujeme napájať typické motory používané na pohyb robotov alebo závodných automobilov, museli by sme mať väčšie prúdy.

Na našich robotoch takmer nikdy nemáme iba jeden motor, máme tendenciu mať asi 4 motory a obvykle majú minimálny výkon 3,5 A pri požiadavke na stabilný prúd.

Regulátory napätia LM78XX majú v závislosti od výrobcu menovitý prúd 1-1,5 A. Len pre istotu povedzme, že máme limit 1 A ustáleného prúdu. Špičkový prúd pre tieto regulátory by bol 2,2 A, na rozdiel od toho 4 prevodové motory by mali špičkový prúd asi 9,6 A.

Ako vidíte, tieto regulátory nemôžeme v skutočnosti používať na takéto praktiky. Majte na pamäti, že nemôžeme dať dohromady viacero regulátorov, aby sme mali vyššie aktuálne hodnotenia.

Krok 6: Záver

Radi by sme zhrnuli, čo sme tu ukázali.

• LM78XX sa používajú na vytvorenie výstupu pevného napätia
• Všetky LM78XX majú rovnaký obvod
• Na vstupe musíme mať o 2 V viac, ako očakávame na výstupe
• Trvalý prúd je 1 A alebo 1,5 A v závislosti od výrobcu

Ak by ste chceli vedieť, ako napájať zariadenia vyžadujúce vyšší prúd, pozrite si našu časť o prevodníkoch DC-DC.

Modely, ktoré sme použili v tomto návode, si môžete stiahnuť z nášho účtu GrabCAD:

Modely GrabCAD Robottronic

Naše ďalšie návody si môžete pozrieť na Instructables:

Inštrukcie Robottronic

Môžete tiež skontrolovať kanál YouTube, ktorý sa práve začína:

Youtube Robottronic