ЛИНЕЙНЫЕ РЕГУЛЯТОРЫ НАПРЯЖЕНИЯ 78XX: 6 ступеней

2024 Автор: John Day | [email protected]. Последнее изменение: 2024-01-30 11:47

Здесь мы хотим показать вам, как работать с линейными регуляторами напряжения 78XX. Мы объясним, как подключить их к силовой цепи и каковы ограничения использования регуляторов напряжения.

Здесь мы видим регуляторы для: 5В, 6В, 9В, 12В, 18В, 24В. Для выполнения всех упражнений вам потребуются компоненты, перечисленные ниже:

Запасы:

• LM7805, LM7812
• Литий-ионный аккумулятор 7,4 В
• Li-Po 14,8 В аккумулятор
• 01. и 0,33 мкФ электролитические или керамические конденсаторы
• Макетная плата, перемычки
• Ардуино Уно

Шаг 1. Обзор распиновки

Распиновка для LM78XX одинакова для каждого из них. Как вы можете видеть на изображении выше, крайний левый контакт является входом, средний контакт и большой контакт в верхней части регулятора заземлены, а крайний правый контакт - выходным (регулируемое напряжение).

• В Сюда подключаем красный провод (плюс клемма) от АКБ
• GND Здесь мы подключаем черный провод (масса) от аккумулятора
• ВЫХОД Здесь мы подключаем вход схемы распределения питания (любое устройство, которое мы заряжаем), для LM7805 этот контакт будет выводить 5 В.

Шаг 2: Схемы LM78XX

Схема, которую мы собираемся построить, одинакова для всех регуляторов напряжения LM78XX. Эта схема предназначена для фиксированного выхода. Для его изготовления нам понадобится только стабилизатор и два конденсатора 0,1 мкФ и 0,33 мкФ. Вот как схема выглядит на макетной плате:

Этапы подключения следующие:

• Подключите LM78XX к макетной плате.
• Подключите конденсатор 0,1 мкФ к выводу IN. Если вы используете электролитические конденсаторы, обязательно подключите - к GND.
• Подключите конденсатор 0,33 мкФ к выводу OUT.
• Подключите IN к плюсовой клемме источника питания.
• Подключите GND к минусовой клемме источника питания.
• Соедините вывод OUT с плюсовым выводом устройства, которое вы хотите зарядить.

Шаг 3: Схема LM7805

Схема для LM7805 будет выдавать постоянный выходной ток 5 В. Здесь важно учитывать, насколько большим должен быть ввод? Необходимое падение напряжения для правильной работы регулятора составляет 2 В, что означает, что минимальное напряжение должно быть 7 В. Имейте в виду, что по мере разрядки батарей напряжение внутри них падает. Чтобы узнать больше о батареях, обратитесь к этому разделу.

Здесь мы собираемся использовать 2 x 3,7 Li-Ion батареи последовательно. Это даст нам среднее значение 7,4 В. Что идеально для нашего случая, у нас будет падение напряжения 2,4 В. Все падение напряжения превращается в тепло. Итак, вы хотите свести падение к минимуму.

Еще одна идеальная батарея для этого случая - батарея 2S Li-Po, проблема здесь в разъемах, которые обычно идут в комплекте с этими батареями. Пожалуйста, обратитесь к разделу «Аккумулятор или разъем», чтобы узнать больше.

В качестве последнего примечания: наиболее удобной батареей будет щелочная батарея 9 В, просто имейте в виду, что вы теряете 4 В от батареи, если вы ее используете. Это наиболее удобно, потому что его легко найти в местных магазинах.

Выходной ток используется для зарядки Arduino Uno через вывод ввода / вывода 5 В. Земля связана с общей массой аккумулятора и регулятора. Вы можете включить таким образом столько устройств с напряжением 5 В, сколько сможете найти.

Шаг 4: Схема LM7812

Схема на LM7812 отличается от схемы LM7805 только входным и выходным напряжением. У нас все еще есть падение на 2 В, а это значит, что нам нужно как минимум 14 В. Идеально подходит для этой ситуации литий-полимерный аккумулятор 4S с напряжением 14,8 В.

Теперь у нас есть источник питания 12 В, но для чего его использовать? Не так много контроллеров, таких как Arduino, которые работают от 12 В, или модулей, таких как джойстик PS2. Все они на 5 В или даже 3,3 В. Наиболее очевидные вещи, которые мы включаем с помощью 12 В, - это двигатели. Поговорим об этом в следующем разделе.

Шаг 5: Текущий рейтинг

Регуляторы LM78XX отлично подходят, если нам нужно запитать устройства, требующие малых токов. Например, контроллеры, драйверы, модули, датчики и т. Д. Мы также можем использовать их для питания слабых двигателей, таких как серводвигатели SG90, мини-мотор-редукторы. Но если нам нужно включить обычные двигатели, используемые для движения роботов или гоночных автомобилей, нам потребуются более высокие токи.

У нас почти никогда не бывает только одного двигателя на наших роботах, у нас обычно около 4 двигателей, и они обычно составляют минимум 3,5 А при стабильном потреблении тока.

Стабилизаторы напряжения LM78XX имеют номинальный постоянный ток 1-1,5 А в зависимости от производителя. На всякий случай допустим, что у нас есть постоянный предел тока 1 А. Пиковый ток для этих регуляторов будет 2,2 А, для сравнения: 4 мотор-редуктора будут иметь пиковый ток около 9,6 А.

Как видите, мы не можем использовать эти регуляторы для такой практики. Имейте в виду, что мы не можем собрать несколько регуляторов вместе, чтобы иметь более высокие номинальные токи.

Шаг 6: Заключение

Мы хотели бы резюмировать то, что мы здесь показали.

• LM78XX используются для создания выходного напряжения с фиксированным напряжением.
• Все LM78XX имеют одинаковую схему
• Нам нужно, чтобы на входе было на 2 В больше, чем мы ожидаем на выходе.
• Номинальный стабильный ток составляет 1 А или 1,5 А в зависимости от производителя.

Если вы хотите узнать, как включить устройства, требующие большего тока, обратитесь к нашему разделу о преобразователях постоянного тока в постоянный.

Вы можете загрузить модели, которые мы использовали в этом руководстве, из нашей учетной записи GrabCAD:

Модели GrabCAD Robottronic

Вы можете увидеть другие наши руководства на Instructables:

Instructables Роботтроник

Вы также можете проверить канал Youtube, который все еще находится в процессе запуска:

Youtube Роботтроник