LINIOWE REGULATORY NAPIĘCIA 78XX: 6 stopni

2024 Autor: John Day | [email protected]. Ostatnio zmodyfikowany: 2024-01-30 11:26

Tutaj chcielibyśmy pokazać, jak pracować z liniowymi regulatorami napięcia 78XX. Wyjaśnimy, jak podłączyć je do obwodu zasilania i jakie są ograniczenia stosowania regulatorów napięcia.

Tutaj możemy zobaczyć regulatory na: 5V, 6V, 9V, 12V, 18V, 24V. Do wykonania wszystkich ćwiczeń potrzebne będą komponenty wymienione poniżej:

Kieszonkowe dzieci:

• LM7805, LM7812
• Akumulator litowo-jonowy 7,4 V
• Akumulator Li-Po 14,8 V
• Kondensatory elektrolityczne lub ceramiczne 01. i 0,33 uF
• Płytka do krojenia chleba, przewody połączeniowe
• Arduino Uno

Krok 1: Przegląd pinout

Pinout dla LM78XX jest taki sam dla każdego z nich. Jak widać na powyższym obrazku, skrajny lewy pin to wejście, środkowy pin i duży zacisk na górze regulatora są uziemione, a skrajny prawy zacisk jest wyjściowym (napięcie regulowane).

• IN Tutaj podłączamy czerwony przewód (plus zacisk) z akumulatora
• GND Tutaj podłączamy czarny przewód (wspólna masa) z akumulatora
• OUT Tutaj podłączamy wejście obwodu dystrybucji mocy (dowolne urządzenie, które ładujemy), dla LM7805 ten pin będzie wyprowadzał 5V.

Krok 2: Obwody LM78XX

Obwód, który zamierzamy zbudować, jest taki sam dla wszystkich regulatorów napięcia LM78XX. Ten obwód ma stałą moc wyjściową. Potrzebujemy do tego tylko regulatora i dwóch kondensatorów 0,1 uF i 0,33 uF. Oto jak układ wygląda na płytce stykowej:

Kroki okablowania są następujące:

• Podłącz LM78XX do płytki stykowej.
• Podłącz kondensator 0,1 uF do pinu IN. Jeśli używasz kondensatorów elektrolitycznych, koniecznie podłącz - do GND.
• Połącz kondensator 0,33 uF z pinem OUT.
• Podłącz IN z zaciskiem plus źródła zasilania
• Podłącz GND do ujemnego zacisku źródła zasilania
• Połącz pin OUT z zaciskiem plus urządzenia, które chcesz ładować.

Krok 3: Obwód LM7805

Obwód LM7805 poda jako wyjściowy stały prąd 5V. Ważną rzeczą do rozważenia jest to, jak duży powinien być wkład? Niezbędny spadek napięcia do poprawnej pracy regulatora to 2V czyli minimalne napięcie powinno wynosić 7V. Należy pamiętać, że wraz z rozładowywaniem się akumulatorów napięcie w nich spada. Aby dowiedzieć się więcej o bateriach, zapoznaj się z tą sekcją.

Tutaj zamierzamy używać szeregowo 2x 3,7 akumulatorów litowo-jonowych. Da nam to średnią wartość 7,4 V. Co jest idealne w naszym przypadku, będziemy mieli spadek napięcia 2,4 V. Całe napięcie zamieniane jest na ciepło. Więc chcesz ograniczyć spadek do minimum.

Inną idealną baterią do tego przypadku byłaby bateria 2S Li-Po, problemem byłyby złącza, które zwykle są dostarczane z tymi bateriami. Aby dowiedzieć się więcej, zapoznaj się z sekcją Bateria lub złącze.

Na koniec: najwygodniejszą w użyciu baterią będzie bateria alkaliczna 9 V, pamiętaj tylko, że podczas jej używania spada 4 V z baterii. Jest najwygodniejszy, bo łatwo go znaleźć w lokalnych sklepach.

Prąd wyjściowy służy do ładowania Arduino Uno przez pin 5V I/O. Masa jest połączona ze wspólną masą akumulatora i regulatora. Możesz w ten sposób zasilić jak najwięcej urządzeń 5V.

Krok 4: Obwód LM7812

Obwód LM7812 różni się od obwodu LM7805 tylko napięciem wejściowym i wyjściowym. Nadal mamy spadek 2V, co oznacza, że potrzebujemy przynajmniej 14V. Idealny do takiej sytuacji jest akumulator 4S Li-Po o napięciu 14,8 V.

Teraz mamy źródło zasilania 12V, ale do czego możemy go wykorzystać? Nie ma wielu kontrolerów, takich jak Arduino, które działają na 12 V, czy modułów takich jak PS2 Joystick. Wszystkie mają napięcie 5V lub nawet 3,3V. Najbardziej oczywistymi rzeczami, które zasilamy 12V, są silniki. Porozmawiajmy o tym w następnej sekcji.

Krok 5: Aktualna ocena

Regulatory LM78XX świetnie sprawdzają się, gdy potrzebujemy zasilić urządzenia wymagające niskich prądów. Takie jak sterowniki, sterowniki, moduły, czujniki itp. Możemy je również wykorzystać do zasilania słabych silników takich jak serwomotory SG90, minimotoreduktorów. Ale jeśli potrzebujemy zasilać typowe silniki używane do poruszania robotów lub samochodów wyścigowych, musielibyśmy mieć większe prądy.

Prawie nigdy nie mamy tylko jednego silnika w naszych robotach, zwykle mamy około 4 silników, a ich łączna moc zwykle wynosi co najmniej 3,5 A przy stałym zapotrzebowaniu na prąd.

Regulatory napięcia LM78XX mają stały prąd znamionowy 1-1,5 A, w zależności od producenta. Dla pewności załóżmy, że mamy stały limit prądu 1 A. Prąd szczytowy dla tych regulatorów wynosiłby 2,2 A, dla kontrastu 4 motoreduktory miałyby prąd szczytowy około 9,6 A.

Jak widać, nie możemy tak naprawdę wykorzystać tych regulatorów do takich praktyk. Pamiętaj, że nie możemy połączyć wielu regulatorów, aby mieć wyższe oceny prądowe.

Krok 6: Wniosek

Chcielibyśmy podsumować to, co tutaj pokazaliśmy.

• LM78XX służą do tworzenia stałego napięcia wyjściowego
• Wszystkie LM78XX mają ten sam obwód
• Musimy mieć 2V więcej na wejściu niż oczekujemy na wyjściu
• Prąd stały wynosi 1 A lub 1,5 A w zależności od producenta

Jeśli chcesz wiedzieć, jak zasilać urządzenia wymagające większego prądu, zapoznaj się z naszą sekcją o Przetwornicach DC-DC.

Możesz pobrać modele, których użyliśmy w tym samouczku z naszego konta GrabCAD:

Modele GrabCAD Robottronic

Możesz zobaczyć nasze inne samouczki dotyczące instrukcji:

Instruktaż Robottronic

Możesz również sprawdzić kanał Youtube, który wciąż jest w trakcie uruchamiania:

Youtube Robottronic