REGULÁTORY LINEÁRNÍHO NAPĚTÍ 78XX: 6 kroků

2024 Autor: John Day | [email protected]. Naposledy změněno: 2024-01-30 08:18

Zde bychom vám chtěli ukázat, jak pracovat s lineárními regulátory napětí 78XX. Vysvětlíme, jak je připojit k napájecímu obvodu a jaká jsou omezení používání regulátorů napětí.

Zde vidíme regulátory pro: 5V, 6V, 9V, 12V, 18V, 24V. K dokončení všech cvičení budete potřebovat níže uvedené součásti:

Zásoby:

• LM7805, LM7812
• Sada baterií Li-Ion 7,4 V
• Baterie Li-Po 14,8 V
• 01. a 0,33 uF elektrolytické nebo keramické kondenzátory
• Breadboard, propojovací dráty
• Arduino Uno

Krok 1: Přehled Pinout

Pinout pro LM78XX je pro každý z nich stejný. Jak můžete vidět na obrázku výše, levý kolík je vstup, prostřední kolík a velký terminál v horní části regulátoru jsou uzemněny a pravý krajní výstup je výstup (regulované napětí).

• IN Zde připojíme červený vodič (plus terminál) z baterie
• GND Zde připojíme černý vodič (společné uzemnění) z baterie
• OUT Zde připojíme vstup obvodu distribuce energie (jakékoli zařízení, které nabíjíme), u LM7805 bude tento pin vycházet 5V.

Krok 2: Obvody LM78XX

Obvod, který se chystáme vybudovat, je stejný pro všechny regulátory napětí LM78XX. Tento obvod je pro pevný výstup. Na jeho výrobu potřebujeme pouze regulátor a dva kondenzátory 0,1 uF a 0,33 uF. Takto vypadá obvod na prkénku:

Kroky zapojení jsou následující:

• Připojte LM78XX k prkénku.
• Připojte kondenzátor 0,1 uF ke kolíku IN. Pokud používáte elektrolytické kondenzátory, nezapomeňte připojit - ke GND.
• Připojte kondenzátor 0,33 uF ke kolíku OUT.
• Připojte vstup IN k plusovému pólu napájecího zdroje
• Připojte GND k zápornému pólu napájecího zdroje
• Připojte pin OUT k plusovému terminálu zařízení, které chcete nabíjet.

Krok 3: Obvod LM7805

Obvod pro LM7805 poskytne jako výstupní stabilní 5V proud. Zde je důležité zvážit, jak velký by měl být vstup? Nezbytný pokles napětí pro správnou funkci regulátoru je 2V, což znamená, že minimální napětí by mělo být 7V. Mějte na paměti, že jak baterie vyčerpávají napětí v nich klesá. Další informace o bateriích naleznete v této části.

Zde použijeme 2x 3,7 Li-Ion baterie v sérii. To nám poskytne průměrnou hodnotu 7,4 V. Což je pro náš případ perfektní, budeme mít pokles napětí 2,4 V. Všechno pokleslé napětí se změní na teplo. Chcete tedy snížit pokles na minimum.

Další perfektní baterií pro tento případ by byla 2S Li-Po baterie, problémem by zde byly konektory, které se obvykle dodávají s těmito bateriemi. Další informace naleznete v části Baterie nebo konektor.

Jako poslední poznámka: nejpohodlnější baterií by byla 9 V alkalická baterie, mějte na paměti, že pokud ji používáte, ubývá z ní 4 V. Je to nejpohodlnější, protože se dá snadno najít v místních obchodech.

Výstupní proud slouží k nabíjení Arduino Uno prostřednictvím 5V I/O pinu. Uzemnění je spojeno se společným uzemněním baterie a regulátoru. Můžete se rozhodnout napájet tolik 5V zařízení, kolik najdete tímto způsobem.

Krok 4: Obvod LM7812

Obvod pro LM7812 se liší od obvodu LM7805 pouze ve vstupním a výstupním napětí. Stále máme pokles 2V, což znamená, že potřebujeme alespoň 14V. Ideální pro tuto situaci je 4S Li-Po baterie, která má napětí 14,8 V.

Nyní máme zdroj napájení 12 V, ale k čemu ho můžeme použít? Není mnoho ovladačů, jako je Arduino, které běží na 12 V, nebo modulů, jako je PS2 Joystick. Všechny jsou 5V nebo dokonce 3,3V. Nejzjevnější věcí, kterou napájíme 12V, jsou motory. Pojďme si o tom promluvit v další části.

Krok 5: Aktuální hodnocení

Regulátory LM78XX jsou skvělé, pokud potřebujeme napájet zařízení vyžadující nízké proudy. Jako ovladače, ovladače, moduly, senzory atd. Můžeme je také použít k napájení slabých motorů, jako jsou servomotory SG90, mini-převodové motory. Pokud ale potřebujeme napájet typické motory používané k pohybu robotů nebo závodních automobilů, potřebovali bychom mít větší proudy.

Na našich robotech téměř nikdy nemáme jen jeden motor, máme tendenci mít asi 4 motory a ty obvykle při požadavku na stálý proud dosahují minimálně 3,5 A.

Regulátory napětí LM78XX mají jmenovitý proud 1-1,5 A v závislosti na výrobci. Pro jistotu řekněme, že máme limit 1 A ustáleného proudu. Špičkový proud pro tyto regulátory by byl 2,2 A, jen aby to bylo kontrastní, 4 převodové motory by měly špičkový proud asi 9,6 A.

Jak vidíte, tyto regulátory pro takové praktiky opravdu použít nemůžeme. Pamatujte, že nemůžeme spojit více regulátorů dohromady, abychom měli vyšší aktuální hodnocení.

Krok 6: Závěr

Rádi bychom shrnuli, co jsme zde ukázali.

• LM78XX se používají k vytvoření výstupu pevného napětí
• Všechny LM78XX mají stejný obvod
• Potřebujeme mít na vstupu o 2 V více, než očekáváme na výstupu
• Trvalý proud je 1 A nebo 1,5 A v závislosti na výrobci

Pokud byste chtěli vědět, jak napájet zařízení vyžadující vyšší proud, přečtěte si naši část o převodnících DC-DC.

Modely, které jsme použili v tomto kurzu, si můžete stáhnout z našeho účtu GrabCAD:

Modely GrabCAD Robottronic

Na naše další návody se můžete podívat na Instructables:

Instructables Robottronic

Můžete také zkontrolovat kanál YouTube, který se právě spouští:

Youtube Robottronic