Domanda:
Uso corretto di un regolatore di tensione
stackOverFlew
2012-09-21 03:40:38 UTC
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Voglio alimentare un kit di prototipazione per un microcontrollore picaxe a 8 pin con una batteria da 9v (la scheda stessa richiede un ingresso da 5v).

Ho il seguente regolatore: https://www.sparkfun.com/products/107

Nella terza pagina della scheda tecnica si dice che per quel regolatore 5v, la tensione minima è 7 e la tensione massima è 25 (ingresso).

scheda tecnica: https://www.sparkfun.com/datasheets/Components/LM7805.pdf

Tuttavia, nella sezione commenti del primo collegamento, alcune persone hanno detto che non è una buona idea usare questo regolatore per abbassare la tensione in modo affidabile da 9v a 5v.

Domande: cosa ne pensi? Quel regolatore di tensione soddisfa le mie aspettative?

Cosa succederebbe se trovassi quella batteria da 5v e collegassi la batteria da 5v al regolatore di tensione? Quale voltaggio emetterebbe?

Grazie mille!

Se hai una batteria da 5V, non usi un regolatore.
Qualunque cosa tu faccia, non usare 4 batterie in serie.Capisco che il picaxe m / c è molto esigente per quanto riguarda il voltaggio e qualsiasi cosa sopra 5v lo friggerà per colazione.
Sei risposte:
Oli Glaser
2012-09-21 03:50:14 UTC
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Il regolatore funzionerà perfettamente se rispetti le specifiche della scheda tecnica. Se lo fornisci con meno di 7V perderà la regolazione.

Le cose da sapere sono che se fornisci alimentazione con una batteria da 9 V e provi ad assorbire troppa corrente, la tensione della batteria alla fine si abbasserà al di sotto dei 7 V richiesti (questo è probabilmente ciò che stava accadendo al primo commentor)

Inoltre, maggiore è la tensione di ingresso, maggiore è la potenza dissipata nel regolatore, quindi potrebbe essere necessario un dissipatore di calore. Ci sono molte risposte qui che attraversano tutto questo. Per dirti se ne avresti bisogno, avremmo bisogno di sapere quanta corrente intendi prelevare da essa e con quale tensione di ingresso.
Se è di 9 V, ipotizzando una temperatura ambiente massima di 50 ° C, una temperatura massima di esercizio. di 125 ° C:

(125 - 50) / 19 = 3,95 W massimo.
a 9 V:
3,95 W / (9 V - 5 V) = ~ 1 A massimo

Se è solo il microcontrollore che stai alimentando, allora quasi certamente non è un problema. Come possiamo vedere su un amplificatore sarebbe necessario per raggiungere la temperatura massima di esercizio (anche se raggiunta, è improbabile che si rompa - si spegnerà) Il tuo kit probabilmente assorbirà solo pochi milliampere, forse fino a 100 mA con tutti i pin guidare carichi pesanti.

Grazie =) sì, l'unica cosa che spegnerò questo per ora è il microcontrollore (è per la stessa scheda prototipi a cui hai risposto [http://electronics.stackexchange.com/questions/41810/ picaxe-8-pin-proto-kit / 41812]).
Ah giusto, questo non dovrebbe avere alcun problema.
Un contenitore TO-220 ha una resistenza termica di 50 ° C / W all'ambiente.I tuoi calcoli correnti massimi non sono corretti.Inoltre, la parte è un L7805, non un LM7805.L'L7805 ha una corrente di uscita massima di 500mA.
makomk
2012-09-21 04:04:22 UTC
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L'LM7805 è un regolatore lineare abbastanza standard. Ciò significa che ha un transistor al suo interno che agisce effettivamente come un grande resistore variabile, collegato in serie al circuito che stai alimentando, la cui resistenza viene regolata continuamente in modo che la tensione di uscita sia 5V. Ora, come ogni resistore, questo produce calore e la quantità di calore prodotta è uguale alla corrente attraverso il regolatore moltiplicata per la caduta di tensione attraverso di esso. Quindi tensioni di ingresso più elevate significano che può gestire meno corrente prima che si surriscaldi.

Una stranezza dei regolatori lineari è che c'è una caduta di tensione minima attraverso di essi chiamata tensione di caduta. Se la tensione di ingresso non è superiore alla tensione di uscita di almeno quella quantità, il regolatore "perde" la regolazione e la tensione di uscita segue la tensione di ingresso meno la tensione di caduta. Poiché la sua tensione di caduta è di circa 2 volt, se si inseriscono 5 volt ci si può aspettare di ottenere circa 3 volt. L'LM7805 è vecchio come le colline e ci sono un sacco di regolatori "a bassa caduta" con tensioni di caduta dell'ordine di poche centinaia di millivolt, sebbene anche loro richiedano una tensione di ingresso superiore alla tensione di uscita. Sfortunatamente, molti di loro sono a montaggio superficiale.

Brian Carlton
2012-09-21 03:49:21 UTC
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Sono necessari almeno 7 V poiché l'interruzione è tipicamente di 2 V. Poiché è tipico, potrebbe essere maggiore e potrebbe essere necessario più di 7 V.

Da 9 V a 5 V è 4 V Quella volta la corrente è la potenza persa nel regolatore. Se è troppo alto, la parte potrebbe smettere di funzionare o diventare molto calda.

Un ingresso di 5 V al regolatore potrebbe farti uscire 3 V. Sicuramente non ti farà uscire 5 V.

Avrei voluto accettarli entrambi perché la tua risposta tratta più completamente la seconda domanda. Molte grazie!
Kaz
2012-09-22 13:16:28 UTC
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Se stai esaurendo le batterie, non sprecare energia con un regolatore. Forse la scheda funzionerà con tre o quattro batterie AA in serie.

Le persone che hanno realizzato la scheda 5V probabilmente hanno pensato alla dissipazione di potenza, motivo per cui l'hanno fatta funzionare a 5V invece che a 9V. Ma eccoti qui, provando a noi 9V per pilotare un riscaldatore (che emette anche 5V per la scheda come effetto collaterale).

Sebbene i regolatori forniscano una tensione fissa, il motivo principale del loro utilizzo è che eliminano l'ondulazione dell'alimentazione dalla CA rettificata che i condensatori di filtro da soli non sono in grado di rimuovere. I regolatori lo fanno attivamente: contengono un amplificatore basato sul feedback che amplifica una tensione di riferimento (ad esempio fornita da uno Zener a temperatura stabile) e monitora la tensione di uscita amplificata, regolando il guadagno in modo che sia piatto nel tempo.

Quindi vengono utilizzati anche per circuiti che potrebbero funzionare perfettamente su un intervallo di tensioni: una tensione piatta e priva di ondulazioni è spesso più importante di un valore di tensione particolare e preciso (sebbene quest'ultimo sia innegabilmente importante a volte!).

Dato che stai esaurendo le batterie, non hai l'ondulazione dell'alimentazione, quindi l'unico motivo per utilizzare un regolatore sarebbe che sei eccessivamente preoccupato di far funzionare la scheda a 5,0 volt, il che potrebbe essere completamente inutile.

Uno sguardo al sito web di picaxe tende a confermare ciò che ho scritto. Citazione: "Tutti i componenti PICAXE più recenti (M2 e X2) possono funzionare a 3 V, 4,5 V o 5 V. La maggior parte delle persone generalmente utilizza 4,5 V da un pacco batterie 3xAA. Non è necessario costruire circuiti di interfaccia speciali per funzionare con 3V parti come i moduli GPS o XBee: esegui semplicemente PICAXE anche a 3V. " Fonte: http://www.picaxe.com/What-is-PICAXE/PICAXE-Pinouts
placeholder
2012-09-21 04:39:17 UTC
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Se vuoi sfruttare di più la batteria usa un LDO (Low Drop Out Regulator)

Non capisco bene come funzioni. Se hai 9 volt in ingresso, 5 volt in uscita e un regolatore * lineare *, la perdita non sarà sempre esattamente la stessa, indipendentemente dal tipo / modello di regolatore, ecc.? Con un'efficienza di ~ 5/9 = 55,55%? LDO o no, deve ancora abbassare la tensione da qualche parte.
è vero, è solo che un LDO può funzionare più vicino alla tensione di uscita. In questo modo è possibile scaricare di più la batteria prima che il regolatore smetta di regolare. Ad esempio: utilizzando un 7805 la batteria parte da 9 e arriva a 7 prima di scaricarsi. E LDO con diciamo 0,3 Volt di headroom la batteria parte da 9 e arriva a 5,3 V prima di perdere la regolazione. Ciò non significa che ottieni 3,7 / 2 volte più potenza in quanto la batteria può essere non lineare. Significa che otterrai più potenza. Ma hai ragione la stessa quantità di energia rimossa [I * (Vin-Vout)]
metacollin
2016-02-20 12:43:00 UTC
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Ci sono alcuni problemi qui.

  1. La scheda tecnica sul sito di Sparkfun è per un regolatore diverso da quello che stanno effettivamente vendendo e spedendo alle persone.

  2. Le batterie sono una seccatura

Il regolatore che sparkfun vende è l'ST L7805C, non il vecchio LM7805 robusto che conosciamo e amiamo. L'L7805C è un clone extra schifoso (ma economico!) Dell'LM7805. Per clone, intendo che fa la stessa cosa e ha specifiche simili, ma non è la stessa parte realizzata solo da un'azienda diversa. È una parte progettata in modo indipendente. Ecco il foglio dati effettivo per la parte che stai utilizzando. Le differenze critiche sono le seguenti:

  1. L'L7805C richiede un carico minimo di 5 mA affinché l'uscita sia in regolazione. La corrente di riposo NON conta per quel numero. Ha anche una corrente di uscita massima di 500 mA, non 1 o 1,5 A. In terzo luogo ha una resistenza termica di 50 ° C / W, i numeri nell'altra risposta per la dissipazione di potenza non hanno senso. Se hai una temperatura ambiente di 50 ° C, hai un margine di temperatura di 100 ° C. 2W farà riscaldare questa parte a 100 ° C sopra la temperatura ambiente. Non di più, e dovrai abbassare la sua resistenza termica all'ambiente con un dissipatore di calore o un getto di rame.

  2. L'L7805C ha un dropout tipico di 2V. Una valutazione tipica in una scheda tecnica non implica, in ogni caso, una garanzia di alcun tipo. Se il dropout è tipicamente 2V, significa che probabilmente è intorno a quello, ma potrebbe essere più alto, potrebbe essere più basso. La parte che è una garanzia sono i valori "max" e "min" in un foglio dati. L'L7805C non ne ha per drop out. Ciò significa che questa parte non è specificata o controllata per assicurarsi che il dropout rientri in un valore massimo. L'L7805 / L7805A (nessuna lettera implica A), che è la versione migliore, ha un drop out massimo di 2,5V. Considerando che è la versione GOOD e il 7805C non prevede nemmeno un abbandono massimo ... tutto quello che posso dire è, ti piace giocare d'azzardo?

  3. Questa parte può avere una tensione di uscita nominale di 4,75 e 5,25 V. Nominale. Ciò significa che altri fattori possono influenzare ulteriormente quel numero. La regolazione del carico è garantita solo per 100 mV. Ciò significa che carichi più elevati potrebbero far scendere, ad esempio, un'uscita nominale di 4,8 V a 4,7 V. Peggio ancora, il dropout è definito come una caduta del 5% della tensione di uscita nominale, quindi se un regolatore ha una caduta di 2,5 V superiore al normale (cosa che si verifica sicuramente), se stai immettendo 7,2 V (2,5 V sopra 4,7 V) quindi il 4,7 V può essere solo 4,46 V. Personalmente, non lo chiamerei 5V, ma a quanto pare la ST lo fa. Lo dice nella scheda tecnica.

  4. La maggior parte delle specifiche sono specificate con un ingresso di 10V. Viene anche venduto da grandi distributori come Farnell ecc. Come regolatore di ingresso minimo 10V. Certo, probabilmente "funzionerà" (a patto che la tua definizione di "lavoro" sia sciolta quanto quella del foglio dati) con solo 8V o addirittura 7V. Probabilmente. In caso contrario, la scheda tecnica non lo ha mai promesso. Se vuoi essere sicuro, acquisteresti la versione L7805A con il suo dropout massimo di 2,5 V (o meglio ancora, acquista la parte TI), ma non è quello che Sparkfun sta vendendo.

L'L7805 è letteralmente il regolatore 5V più economico e scadente che si possa acquistare da 20 ¢. E ottieni sicuramente 20 ¢ di regolatore. Ehm, costa 19 ¢ ciascuno per un intero reale di 2500. Anche uno costa 45 ¢ da un distributore. A meno che il distributore non sia Sparkfun. Sembrerebbe che pensino che qualsiasi cosa con "7805" nel nome sia equivalente e abbiano acquistato una tonnellata della parte più economica disponibile, perché è esattamente ciò che stanno vendendo, utilizzando solo la scheda tecnica LM7805 di TI. Non penso che ci sia un gioco scorretto qui, penso che qualcuno a Sparkfun semplicemente non sappia che L7805 e LM7805 sono parti diverse.

Ora, sulle batterie. Per le celle primarie (batterie non ricaricabili), la tensione è la loro tensione di picco. Questa è la tensione che emetteranno se freschi e praticamente pieni. Le celle alcaline iniziano a 1,5 V, ma questa tensione diminuisce man mano che vengono scaricate, fino a raggiungere 0,9-0,8 V. Un 9V è 6 di queste celle in serie. Considerando il carico pesante (per una batteria da 9 V) fino a 8 mA di corrente di riposo in aggiunta alla corrente di uscita di 5 mA, una batteria da 9 V di alta qualità di Energizer trascorrerà quasi il 40% della sua capacità a una tensione terminale che è inferiore a 7V.

Quindi no, questo regolatore non soddisferà le tue aspettative se prevedi di utilizzare una batteria alcalina da 9 V.

Le tensioni delle batterie secondarie sull'altro la mano si riferisce alla tensione MEDIA. Una cella NiMH ha una tensione media di 1,2 V, ma ha curve di scarica molto piatte, e in realtà farà funzionare le cose più a lungo e emetterà una tensione più alta rispetto alle celle alcaline per molto più tempo, nonostante il mito comune che i ricaricabili non siano così potenti o meno meno potente delle cellule alcaline. Se si etichettassero celle primarie utilizzando una tensione media come le celle ricaricabili, le batterie alcaline sarebbero celle da 1,1 V. Le batterie NiMH ricaricabili sono oggettivamente superiori alle batterie alcaline in ogni modo misurabile, ad eccezione dell'autoscarica. Sono abbastanza terribili in quella metrica, ma solo quella.

Una tipica batteria NiMH da "9 V" avrà 7 celle NiMH da 1,2 V in serie per una media di 8,4 V. Entro la fine della loro vita utile, non scenderanno ancora al di sotto di 1 V, quindi avrai sempre almeno 7 V. Hanno anche una resistenza interna molto più bassa, quindi il caricamento non sarà un problema se il carico è solo un microcontrollore. I NiCd sono più o meno gli stessi in termini di livelli di tensione e curve di scarica, ma hanno una capacità molto scarsa rispetto al NiMH. Ci sono anche alcune belle celle LiIon 9V là fuori che, sfortunatamente, inizieranno a 8.4V ma scenderanno sotto i 7V prima che la loro capacità sia esaurita. Ma quando ciò accadrà rimarrà un 20% più ragionevole, quindi sono migliori delle celle alcaline. Hanno anche una grande capacità. Personalmente, preferisco LiIon 9V a qualsiasi altra chimica.

Quindi sì, se usi una batteria NiMH o NiCd 8.4V ricaricabile "9V", un LM7805 soddisferà le tue aspettative. Il regolatore che Sparkfun sta vendendo NON è un LM7805, ma un L7805C.

Un L7805C probabilmente soddisferà le tue aspettative, ma potrebbe anche non esserlo. È una scommessa che le specifiche della parte specifica che riceverai siano abbastanza buone e la scheda tecnica chiarisce che alcune di queste parti possono essere piuttosto terribili ed essere "conformi alle specifiche". È una scommessa.



Questa domanda e risposta è stata tradotta automaticamente dalla lingua inglese. Il contenuto originale è disponibile su stackexchange, che ringraziamo per la licenza cc by-sa 3.0 con cui è distribuito.
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