Stabilne napięcie zasilania jest podstawą niezawodnej pracy układów elektronicznych. LM7815 należy do popularnej rodziny trzykońcówkowych regulatorów liniowych LM78XX, w której poszczególne modele różnią się stałym napięciem wyjściowym. W tym artykule omawiamy parametry regulatora 7815, jego wyprowadzenia, prawidłowy sposób podłączenia oraz typowe zastosowania.
Regulator napięcia 7815 Wprowadzenie
LM7815 jest regulatorem o stałym napięciu wyjściowym. Oznaczenie „78” wskazuje na regulator napięcia dodatniego, a „15” określa wartość napięcia wyjściowego. Układ dostarcza więc stabilne napięcie +15 V.
Napięcie +15 V jest powszechnie wykorzystywane między innymi w układach analogowych, urządzeniach pomiarowych i torach audio. Regulator jest dostępny w obudowach TO-220, TO-3, TO-220FP oraz D2PAK.
(Trzykońcówkowy element elektroniczny w obudowie TO-220).
Prąd wyjściowy układu może osiągać 1,5 A, jednak podczas pracy regulator wydziela ciepło. Przy większym obciążeniu należy zastosować radiator, aby skutecznie odprowadzić moc strat i zapobiec przegrzaniu elementu.
LM7815 dobrze sprawdza się także jako lokalny regulator umieszczony bezpośrednio na płytce. Takie rozwiązanie ogranicza spadki i zakłócenia związane z rozprowadzaniem zasilania z jednego centralnego punktu, co ma znaczenie między innymi w systemach logicznych i urządzeniach Hi-Fi.
Uwaga;
Napięcie wejściowe LM7815 powinno mieścić się w zakresie od 17 V do 35 V. Poniżej 17 V układ nie zapewni stabilnego napięcia wyjściowego, ponieważ do prawidłowej regulacji potrzebuje co najmniej 2 V zapasu ponad ustalone napięcie wyjściowe. Przekroczenie 35 V grozi natomiast uszkodzeniem regulatora.
(Automatyczny regulator napięcia).
Charakterystyka Regulator napięcia 7815
Układ zapewnia na wyjściu stałe napięcie +15 V.
Minimalne wymagane napięcie wejściowe wynosi 17 V.
Maksymalne napięcie wejściowe wynosi 35 V.
Maksymalny prąd wyjściowy regulatora wynosi 1,5 A.
Regulator napięcia 7815 ma wbudowane zabezpieczenie przeciwzwarciowe.
Układ wyposażono również w zabezpieczenie termiczne.
Prąd spoczynkowy regulatora wynosi 8 mA.
Wewnętrzne ograniczenie prądu zwarciowego i zabezpieczenie termiczne chronią układ w nieprawidłowych warunkach pracy.
Maksymalna temperatura złącza regulatora LM7815 wynosi 125 stopni Celsjusza.
Regulator napięcia jest dostępny w obudowach TO-220, TO-220FP, D2PAK i TO-3.
(Symbole regulatorów napięcia).
Konfiguracja pinów LM7815
LM7815 jest regulatorem trzykońcówkowym. Ma wejście, wyprowadzenie masy oraz wyjście, a funkcje poszczególnych pinów przedstawiono w poniższej tabeli.
| Styki | Nazwa pinu | Opis |
|---|---|---|
| 1 | Wejście (v+) | Na ten pin podaje się niestabilizowane napięcie wejściowe. |
| 2 | Masa | Wyprowadzenie odniesienia połączone z masą obwodu. |
| 3 | Wyjście (V0) | Na tym pinie dostępne jest stabilizowane napięcie wyjściowe +15V. |
(Regulatory napięcia i moduły obniżające napięcie).
Jak używać regulatora napięcia LM7815?
Aby LM7815 pracował stabilnie, należy zastosować dwa kondensatory odsprzęgające: 0,1Uf oraz 0,33Uf.
Kondensator 0,33Uf umieszcza się na wejściu, a kondensator 0,1Uf na wyjściu. Wejściowy kondensator ceramiczny ogranicza wpływ indukcyjności przewodów i ścieżek zasilających, natomiast wyjściowy poprawia stabilność regulatora.
Oba kondensatory należy umieścić możliwie blisko odpowiednich wyprowadzeń układu. Krótkie połączenia zmniejszają impedancję pasożytniczą i poprawiają skuteczność odsprzęgania.
W tym miejscu stosuje się kondensatory ceramiczne, ponieważ dobrze tłumią szybkie zmiany napięcia i zakłócenia o wysokiej częstotliwości.
Dodatkowe wskazówki
Przy większej mocy strat należy zastosować radiator. Nie wolno przekraczać prądu obciążenia 1,5A ani napięcia wejściowego 35V. Układ powinien pracować w temperaturze od 0 do 125 stopni Celsjusza, a dopuszczalny zakres temperatury przechowywania wynosi od -65 do 150 stopni Celsjusza.
(Regulator napięcia w instalacji energetycznej).
Zastosowanie regulatora napięcia LM7815.
W odpowiedniej konfiguracji regulator może pełnić funkcję ogranicznika prądu.
LM7815 może być również częścią stabilizowanego zasilacza symetrycznego.
Podstawowym zastosowaniem układu jest stabilizacja napięcia 15 V. Wyjście +15 V może zasilać odpowiednio dobrane układy analogowe, czujniki i inne elementy elektroniczne.
Regulator można także wykorzystać w układzie z zabezpieczeniem przed odwróceniem polaryzacji na wyjściu.
(Rysunek regulatora napięcia).
Podsumowanie
LM7815 to prosty i sprawdzony sposób na uzyskanie stabilnego napięcia +15 V. Poprawna praca wymaga zachowania dopuszczalnego zakresu napięcia wejściowego, użycia kondensatorów odsprzęgających i, przy większym obciążeniu, skutecznego odprowadzania ciepła.
Jeśli potrzebujesz pomocy w doborze regulatora lub projektowaniu jego otoczenia na płytce PCB, skontaktuj się z nami.