Описание характеристик стабилизатора L7812CV

Стабилизаторы с фиксированным выходным уровнем серии 78xx (79xx) получили широкое распространение благодаря сочетанию низкой стоимости, универсальности электрических параметров, широкой номенклатуре модификаций, простоте схемы включения с минимумом дополнительных элементов. В линейку 78xx входит и микросхема L7812CV.

Особенности стабилизатора L7812CV

Часть особенностей стабилизатора L7812CV характерна для всей линейки 78xx. Микросхема представляет собой линейный стабилизатор положительного напряжения, имеющая «на борту» набор защит от нештатных режимов:

  1. Тепловая защита (от превышения рассеиваемой мощности);
  2. Защита от сверхтока.
  3. Защита от выхода за пределы безопасной рабочей зоны, уменьшающая выходной ток короткого замыкания при увеличении напряжения на регулирующем транзисторе микросхемы.

Производители декларируют, что с таким набором защит микросхему практически невозможно вывести из строя.

На практике стабилизатор мгновенно выходит из строя при неправильной полярности напряжения на входе или при ошибочной подаче питания на выход, если источник питания не имеет ограничения по току.

Другие особенности относятся конкретно к этой микросхеме:

  • фиксированный выходной уровень в стандартном включении, равный 12 вольтам;
  • корпус TO-220, позволяющий крепление на внешний теплоотвод;
  • выходной ток до 1,5 А (при условии крепления на внешнем радиаторе).

Корпус имеет три вывода:

  • вход (input);
  • выход (output);
  • общий (ground).

Для отвода тепла предусмотрена теплоотводящая площадка. Микросхему можно установить на внешний радиатор и помощью винта прикрепить к нему.

Описание характеристик стабилизатора L7812CV
Корпус TO-220 и расположение выводов

Класс точности поддержания выходного напряжения – стандартный (L7812CV не относится к прецизионным стабилизаторам).

Параметры микросхемы

Максимальные характеристики микросхемы L7812CV, приведенные в таблице, соответствуют температуре окружающей среды +25 град.С. Электрические параметры измерялись при условиях:

  • Vi =19 вольт;
  • Io=0,5 ампер;
  • рабочая температура от 0 до +125 град.С;
  • ёмкость конденсатора Ci=0,33 мкФ, ёмкость Со=0,1 мкФ (по типовой схеме включения из datasheet).

Если условия измерения проводились в других условиях, это указывается отдельно.

Предельные характеристики
ПараметрЗначениеРазмерность
Входное напряжение (Vi)35вольт
Выходной ток1,5 (при превышении ограничивается внутренней защитой)град.С
Пределы рабочей температуры (Tj)0..+125град.С
Предельная рассеиваемая мощность (Pd)ограничивается внутренней защитойватт
Температура хранения (Tstg)минус 65..+150град.С
Электрические характеристики
ПараметрЗначениеРазмерностьУсловия тестирования
Выходное напряжение (Vo)11,5…12,5вольтTj=+25 град.С
11,4..12,6вольтIo =5 мА..1 А, Vi=14,5..25 В
11,4..12,6вольтTj=+25 град.С,

Io =1 А,

Vi=25..27 В

Абсолютное изменение выходного напряжения от изменения входного (ΔVo)не более 240милливольтTj=+25 град.С,

Vi=14,5..30 В

не более 120милливольтTj=+25 град.С,

Vi=16..22 В

Абсолютное изменение выходного напряжения от изменения нагрузки (ΔVo)не более 240милливольтTj=+25 град.С,

Io =5 мА..1 А

не более 120милливольтTj=+25 град.С,

Io =255 мА..750 А

Ток покоя (Id)до 8миллиамперTj=+25 град.С
Изменение тока покоя (Δ Id) при изменении других параметровне более 0,5миллиамперIo =5 мА..1 А
не более 1миллиамперVi=14,5..30 В
Температурный дрейф выходного напряжения (ΔVo/ ΔT)-1 (типовое значение)милливольт на градусIo =5 мА
Коэффициент подавления пульсаций (SVR)не менее 55децибелVi=15..25 В,

F=120 Hz

Минимальное превышение входного напряжения над выходным (Vd)2 (тип.)вольтTj=+25 град.С,

Io =1 А

Выходное сопротивление18 (тип.)миллиомF=1000 Hz
Ток короткого замыкания (Isc)0,35 (тип.)амперTj=+25 град.С,

Vi=35 В

Ток короткого замыкания пиковый (Iscp)2,2 (тип.)амперTj=+25 град.С,
Уровень шума eN75 (тип.)процентов от VoТj=+25 град.С,

F=10 Гц..100 кГц

Максимальными параметрами считаются такие значения, при достижении которых микросхема может выйти из строя. Эксплуатация элемента при этих параметрах не подразумевается.

Аналоги и варианты замены

При поиске аналога в первую очередь надо обратить внимание на стабилизатор L7812CP. Он выпускается в более современном корпусе TO-220FP (ISOWATT-220), распиновка аналогична расположению выводов L7812CV, электрические и предельные параметры также совпадают. Также полным аналогом с превосходящими параметрами служит микросхема L78S12CV. Ее также «пакуют» в корпус TO-220, но ее предельный ток составляет 2 ампера.

Остальные 12-вольтовые элементы линейки 78xx имеют либо другой корпус, либо уменьшенный выходной ток.

В крайнем случае можно использовать микросхему LM317T в стандартном включении, подобрав элементы делителя так, чтобы установить выходной уровень +12 вольт. Резисторы можно установить навесным монтажом.

Описание характеристик стабилизатора L7812CV
Отечественная микросхема КР142ЕН5А

Из отечественных элементов на замену применимы КР142ЕН5А и КР142ЕН5В (КРЕН5А и КРЕН5В). Их корпус КТ-28-2 аналогичен зарубежному TO-220, цоколевка совпадает, параметры близки. Допустимый ток для КРЕН5А составляет 1,5 А, а КРЕН5В — 2 А.

Применение и практические схемы включения

Описание характеристик стабилизатора L7812CV
Стандартная схема использования L7812CV

Типовая схема подключения L7812CV приводится в даташите на микросхему. Для построения стабилизатора с фиксированным уровнем потребуется всего два внешних элемента:

  1. Входной конденсатор Ci.
  2. Выходной конденсатор Co.

Емкости, указанные на рисунке достаточны для танталовых конденсаторов. Если используются алюминиевые конденсаторы, их емкость должна быть увеличена не менее, чем вдесятеро.

Функцию Ci чаще всего выполняет выходной конденсатор выпрямителя (обычно имеющий емкость сотни или тысячи микрофарад), но при этом:

  • длина проводников, которыми подключен конденсатор Ci, не должна превышать 7 см;
  • между Ci и входом микросхемы не должно быть коммутационных элементов.

Если эти условия выполнить невозможно, надо ставить отдельный конденсатор.

Мнение эксперта
Становой Алексей
Инженер-электроник. Работаю в мастерской по ремонту бытовых приборов. Увлекаюсь схемотехникой.
Задать вопрос
Эту же схему можно использовать для диагностики состояния микросхемы — если она исправна, на ее выходе должно быть напряжение +12 вольт. Тестером проверить стабилизатор не получится (разве что на КЗ между выводами).

Если выходной мощности микросхемы недостаточно для питания нагрузки, можно собрать более мощный стабилизатор. Для этого надо добавить внешний транзистор.

Описание характеристик стабилизатора L7812CV
Схема стабилизатора с внешним транзистором структуры PNP и формулы для его расчета

Если надо увеличить выходное напряжение стабилизатора, в схему надо добавить стабилитрон. Выходной уровень увеличится на величину напряжения стабилизации стабилитрона, но и нестабильность выходного напряжения будет определяться нестабильностью стабилитрона.

Описание характеристик стабилизатора L7812CV
Стабилизатор с повышенным уровнем на выходе

Если же напряжение надо, наоборот, понизить, то в схему надо добавить выходной делитель напряжения. Схема и формулы расчета приведены на рисунке.

Описание характеристик стабилизатора L7812CV
Так можно уменьшить выходной уровень

На самом деле схем включения LM7812CV намного больше, многие из них приведены в даташите. Среди них есть и нестандартные — например, можно использовать микросхему в качестве АМ-модулятора (правда, довольно низкочастотного). Все это (наряду с другими достоинствами) способствует широкому распространению серии 78xx в электронике.

Фото аватара
Становой Алексей

Инженер-электроник. Работаю в мастерской по ремонту бытовых приборов. Увлекаюсь схемотехникой.

Оцените автора
( Пока оценок нет )
Запитка
Добавить комментарий