Серия линейных трехвыводных интегральных стабилизаторов 78xx положительного напряжения широко применяется как в электронной промышленности, так и в любительских разработках из-за невысокой стоимости, простоты схемы включения и развитого ассортимента микросхем. Постоянное напряжение +12 вольт является одним из стандартных значений уровней шин питания, поэтому популярностью пользуется линейка 12-вольтовых стабилизаторов LM7812.
Номенклатура серии
Линейка 7812 имеет развитую номенклатуру элементов и стандартизированную структуру обозначений. Каждый элемент имеет обозначение 78X12YZ, где:
- 78 – принадлежность к классу стабилизаторов положительного напряжения;
- X – предельный выходной ток;
- 12 – выходное напряжение +12 вольт;
- Y-диапазон рабочих температур;
- Z – тип корпуса.
Буквам приписаны определенные значения параметров. По позиции X (наибольший выходной ток) литеры означают:
| Буква | M | S | Отсутствие буквы |
| Предельный ток, ампер | 0,5 | 2 | 1,5 |
Например, у микросхемы LM7812 наивысший отдаваемый ток 1,5 ампера, а у LM78M12 – всего 0,5, хотя они могут быть и в одинаковом корпусе.
Буква в позиции Y означает температурный диапазон, в котором может работать стабилизатор:
| Буква | С | B |
| Пределы рабочей температуры, град.С | 0..+125(150) | минус 40..+125 |
Литера в позиции Z означает тип корпуса. Для 12-вольтовой линейки используются кейсы для выводного и SMD-монтажа:
| Буква | P | D2T | T | V | X |
| Корпус | ISOWATT-220 (TO-220F) | D2PAK | TO-3 | TO-220 | SOT-82 |
Например, микросхема 7812CV выпускается в корпусе TO-220 (для установки в отверстия печатной платы), а элемент 7812CD2T «пакуется» в кейс D2PAK, предназначенный для поверхностного монтажа.
К обозначению микросхемы может быть добавлена буква А, обозначающая повышенную точность выходного напряжения. Она составляет ±2% против ±4% у стабилизаторов без буквы А. Например, у микросхемы 7812CP на выходе может быть от 11,5 до 12,5 вольт, а у 7812ACP – от 11,75 до 12,25. Кроме того, остальные параметры также имеют определенные различия (большей частью, преимущество имеют микросхемы с литерой А).
Все корпуса — трехвыводные. Нумерация выводов:
- 1-input (вход);
- 2-ground (общий);
- 3-output (выход).
Распиновка всех типов корпусов показана на рисунке (расположение выводов у корпуса SOT-82 совпадает с цоколевкой TO-220 (F)).
Параметры микросхем серии LM7812
Часть параметров, отличающих элементы линейки, приведены выше. Предельные характеристики LM7812, являются общими для всей серии.
| Предельные характеристики | ||
|---|---|---|
| Параметр | Значение | Размерность |
| Предельное входное напряжение (Vi) | 35 | вольт |
| Предельная рассеиваемая мощность (Pd) | ограничивается внутренней схемой | ватт |
| Температура хранения (Tstg) | минус 65..+150 | град.С |
Электрические параметры различны для элементов повышенной и стандартной точности. Измерения производились при условиях:
- входное напряжение – 19 вольт;
- ток нагрузки — 0,5 A;
- Ci (по стандартной схеме включения из datasheet) – 0,33 мкФ;
- Co – 0,1 мкФ.
Если условия отличались от приведенных, об этом сделано отдельное указание.
Тестирование проводилось во всем диапазоне рабочих температур (если не указано иное) – от 0 до +125 град.С для 7812С, 7812АС и от минус 40 до +125 град.С для 7812АВ.
| Электрические характеристики | |||||
|---|---|---|---|---|---|
| Параметр | Значение | Размерность | Условия тестирования | ||
| Выходное напряжение (Vo) | 11,5..12,5
(для 7812C) |
вольт | Tj=+25 град.С | ||
| 11,75..12,25
(для 7812АC, 7812AB) |
|||||
| 11,4..12,6 (7812C) | вольт | Io=5 мА.. 1А,
Vi=14,5..25 В |
|||
| 11,5 ..12,5 (7812АC, 7812AB) | |||||
| 11,4..12,6 (7812C) | вольт | Io=1А,
Vi=25..27 В, Tj=+25 град.С |
|||
| 11,4..12,6 (7812АC, 7812AB) | |||||
| Изменение выходного напряжения при изменении входного напряжения (ΔVo) | не более 240 (7812C) | милливольт | Vi=14,5..30 В | Tj=+25 град.С, | |
| не более 120 (7812АC, 7812AB) | милливольт | Vi=14,8..30 В,
Io= 500 мА |
|||
| Vi=16..20 В | |||||
| Vi=14,5..30 В | Tj=+25 град.С | ||||
| не более 120 (7812C) | милливольт | Vi=16..22 В | |||
| не более 60 (7812АC, 7812AB) | милливольт | ||||
| Изменение выходного напряжения при изменении выходного тока (ΔVo) | не более 240 (7812C) | милливольт | Io= 5 мА.. 1,5 А | Tj=+25 град.С | |
| 100
(7не более 812АC, 7812AB) |
милливольт | Io= 5 мА.. 1 A | |||
| Io= 5 мА.. 1,5 А | Tj=+25 град.С | ||||
| не более 120 (7812C) | милливольт | Io= 250 мА.. 750 мА | |||
| не более 50
(7812АC, 7812AB) |
милливольт | Io= 250 мА.. 750A | |||
| Ток покоя (Iq) | до 8
(7812C) |
миллиампер | Tj=+25 град.С | ||
| до 6
(7812АC, 7812AB) |
|||||
| Изменение тока покоя (Δ Iq) при изменении других параметров | до 0,5 | миллиампер | Io= 5 мА..1 A | ||
| до 1
(7812C) |
миллиампер | Vi=14,5..30 В | |||
| до 0,8
(7812АC, 7812AB) |
миллиампер | Vi=15..30 В,
Io= 500 мА |
|||
| до 0,8
(7812АC, 7812AB) |
миллиампер | Vi=14,8..27 В,
Tj=+25 град.С |
|||
| Необходимое превышение входного напряжения над выходным | 2 | вольт | Tj=+25 град.С,
Io=1 А |
||
| Коэффициент подавления пульсаций (SVR) | не менее 55 (7812C) | децибел | Vi=15..25 В,
F=120 Гц |
||
| не менее 60 (7812АC, 7812AB) | |||||
| Уровень шумов на выходе | 75
(7812C, типовое значение) |
микровольт на вольт Vo | Tj=+25 град.С,
в полосе 10 Гц.. 100 кГц |
||
| 10
(7812АC, 7812AB) |
|||||
| Температурный дрейф выходного уровня | -1
(типовое значение) |
милливольт на град.С | Io=5 мА | ||
| Выходное сопротивление (Ro) | 18 | миллиом | F=1 кГц | ||
| Ток короткого замыкания (Isc) | 0,35
(7812C) |
ампер | Tj=+25 град.С,
Vi=35 В |
||
| 0,2
(7812АC, 7812AB) |
|||||
| Ток короткого замыкания пиковый (Iscp) | 2,2 | ампер | Tj=+25 град.С | ||
Аналоги и варианты замены
Замену для конкретного стабилизатора L7812 можно искать внутри серии. Так, любая микросхема без литеры А меняется на элемент, имеющий эту литеру (наоборот — не всегда). В остальном надо подбирать замену так, чтобы предельный выходной ток был не меньше. Например, микросхема 7812 всегда меняется на 78S12 (ее выходной ток составляет 2 ампера против 1,5).
Другой момент — совместимость корпусов. Пластиковые кейсы для монтажа в отверстия (TO-220, ISOWATT-220, SOT-82) хорошо заменимы между собой по габаритам и распиновке. Металлический же корпус TO-3 или D2PAK для SMD-монтажа потребуют решения проблемы совместимости конструктива, несмотря на совпадение электрических параметров.
Из отечественных аналогов можно использовать 12-вольтовые стабилизаторы КР142ЕН8Б или КР142ЕН8Д (КРЕН8Б или КРЕН8Д) в трехвыводном корпусе — аналоге TO-220.
Применение и практические схемы включения
Базовая схема включения LM7812 — стабилизатор постоянного напряжения с фиксированным уровнем +12 вольт — требует всего двух добавочных элементов:
- входного конденсатора Ci;
- выходного конденсатора Co.
На рисунке указаны минимальные номиналы обоих конденсаторов.
Функцию входного конденсатора во многих случаях выполняет конденсатор сглаживающего фильтра источника питания. Как правило, его емкость намного (на порядок или несколько) превосходит минимальную.
Сглаживающий конденсатор может выполнять роль входного в случае, если длина проводников от него до входа стабилизатора не превышает 7 см, а также на этих проводниках отсутствуют коммутационные элементы (контакты реле, разъемов и т.д.), способные разорвать цепь.
В даташитах производителей можно найти и другие типовые схемы включения микросхемы — источник стабильного тока, регулируемый стабилизатор напряжения и т.д. Концепция интегрального стабилизатора дает определенную свободу конструкторской мысли — главное, не выходить за предельные параметры.
