7805三端穩(wěn)壓管
7805三端穩(wěn)壓集成電路,電子產(chǎn)品中,常見的三端穩(wěn)壓集成電路有正電壓輸出的78 ×× 系列和負(fù)電壓輸出的79××系列。顧名思義,三端IC是指這種穩(wěn)壓用的集成電路,只有三條引腳輸出,分別是輸入端、接地端和輸出端。它的樣子像是普通的三極管,TO- 220 的標(biāo)準(zhǔn)封裝,也有9013樣子的TO-92封裝。
組成結(jié)構(gòu)
用78/79系列三端穩(wěn)壓IC來組成穩(wěn)壓電源所需的外圍元件極少,
電路內(nèi)部還有過流、過熱及調(diào)整管的保護(hù)電路,使用起來可靠、方便,而且價(jià)格便宜。該系列集成穩(wěn)壓IC型號中的78或79后面的數(shù)字代表該三端集成穩(wěn)壓電路的輸出電壓,如7806表示輸出電壓為正6V,7909表示輸出電壓為負(fù)9V。
因?yàn)槿斯潭煞€(wěn)壓電路的使用方便,電子制作中經(jīng)常采用。
在實(shí)際應(yīng)用中,應(yīng)在三端集成穩(wěn)壓電路上安裝足夠大的散熱器(當(dāng)然小功率的條件下不用)。當(dāng)穩(wěn)壓管溫度過高時(shí),穩(wěn)壓性能將變差,甚至損壞。
當(dāng)制作中需要一個(gè)能輸出1.5A以上電流的穩(wěn)壓電源,通常采用幾塊三端穩(wěn)壓電路并聯(lián)起來,使其最大輸出電流為N個(gè)1.5A,但應(yīng)用時(shí)需注意:并聯(lián)使用的集成穩(wěn)壓電路應(yīng)采用同一廠家、同一批號的產(chǎn)品,以保證參數(shù)的一致。另外在輸出電流上留有一定的余量,以避免個(gè)別集成穩(wěn)壓電路失效時(shí)導(dǎo)致其他電路的連鎖燒毀。
在78 ** 、79 ** 系列三端穩(wěn)壓器中最常應(yīng)用的是TO-220 和TO-202 兩種封裝。這兩種封裝的圖形以及引腳序號、引腳功能如附圖所示。
從正面看①②③引腳從左向右按順序標(biāo)注,接入電路時(shí)①腳電壓高于②腳,③腳為輸出位。如對于78**正壓系列,①腳高電位,②腳接地,③腳為輸出位;而對于79**負(fù)壓系列,①腳接地,②腳接負(fù)電壓,③腳為輸出位。如附圖所示。
此外,還應(yīng)注意,散熱片總是和最低電位的第②腳相連。這樣在78**系列中,散熱片和②腳(地)連接,而在79**系列中,散熱片卻和②腳(輸入端)連接。
內(nèi)部電路
7805三端穩(wěn)壓IC內(nèi)部電路具有過壓保護(hù)、過流保護(hù)、過熱保護(hù)功能,這使它的性能很穩(wěn)定。能夠?qū)崿F(xiàn)1A以上的輸出電流。器件具有良好的溫度系數(shù),因此產(chǎn)品的應(yīng)用范圍很廣泛。可以運(yùn)用本地調(diào)節(jié)來消除噪聲影響,解決了與單點(diǎn)調(diào)節(jié)相關(guān)的分散問題,輸出電壓誤差精度分為±3%和±5%。
7805三端穩(wěn)壓IC在電路運(yùn)用中應(yīng)注意以下事項(xiàng):
輸入輸出壓差不能太大,太大則轉(zhuǎn)換效率急速降低,而且容易擊穿損壞。最高輸入電壓不能超過35伏; 輸出電流不能太大,1.5A 是其極限值。大電流的輸出,散熱片的尺寸要足夠大,否則會導(dǎo)致高溫保護(hù)或熱擊穿; 輸入輸出壓差也不能太小,低于2伏穩(wěn)壓效率急速下降。 [1]
輸入電壓
78**系列的穩(wěn)壓集成塊的極限輸入電壓是36V,最低輸入電壓比輸出電壓高
3-4V。還要考慮輸出與輸入間壓差帶來的功率損耗,所以一般輸入為9-15V之間。
7V的電壓要想輸出5V,則需要使用低壓差的穩(wěn)壓集成塊,如附圖所示的型號。
也可以使用3只普通的整流二極管降壓,也能得到5V的較為穩(wěn)定的電壓,二極管的允許電流大于你需要的電流即可
7805三端穩(wěn)壓管輸入電壓范圍是多少
7805為定值三端集成穩(wěn)壓塊。輸出為+5V穩(wěn)定電壓,最高輸入極限電壓36,最低輸入電壓7V,極限電流1000mA,集成穩(wěn)壓塊的最佳工作狀態(tài)是輸入電壓與輸出電壓間的壓差在3~4V左右。壓差太大可在輸入前端串聯(lián)幾個(gè)二極管降壓,這樣穩(wěn)壓塊就不會很燙了。
正面面對7805,左邊管腳是高電位輸入,中間管腳為公共接地端,右邊管腳為輸出端。
電壓過高會發(fā)熱嚴(yán)重甚至擊穿穩(wěn)壓塊,電壓過低則輸出電壓達(dá)不到穩(wěn)定的目的
7805為定值三端集成穩(wěn)壓塊。輸出為+5V穩(wěn)定電壓,最高輸入極限電壓36,最低輸入電壓7V,極限電流1000mA,集成穩(wěn)壓塊的最佳工作狀態(tài)是輸入電壓與輸出電壓間的壓差在3~4V左右。壓差太大可在輸入前端串聯(lián)幾個(gè)二極管降壓,這樣穩(wěn)壓塊就不會很燙了。
穩(wěn)壓二極管
穩(wěn)壓二極管,英文名稱Zener diode,又叫齊納二極管。利用pn結(jié)反向擊穿狀態(tài),其電流可在很大范圍內(nèi)變化而電壓基本不變的現(xiàn)象,制成的起穩(wěn)壓作用的二極管。 [1] 此二極管是一種直到臨界反向擊穿電壓前都具有很高電阻的半導(dǎo)體器件。在這臨界擊穿點(diǎn)上,反向電阻降低到一個(gè)很小的數(shù)值,在這個(gè)低阻區(qū)中電流增加而電壓則保持恒定,穩(wěn)壓二極管是根據(jù)擊穿電壓來分檔的,因?yàn)檫@種特性,穩(wěn)壓管主要被作為穩(wěn)壓器或電壓基準(zhǔn)元件使用。穩(wěn)壓二極管可以串聯(lián)起來以便在較高的電壓上使用,通過串聯(lián)就可獲得更高的穩(wěn)定電壓。
原理
穩(wěn)壓二極管的伏安特性曲線的正向特性和普通二極管差不多,反向特性是在反向電壓低于反向擊穿電壓時(shí),反向電阻很大,反向漏電流極小。但是,當(dāng)反向電壓臨近反向電壓的臨界值時(shí),反向電流驟然增大,稱為擊穿,在這一臨界擊穿點(diǎn)上,反向電阻驟然降至很小值。盡管電流在很大的范圍內(nèi)變化,而二極管兩端的電壓卻基本上穩(wěn)定在擊穿電壓附近,從而實(shí)現(xiàn)了二極管的穩(wěn)壓功能。 [1]
主要參數(shù)
1.Uz— 穩(wěn)定電壓
指穩(wěn)壓管通過額定電流時(shí)兩端產(chǎn)生的穩(wěn)定電壓值。該值隨工作電流和溫度的不同而略有改變。由于制造工藝的差別,同一型號穩(wěn)壓管的穩(wěn)壓值也不完全一致。例如,2CW51型穩(wěn)壓管的Vzmin為3.0V, Vzmax則為3.6V。
2.Iz— 額定電流
指穩(wěn)壓管產(chǎn)生穩(wěn)定電壓時(shí)通過該管的電流值。低于此值時(shí),穩(wěn)壓管雖并非不能穩(wěn)壓,但穩(wěn)壓效果會變差;高于此值時(shí),只要不超過額定功率損耗,也是允許的,而且穩(wěn)壓性能會好一些,但要多消耗電能。
3.Rz— 動態(tài)電阻
指穩(wěn)壓管兩端電壓變化與電流變化的比值。該比值隨工作電流的不同而改變,一般是工作電流愈大,動態(tài)電阻則愈小。例如,2CW7C穩(wěn)壓管的工作電流為 5mA時(shí),Rz為18Ω;工作電流為1OmA時(shí),Rz為8Ω;為20mA時(shí),Rz為2Ω ; 》 20mA則基本維持此數(shù)值。
4.Pz— 額定功耗
由芯片允許溫升決定,其數(shù)值為穩(wěn)定電壓Vz和允許最大電流Izm的乘積。例如2CW51穩(wěn)壓管的Vz為3V,Izm為20mA,則該管的Pz為60mWo
5. α---溫度系數(shù)
如果穩(wěn)壓管的溫度變化,它的穩(wěn)定電壓也會發(fā)生微小變化,溫度變化1℃所引起管子兩端電壓的相對變化量即是溫度系數(shù)(單位:﹪/℃)。一般說來穩(wěn)壓值低于6V屬于齊納擊穿,溫度系數(shù)是負(fù)的;高于6V的屬雪崩擊穿,溫度系數(shù)是正的。溫度升高時(shí),耗盡層減小,耗盡層中,原子的價(jià)電子上升到較高的能量,較小的電場強(qiáng)度就可以把價(jià)電子從原子中激發(fā)出來產(chǎn)生齊納擊穿,因此它的溫度系數(shù)是負(fù)的。雪崩擊穿發(fā)生在耗盡層較寬電場強(qiáng)度較低時(shí),溫度增加使晶格原子振動幅度加大,阻礙了載流子的運(yùn)動。這種情況下,只有增加反向電壓,才能發(fā)生雪崩擊穿,因此雪崩擊穿的電壓溫度系數(shù)是正的。這就是為什么穩(wěn)壓值為15V的穩(wěn)壓管其穩(wěn)壓值隨溫度逐漸增大的,而穩(wěn)壓值為5V的穩(wěn)壓管其穩(wěn)壓值隨溫度逐漸減小的原因。例如2CW58穩(wěn)壓管的溫度系數(shù)是+0.07%/°C,即溫度每升高1°C,其穩(wěn)壓值將升高0.07%。
對電源要求比較高的場合,可以用兩個(gè)溫度系數(shù)相反的穩(wěn)壓管串聯(lián)起來作為補(bǔ)償。由于相互補(bǔ)償,溫度系數(shù)大大減小,可使溫度系數(shù)達(dá)到0.0005%/℃。
6.IR— 反向漏電流
指穩(wěn)壓二極管在規(guī)定的反向電壓下產(chǎn)生的漏電流。例如2CW58穩(wěn)壓管的VR=1V時(shí),IR=O.1uA;在VR=6V時(shí),IR=10uA。
故障特點(diǎn)
穩(wěn)壓二極管的故障主要表現(xiàn)在開路、短路和穩(wěn)壓值不穩(wěn)定。在這3種故障中,前一種故障表現(xiàn)出電源電壓升高;后2種故障表現(xiàn)為電源電壓變低到零伏或輸出不穩(wěn)定。
識別判斷
正負(fù)極識別
從外形上看,金屬封裝穩(wěn)壓二極管管體的正極一端為平面形,負(fù)極一端為半圓面形。塑封穩(wěn)壓二極管管體上印有彩色標(biāo)記的一端為負(fù)極,另一端為正極。對標(biāo)志不清楚的穩(wěn)壓二極管,也可以用萬用表判別其極性,測量的方法與普通二極管相同,即用萬用表R×1k檔,將兩表筆分別接穩(wěn)壓二極管的兩個(gè)電極,測出一個(gè)結(jié)果后,再對調(diào)兩表筆進(jìn)行測量。在兩次測量結(jié)果中,阻值較小那一次,黑表筆接的是穩(wěn)壓二極管的正極,紅表筆接的是穩(wěn)壓二極管的負(fù)極。這里指的是指針式萬用表。
色環(huán)穩(wěn)壓二極管識別
色環(huán)穩(wěn)壓二極管國內(nèi)產(chǎn)品很少見,大多數(shù)來自國外,尤其以日本產(chǎn)品居多。一般色環(huán)穩(wěn)壓二極管都標(biāo)有型號及參數(shù),詳細(xì)資料可在元件手冊上查到。而色環(huán)穩(wěn)壓二極管體積小、功率小、穩(wěn)壓值大多在10V以內(nèi),極易擊穿損壞。色環(huán)穩(wěn)壓二極管的外觀與色環(huán)電阻十分相似,因而很容易弄錯(cuò)。色環(huán)穩(wěn)壓二極管上的色環(huán)代表兩個(gè)含義:一是代表數(shù)字,二是代表小數(shù)點(diǎn)位數(shù)(通常色環(huán)穩(wěn)壓二極管都是取一位小數(shù),用棕色表示。也可理解為倍率即:×10(的-1次方),具體顏色對應(yīng)的數(shù)字同色環(huán)電阻)
由于小功率穩(wěn)壓二極管體積小,在管子上標(biāo)注型號較困難,所以一些國外產(chǎn)品采用色環(huán)來表示它的標(biāo)稱穩(wěn)定電壓值。如同色環(huán)電阻一樣,環(huán)的顏色有棕、紅、橙、黃、綠、藍(lán)、紫、灰、白、黑,它們分別用來表示數(shù)值1、2、3、4、5、6、7、8、9、0。
有的穩(wěn)壓二極管上僅有2道色環(huán),而有的卻有3道。最靠近負(fù)極的為第1環(huán),后面依次為第2環(huán)和第3環(huán)。
僅有2道色環(huán)的。標(biāo)稱穩(wěn)定電壓為兩位數(shù),即“×× V”(幾十幾伏)。第1環(huán)表示電壓十位上的數(shù)值,第2環(huán)表示個(gè)位上的數(shù)值。如:第1、2環(huán)顏色依次為紅、黃,則為24V。
有3道色環(huán),且第2、3兩道色環(huán)顏色相同的。標(biāo)稱穩(wěn)定電壓為一位整數(shù)且?guī)в幸晃恍?shù),即“×。× V”(幾點(diǎn)幾伏)。第1環(huán)表示電壓個(gè)位上的數(shù)值。第2、3兩道色環(huán)(顏色相同)共同表示十分位(小數(shù)點(diǎn)后第一位)的數(shù)值。如:第1、2、3環(huán)顏色依次為灰、紅、紅,則為8.2V。
有3道色環(huán),且第2、3兩道色環(huán)顏色不同的。標(biāo)稱穩(wěn)定電壓為兩位整數(shù)并帶有一位小數(shù),即“××。× V”(幾十幾點(diǎn)幾伏)。第1環(huán)表示電壓十位上的數(shù)值。第2環(huán)表示個(gè)位上的數(shù)值。第3環(huán)表示十分位(小數(shù)點(diǎn)后第一位)的數(shù)值。不過這種情況較少見,如:棕、黑、黃(10.4V)和棕、黑、灰(10.8V)常用穩(wěn)壓二極管的型號對照表(注:后面的二極管型號是以1開頭的,如1N4728,1N4729等)
與普通整流二極管的區(qū)分
首先利用萬用表R×1K擋,按把被測管的正、負(fù)電極判斷出來。然后將萬用表撥至R×10K擋上,黑表筆接被測管的負(fù)極,紅表筆接被測管的正極,若此時(shí)測得的反向電阻值比用R×1K擋測量的反向電阻小很多,說明被測管為穩(wěn)壓管;反之,如果測得的反向電阻值仍很大,說明該管為整流二極管或檢波二極管。這種識別方法的道理是,萬用表R×1K擋內(nèi)部使用的電池電壓為1.5V,一般不會將被測管反向擊穿,使測得的電阻值比較大。而R×10K擋測量時(shí),萬用表內(nèi)部電池的電壓一般都在9V以上,當(dāng)被測管為穩(wěn)壓管,切穩(wěn)壓值低于電池電壓值時(shí),即被反向擊穿,使測得的電阻值大為減小。但如果被測管是一般整流或檢波二極管時(shí),則無論用R×1K擋測量還是用R×10K擋測量,所得阻值將不會相差很懸殊。注意,當(dāng)被測穩(wěn)壓二極管的穩(wěn)壓值高于萬用表R×10K擋的電壓值時(shí),用這種方法是無法進(jìn)行區(qū)分鑒別的。
7805和穩(wěn)壓二極管5v的區(qū)別
7805和5V穩(wěn)壓二極管 輸出都是5V,7805的穩(wěn)壓效果(也就是紋波)和功率參數(shù)(輸出的最大電流)都比穩(wěn)壓二極管好。且7805是串聯(lián)型的,穩(wěn)壓二極管是并聯(lián)使用的,7805的輸出電流大概為1A,穩(wěn)壓二極管的輸出電流通常只有幾十毫安,兩者不能直接替代。
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