Выбор входного напряжения для 7805

7805 обычно выпадает примерно на 1,6 В выше выходного напряжения. При токе 1А гарантированно не пропадет при дифференциале вход-выход 2В. Скорее всего, вы не будете работать с током около 1 А или будете использовать импульсный регулятор, но даже при малом токе отсев не такой низкий - это потому, что 7805 не является стабилизатором LDO, и там есть падения Vbe.

Можно предположить, что подавление входных пульсаций, вероятно, ухудшается, когда вы приближаетесь к падению напряжения и коэффициенту усиления падает. Спецификация таблицы данных указывает на дифференциал ввода-вывода 5 В, поэтому они обходят эту проблему. Если у вас есть чувствительная аналоговая схема, такая как радиочастотный модуль, вы можете использовать более высокое входное напряжение, чем абсолютный минимум.

Если вы используете 7805 с нерегулируемым (трансформатор, выпрямитель и фильтр), входное напряжение, вероятно, должно быть около 10 В, чтобы быть в безопасности и учитывать допуск сетевого напряжения, пульсации и т. д.). Если вы используете его с регулируемым питанием (например, настенной бородавкой), 9 В — это хорошо, 7,5 В — нормально, но 6 В недостаточно. Существуют LDO-регуляторы с очень низким падением напряжения (так что 6 В будет достаточно), но у них есть и другие недостатки (они стабильны лишь условно — обратите особое внимание на номинал выходного конденсатора, ESR и тип), они дороже, меньше источников, и, как правило, имеют гораздо более низкое входное напряжение, поэтому их легче поджарить входными переходными процессами. Большая часть современной электроники использует регуляторы LDO и/или импульсные стабилизаторы, есть буквально тысячи возможных частей, которые можно использовать.

Я бы сказал, что если вам нужен радиатор на 7805, то в большинстве случаев пора переходить на импульсный стабилизатор. Нет проблем с использованием 7805 или 78M05 на 10, 50 или 100 мА, и это лучше, чем 78L05 (более дорогой, но схема другая и имеет лучшую гарантированную производительность). Компромисс между LDO и стабилизатором 78xx немного сложнее, и он сильно зависит от входного напряжения и того, насколько вы им управляете.

Импульсные стабилизаторы не потребляют мощность так же, как линейный стабилизатор (например, LM7805). Типичному (старому стилю) LM7805 требуется минимум 7 В, чтобы гарантировать 5 В на выходе, и это будет постоянно рассеиваться, по крайней мере, 2 В x I на выходе, с линейно более высоким рассеянием по мере увеличения входного напряжения.

Хорошо сконструированный импульсный стабилизатор рассеивает мощность только в течение короткого времени, когда силовые компоненты переключаются (некоторая часть теряется при неэффективном переключении, а часть теряется из-за Rds или Rce). Типичные импульсные стабилизаторы более эффективны при более высоких входных напряжениях.

Более низкие входные напряжения дадут меньшее рассеяние в линейных стабилизаторах. Но одним недостатком использования более низкого входного напряжения является то, что ваш входной источник питания или батарея могут увязнуть в ситуациях с высокой нагрузкой и опуститься ниже уровня падения напряжения регулятора. При более высоких входных напряжениях некоторые импульсные стабилизаторы фактически переключаются на более высоких частотах, что делает фильтрацию помех конденсатора более эффективной.

Но есть ли недостаток в меньшем входном напряжении? Производительность? Больше или меньше шума?

Нет, пока

Вин > Во + Вдроп

где Vdrop- внутреннее падение напряжения регулятора. Падение обычно пропорционально выходному току и может составлять всего несколько сотен милливольт для регуляторов с малым падением напряжения до нескольких вольт.

Предполагая, что вам нужен регулируемый источник 5 вольт, который может подавать 1 ампер в нагрузку, и что вы хотите использовать 7805, подключенный к источнику 9 вольт, чтобы получить выходное напряжение 5 вольт, 7805 должен будет рассеивать:$\ Pd =(Vin - Vout)\times Iload \ \ =\ \ (9V-5V) \times 1A = 4\ watts$, пока нагрузка рассеивалась$\ 5V \times 1A = 5\ watts$

Таким образом, входная мощность составит 9 Вт, а поскольку КПД =$Pout/Pin$, мы получили бы КПД около 55%.

Коммутатор обычно работает примерно на 80%, поэтому он будет рассеивать 1,25 Вт независимо от входного напряжения — в определенных пределах, конечно — и, по сравнению с 4 Вт 7805, будет работать намного холоднее.

Преимущество использования более низкого напряжения на входе линейного регулятора заключается в том, что регулятор будет работать при более низкой температуре, но, скажем, при запасе в 2 вольта, необходимом для правильной работы 7805, он все равно будет тратить 2 ватта по сравнению с коммутатором. 1.25.

Недостатком коммутатора является то, что его выход будет немного более шумным, чем линейный, и он будет дороже. Может быть. К тому времени, как вы закончите с радиатором, монтажным оборудованием и компаундом для радиатора, кто знает???

Независимо от меньшего входного напряжения, при подаче низкого напряжения регулятор может выдавать максимум 5 В, поэтому напряжение вашего IP должно быть выше 5 В. Согласно микросхеме 7805 LM7805 желательно 7 В.