Question:
Utilisation correcte d'un régulateur de tension
stackOverFlew
2012-09-21 03:40:38 UTC
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Je souhaite alimenter un kit de prototypage pour un micro-contrôleur picaxe 8 broches avec une batterie 9v (la carte elle-même nécessite une entrée 5v).

J'ai le régulateur suivant: https://www.sparkfun.com/products/107

Sur la 3ème page de la fiche technique dit que pour ce régulateur 5v, la tension minimale est de 7 et la tension maximale est de 25 (entrée).

fiche technique: https://www.sparkfun.com/datasheets/Components/LM7805.pdf

Cependant, dans la section commentaires du premier lien, quelques personnes ont dit que ce n'est pas une bonne idée d'utiliser ce régulateur pour faire baisser de manière fiable la tension de 9v à 5v.

Questions: Que pensez-vous? Ce régulateur de tension répond-il à mes attentes?

Que se passerait-il si je trouvais cette batterie 5v et que je connectais la batterie 5v au régulateur de tension? Quelle tension produirait-il?

Merci beaucoup!

Si vous avez une batterie 5V, vous n'utilisez pas de régulateur.
Quoi que vous fassiez, n'utilisez pas 4 piles en série.Je comprends que le picaxe m / c est très pointilleux sur la tension et que tout ce qui dépasse 5 V le fera frire pour le petit-déjeuner.
Six réponses:
#1
+8
Oli Glaser
2012-09-21 03:50:14 UTC
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Le régulateur fonctionnera parfaitement si vous respectez les spécifications de la fiche technique. Si vous lui fournissez moins de 7V, il perdra sa régulation.

Ce qu'il faut savoir, c'est que si vous alimentez avec une batterie 9V et que vous essayez de tirer trop de courant, la tension de la batterie finira par descendre en dessous des 7V requis (c'est probablement ce qui arrivait au premier commentor)

De plus, plus votre tension d'entrée est élevée, plus la puissance est dissipée dans le régulateur, donc vous aurez peut-être besoin d'un dissipateur thermique. Il y a de nombreuses réponses ici qui traversent tout cela. Pour vous dire si vous en avez besoin, nous aurions besoin de savoir combien de courant vous prévoyez d'en tirer à quelle tension d'entrée.
Si c'est 9V, alors en supposant une température ambiante maximale de 50 ° C, une température de fonctionnement maximale de 125 ° C:

(125 - 50) / 19 = 3.95W maximum.
à 9V:
3.95W / (9V - 5V) = ~ 1A maximum

Si c'est juste le microcontrôleur que vous alimentez, alors ce n'est certainement pas un problème. Comme nous pouvons le voir, un ampli serait nécessaire pour atteindre la température de fonctionnement maximale (même s'il est atteint, il est peu probable qu'il se brise - il s'arrêtera simplement) Votre kit ne tirera probablement que quelques milliampères, peut-être jusqu'à 100mA avec toutes les broches conduire des charges lourdes.

Thx =) ouais, la seule chose que je vais éteindre c'est le micro-contrôleur pour le moment (c'est pour le même proto-board auquel vous avez répondu [http://electronics.stackexchange.com/questions/41810/ picaxe-8-pin-proto-kit / 41812]).
Ah oui, ça ne devrait pas poser de problème.
Un boîtier TO-220 a une résistance thermique de 50 ° C / W à la température ambiante.Vos calculs de courant maximum sont incorrects.De plus, la pièce est un L7805, pas un LM7805.Le L7805 a un courant de sortie maximum de 500 mA.
#2
+8
makomk
2012-09-21 04:04:22 UTC
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Le LM7805 est un régulateur linéaire assez standard. Cela signifie qu'il contient un transistor qui agit effectivement comme une grande résistance variable, connectée en série avec le circuit que vous alimentez, dont la résistance est ajustée en continu pour que la tension de sortie soit de 5V. Maintenant, comme toute résistance, cela produit de la chaleur et la quantité de chaleur produite est égale au courant traversant le régulateur multiplié par la chute de tension à travers celui-ci. Donc, des tensions d'entrée plus élevées signifient qu'il peut gérer moins de courant avant de surchauffer.

Une bizarrerie des régulateurs linéaires est qu'il y a une chute de tension minimale entre eux appelée tension de chute. Si votre tension d'entrée n'est pas supérieure à la tension de sortie d'au moins cette quantité, le régulateur «abandonne» la régulation et la tension de sortie suit la tension d'entrée moins la tension de décrochage. Étant donné que sa tension de chute est d'environ 2 volts, si vous mettez 5 volts, vous pouvez vous attendre à obtenir environ 3 volts. Le LM7805 est vieux comme les collines et il y a tout un tas de régulateurs à «faible chute» avec des tensions de chute dans les faibles centaines de millivolts, même s'ils nécessitent une tension d'entrée supérieure à la tension de sortie. Beaucoup d'entre eux sont malheureusement des pièces montées en surface.

#3
+4
Brian Carlton
2012-09-21 03:49:21 UTC
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Vous avez besoin d'au moins 7 V car le décrochage est généralement de 2 V. Comme c'est typique, il peut être plus et vous pouvez avoir besoin de plus de 7 V.

9 V à 5 V est 4 V Cela fois le courant est la puissance perdue dans le régulateur. Si cela est trop élevé, la partie peut cesser de fonctionner ou devenir très chaude.

Une entrée 5 V vers le régulateur peut vous faire sortir 3 V. Cela ne vous fera certainement pas sortir 5 V.

J'aurais aimé accepter les deux car votre réponse traite plus complètement de la deuxième question. Merci beaucoup!
#4
+3
Kaz
2012-09-22 13:16:28 UTC
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Si vous utilisez des piles, ne gaspillez pas d'énergie avec un régulateur. Peut-être que la carte fonctionnera avec trois ou quatre piles AA en série.

Les gens qui ont fabriqué la carte 5V ont probablement pensé à la dissipation de puissance, c'est pourquoi ils l'ont fait fonctionner en 5V plutôt qu'en 9V. Mais, vous voilà, en train d'essayer de nous 9V pour piloter un chauffage (qui émet également 5V pour la carte comme effet secondaire).

Bien que les régulateurs fournissent une tension fixe, la raison principale de leur utilisation est qu'ils éliminent l'ondulation de l'alimentation du courant alternatif redressé que les condensateurs de filtrage seuls ne peuvent pas éliminer. Les régulateurs le font activement: ils contiennent un amplificateur basé sur la rétroaction qui amplifie une tension de référence (fournie par exemple par un Zener stable en température) et surveille la tension de sortie amplifiée, en ajustant le gain de manière à ce qu'il devienne une règle plate dans le temps.

Ils sont donc utilisés même pour des circuits qui pourraient parfaitement fonctionner sur une plage de tensions: une tension plate et sans ondulation est souvent plus importante qu'une valeur de tension particulière et précise (bien que cette dernière soit indéniablement aussi importante parfois!).

Puisque vous utilisez des piles, vous n'avez pas d'ondulation de l'alimentation, et donc la seule raison d'utiliser un régulateur serait que vous êtes trop préoccupé par le fait de faire fonctionner la carte à 5,0 volts, ce qui peut être complètement inutile.

Un coup d'œil sur le site Web de Picaxe tend à confirmer ce que j'ai écrit. Citation: "Toutes les dernières pièces PICAXE (M2 et X2) peuvent fonctionner à 3 V, 4,5 V ou 5 V. La plupart des gens utilisent généralement 4,5 V à partir d'une batterie de cellules 3xAA. Il n'est pas nécessaire de construire des circuits d'interfaçage spéciaux pour fonctionner avec 3 V des pièces comme les modules GPS ou XBee - il suffit de faire fonctionner le PICAXE à 3V également. " Source: http://www.picaxe.com/What-is-PICAXE/PICAXE-Pinouts
#5
+2
placeholder
2012-09-21 04:39:17 UTC
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Si vous souhaitez utiliser davantage la batterie, utilisez simplement un LDO (Low drop out regulator)

Je ne comprends pas tout à fait comment cela fonctionne. Si vous avez 9 volts d'entrée, 5 volts de sortie et un régulateur * linéaire *, la perte ne sera-t-elle pas toujours exactement la même, quel que soit le type / modèle de régulateur, etc.? Avec une efficacité de ~ 5/9 = 55,55%? LDO ou pas, il doit encore faire chuter la tension quelque part.
c'est vrai, c'est juste qu'un LDO peut fonctionner plus près de la tension de sortie. Vous pouvez donc épuiser davantage la batterie avant que le régulateur ne cesse de réguler. Par exemple: en utilisant un 7805, votre batterie démarre à 9 et tourne à 7 avant de tomber. Et LDO avec par exemple 0,3 Volts de hauteur libre, la batterie commence à 9 et fonctionne à 5,3 V avant de perdre la régulation. Cela ne signifie pas que vous obtenez 3,7 / 2 X plus de puissance, car la batterie peut être non linéaire. Cela signifie que vous obtiendrez plus de puissance. Mais vous avez raison de la même quantité de puissance nettoyée [I * (Vin-Vout)]
#6
+1
metacollin
2016-02-20 12:43:00 UTC
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Il y a quelques problèmes ici.

  1. La fiche technique sur le site de Sparkfun concerne un organisme de réglementation différent de celui qu'ils vendent et expédient réellement aux gens.

  2. Les piles sont une douleur dans le cul

Le régulateur sparkfun vend est le ST L7805C, pas le le vieux LM7805 que nous connaissons et aimons. Le L7805C est un clone extra merdique (mais bon marché!) Du LM7805. Par clone, je veux dire qu'il fait la même chose et a des spécifications similaires, mais ce n'est pas la même pièce que celle fabriquée par une entreprise différente. C'est une pièce conçue de manière indépendante. Voici la fiche technique de la pièce que vous utilisez. Les différences critiques sont les suivantes:

  1. Le L7805C nécessite une charge minimale de 5 mA pour que la sortie soit en régulation. Le courant de repos ne compte PAS dans ce nombre. Il a également un courant de sortie maximal de 500 mA, et non de 1 ou 1,5 A. Il a troisièmement une résistance thermique de 50 ° C / W, les chiffres de l'autre réponse pour la dissipation de puissance sont absurdes. Si vous avez une température ambiante de 50 ° C, vous disposez d'une marge de température de 100 ° C. 2W fera chauffer cette pièce à 100 ° C au-dessus de la température ambiante. Pas plus que cela, et vous devrez réduire sa résistance thermique à la température ambiante avec un dissipateur thermique ou une coulée de cuivre.

  2. Le L7805C a un décrochage typique de 2V. Une évaluation typique dans une fiche technique n'implique en aucun cas une garantie d'aucune sorte. Si le décrochage est généralement de 2V, cela signifie que c'est probablement autour de cela, mais il peut être plus élevé, il peut être inférieur. La partie qui est une garantie est les valeurs «max» et «min» dans une feuille de données. Le L7805C n'en a pas pour l'abandon. Cela signifie que cette partie n'est pas spécifiée ou vérifiée pour s'assurer que le décrochage est dans une valeur maximale. Le L7805 / L7805A (aucune lettre n'implique A), qui est la meilleure version, a une chute maximale de 2.5V. Considérant que c'est la BONNE version, et le 7805C ne spécifie même pas un abandon maximum ... tout ce que je peux dire, c'est, aimez-vous jouer?

  3. Cette pièce peut avoir une tension de sortie nominale de 4,75 et 5,25V. Nominal. Cela signifie que d'autres facteurs peuvent influencer davantage ce nombre. Sa régulation de charge n'est garantie qu'à 100 mV. Cela signifie que des charges plus élevées pourraient faire tomber, par exemple, une sortie nominale de 4,8 V à 4,7 V. Pire encore, la chute est définie comme une chute de 5% de la tension de sortie nominale, donc si un régulateur a une chute supérieure à la normale de 2,5 V (ce qui se produit certainement), alors si vous entrez 7,2 V (2,5 V au-dessus de 4,7 V) alors le 4.7V ne peut être que 4.46V. Personnellement, je n'appellerais pas cela 5V, mais ST le fait apparemment. C'est indiqué dans la fiche technique.

  4. La plupart des spécifications sont spécifiées avec une entrée de 10V. Il est également vendu par de grands distributeurs comme Farnell, etc. en tant que régulateur d'entrée minimum de 10 V. Bien sûr, cela "fonctionnera" (tant que votre définition de "travail" est aussi lâche que celle de la fiche technique) avec seulement 8V, voire 7V. Probablement. Si ce n'est pas le cas, la fiche technique ne l'a jamais promis. Si vous voulez en être sûr, vous achèteriez la version L7805A avec son abandon maximal de 2,5 V (ou mieux encore, achetez la pièce TI), mais ce n'est pas ce que vend Sparkfun.

Le L7805 est littéralement le régulateur 5V le moins cher et le plus merdique 20 ¢ que l'on puisse acheter. Et vous obtenez certainement 20 ¢ de régulateur. Euh, cela coûte 19 ¢ chacun pour un réel entier de 2 500. Même un seul coûte 45 ¢ à un distributeur. Sauf si ce distributeur est Sparkfun. Il semblerait qu'ils pensent que tout ce dont le nom contient `` 7805 '' est équivalent et qu'ils ont acheté une tonne de la pièce la moins chère disponible, car c'est exactement ce qu'ils vendent, en utilisant uniquement la fiche technique LM7805 de TI. Je ne pense pas qu'il y ait de jeu déloyal ici, je pense que quelqu'un chez Sparkfun ne sait tout simplement pas que les L7805 et LM7805 sont des parties différentes.

Maintenant, à propos des piles. Pour les cellules primaires (batteries non rechargeables), la tension correspond à leur tension de crête. C'est la tension qu'ils mettront s'ils sont frais et pratiquement pleins. Les piles alcalines commencent à 1,5 V, mais cette tension diminue lorsqu'elles sont déchargées, jusqu'à atteindre 0,9 à 0,8 V. Un 9V correspond à 6 de ces cellules en série. Compte tenu de la charge lourde (pour une batterie 9 V) allant jusqu'à 8 mA de courant de repos sur un courant de sortie de 5 mA, une batterie 9 V de haute qualité d'Energizer dépensera près de 40% de sa capacité à une tension terminale. c'est moins de 7V.

Donc non, ce régulateur ne répondra pas à vos attentes si vous prévoyez d'utiliser une pile alcaline 9V.

Les tensions de la pile secondaire de l'autre main se référer à la tension MOYENNE. Une cellule NiMH a une tension moyenne de 1,2 V, mais a des courbes de décharge très plates, et fera fonctionner les choses plus longtemps et émettra une tension plus élevée que les cellules alcalines pendant beaucoup plus longtemps, malgré le mythe commun selon lequel les piles rechargeables ne sont pas aussi puissantes ou autrement moins puissants que les cellules alcalines. Si l'on étiquetait les cellules primaires en utilisant une tension moyenne comme les piles rechargeables, les piles alcalines seraient des cellules de 1,1 V. Les piles NiMH rechargeables sont objectivement supérieures aux piles alcalines de toutes les manières mesurables, à l'exception de l'autodécharge. Ils sont assez terribles dans cette métrique, mais seulement dans celle-là.

Une batterie NiMH "9V" typique aura 7 cellules NiMH de 1,2 V en série pour une moyenne de 8,4 V. À la fin de leur vie utile, ils ne tomberont toujours pas en dessous de 1V, vous aurez donc toujours au moins 7V. Ils ont également une résistance interne beaucoup plus faible, de sorte que le chargement ne sera pas un problème si la charge est juste un microcontrôleur. Les NiCds sont plus ou moins les mêmes en termes de niveaux de tension et de courbes de décharge, mais ont une très faible capacité par rapport au NiMH. Il existe également de belles cellules LiIon 9V qui, malheureusement, commenceront à 8,4V mais tomberont en dessous de 7V avant que leur capacité ne soit épuisée. Mais il restera environ 20% plus raisonnables lorsque cela se produira, donc ils sont meilleurs que les cellules alcalines. Ils ont également une grande capacité. Personnellement, je préfère les LiIon 9V à toute autre chimie.

Alors oui, si vous utilisez une batterie rechargeable NiMH ou NiCd 8.4V "9V", un LM7805 répondra à vos attentes. Le régulateur que Sparkfun vend n'est PAS un LM7805, mais un L7805C.

Un L7805C répondra probablement à vos attentes, mais peut-être pas non plus. C'est un pari que les spécifications de la pièce spécifique que vous recevez seront suffisamment bonnes, et la fiche technique indique clairement que certaines de ces pièces peuvent être assez terribles et être «conformes aux spécifications». C'est un pari.



Ce Q&R a été automatiquement traduit de la langue anglaise.Le contenu original est disponible sur stackexchange, que nous remercions pour la licence cc by-sa 3.0 sous laquelle il est distribué.
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