Как правильно выбрать конденсаторы и емкость для регуляторов напряжения LM78xx?

Я хочу использовать регуляторы напряжения LM78xx для различных проектов. В общем, я хочу знать, как выбрать правильное значение для входных и выходных конденсаторов семейства LM78xx, когда я хочу изменить постоянный ток на постоянный (без необходимости думать о крышке резервуара в приложениях переменного тока в постоянный)?

Я провел быстрое исследование и обнаружил, что различные поставщики и люди рекомендуют разные значения:

       C1(uF) C2(uF)

Fairchild 0.33 0.1

КЕС 0,33 0,1

Национальный 0,22 0,1

Техас 0,33 0,1

ST 0,33 0,1

MCC 0,33 0,1

Web1 10.0 1.0

Web2 100 10,0

Web3 100 0,1

Web4 10,0 10

1. Каковы последствия выбора больших входных и выходных конденсаторов?

2. Я видел, как некоторые люди говорят, что слишком большой конденсатор на выходе отрицательно влияет на переходные характеристики. Но как и когда?

3. Я также видел, что люди говорят, что слишком большой вход не способен гасить колебания, если высокочастотный импеданс крышки слишком высок. Но что, если я использую большой (3300 мкФ) электролит с низким или сверхнизким ЭПР параллельно металлизированному пленочному конденсатору, например, 473j100? Разве металлизированный пленочный конденсатор со сверхнизким ЭПР не заботится о высокочастотных колебаниях? В то время как большая крышка 3300 мкФ обеспечивает резервуар?

4. Если можно использовать более 100 нф для выходных колпачков и 330 нф для входных колпачков, думаете ли вы, что добавление нескольких металлизированных колпачков дисков с низким ESR параллельно, что еще больше снижает значение ESR, сделает его более устойчивым к высокочастотным колебаниям? Предполагая, что я не против потратить несколько баксов на кепки!

5. Я слышал, что регуляторы с низким выпадением чувствительны к слишком низкому или слишком высокому СОЭ. LM78xx считается LDO? Я думаю, что это не так. Но я видел, что некоторые сайты перечисляют их как LDO.

Пожалуйста, имейте в виду, что я не против высоких потерь, проблем с нагревом и других проблем. Я только хочу знать о значении заглавных букв.

Я был бы благодарен, если бы вы могли подробно обсудить эти вопросы.

Заранее спасибо.

1. В пределах разумного, слишком большой не проблема. Кроме того, обычно этот тип регулятора будет работать нормально без конденсаторов (рекламируемых как таковые в некоторых таблицах данных) при некоторых условиях, но я не рекомендую его (возможно, если вы просто используете светодиод). Другие детали (например, LM7905, многие LDO) могут колебаться без надлежащей выходной крышки. Большинство коммерческих проектов будут использовать несколько более высокие значения, чем пример таблицы данных (на самом деле не «рекомендуется»), потому что нет штрафов за издержки и 0.33 мкФ не очень распространены. Я не думаю, что когда-либо видел 330nF за пределами хобби / интернет-хаков. Точно так же 1 мкФ, возможно, чаще встречается на выходе в наши дни - это небольшое снижение стоимости и немного лучше. С другой стороны,

2. Слишком большой конденсатор на выходе может повлиять на запуск, потому что регулятор может подавать ~ 1,5 А для зарядки конденсатора, в противном случае чем больше, тем лучше при прочих равных условиях. Если ESR больше, большой выходной колпачок может не сильно помочь. Низкая СОЭ не является проблемой. 1 мкФ керамика (или 0,1 мкФ) работает хорошо и почти бесплатно. Вот график зависимости выходной Z от частоты - при нескольких сотнях кГц выходной предел начинает оказывать влияние. Ниже этого конденсатор обычно не так хорош!

3. 3300 мкФ, вероятно, присутствует в качестве сетевого фильтра, и не имеет ничего общего с регулятором напрямую. Если входное напряжение падает слишком низко, регулятор не может регулировать, поэтому конденсатор входного резервуара должен соответствовать минимальному входному напряжению сети, максимальной нагрузке и значению емкости в конце срока службы. Волна пульсации также до некоторой степени передается на выход (от -54 до -80дБ - см. Таблицу данных). Для обеспечения стабильности регулятора можно использовать небольшой керамический или электролитический конденсатор, расположенный рядом с регулятором (в пределах пары см). Электролитик 47uF / 50V 105 ° C для сквозного отверстия или другой керамики 1uF работает нормально. Если входное напряжение слишком близко к точке, в которой оно падает, то производительность будет ухудшаться даже до того, как оно выйдет из-под контроля - 3 В - это хорошо.

4. Низкая ESR на выходных крышках не делает регулятор более устойчивым к колебаниям ВЧ. Как правило, это улучшит переходную реакцию на высокочастотные изменения нагрузки. Нет ничего необычного в том, чтобы несколько микронных керамических колпачков с низким ЭПР распределялись вокруг платы рядом с различными чипами. Несколько долларов? 2,61 долл. США купят 1 000 мкФ 10V X5R конденсаторы в Digikey, если вы не против компактных 0402 деталей.

5. Да, как некоторые отрицательные, так и большинство регуляторов LDO чувствительны к диапазону ESR - слишком высок или слишком низок, а некоторые будут или могут колебаться при некоторых условиях. LM780x не является регулятором LDO - на самом деле довольно трудно убедить его колебаться. LM790x, несмотря на похожее название и тот факт, что это не LDO, очень легко заставить колебаться (в основном потому, что выход берется из коллектора NPN-транзистора, а не из эмиттера PNP, как это было бы, если бы это было истинно дополнительная часть).

Мой опыт показывает, что выбор этих конденсаторов некритичен в 99 из 100 случаев. Если у вас нет очень специфических требований (и если бы вы имели, вы бы не задавали этот вопрос!), Просто следуйте рекомендациям таблицы данных 7805. Точная марка и модель конденсатора не имеет большого значения. Знаете ли вы, что большинство производителей используют только самые дешевые (конечно же, от соответствующей марки) ?!

Вы можете сосредоточиться на всех деталях, связанных с разъединением регулятора 7805, но это, вероятно, ничего вам не даст! Что будет питать этот 7805? Возможно, какой-нибудь микроконтроллер? Могу поспорить, что вы никогда не заметите никакой разницы во временном ответе.

Конденсаторы с низким ESR: они нужны только для импульсных регуляторов. 7805 - это линейный регулятор, поэтому любой дешевый конденсатор будет работать нормально.

Нет, 7805 не является LDO, для этого требуется слишком большая разница напряжений между входом и выходом (2 Вольт из моей головы). Правильное LDO может работать с напряжением 0,2 В или около того.

Так что не беспокойтесь об этом слишком сильно, просто возьмите несколько дешевых конденсаторов со значениями, предложенными в таблице, и все будет в порядке, не беспокойтесь :-)

О, и если вы откроете какое-либо потребительское устройство, содержащее регулятор серии LM78XX, какие будут конденсаторы развязки? Да, просто возьмите несколько дешевых конденсаторов со значениями, предложенными в техническом описании!

Очевидно, что это зависит от характеристик нагрузки и стабильности питания. Подключенный к 12 В аккумулятору и обеспечивающий постоянную резистивную нагрузку, вы можете полностью отказаться от них. Это больше связано с пульсацией (вверх по течению) и реактивностью (вниз по течению).
Вот для чего нужны осциллографы. Я согласен с частотным анализом, если это касается.

C на стороне питания не должен быть достаточно большим, чтобы отключить защиту при запуске. Но вы можете перейти на 1F с дросселем и диодом, если есть длинный путь к цепи регулятора.