Почему на входе и выходе регулятора напряжения всегда есть конденсатор?

Глядя на таблицу, я вижу, что регуляторы напряжения - это не просто диод Зеннера внутри, это сложные устройства. Я заметил, что всегда есть конденсатор на входе и еще один на выходе. Примером являются фиксированные регуляторы напряжения серии uA7800.

Я читал, что один из них должен «стабилизировать работу схемы», а другой - «уменьшить пульсации на выходе». Глядя на таблицу данных, почему они имеют это фиксированное значение? И если они имеют фиксированное значение, то почему бы просто не встроить их в сам регулятор напряжения? например, для серии uA7800 это 0,33 мкФ на входе и 0,1 мкФ на выходе. Не объясняется, почему они имеют эти значения.

voltage-regulator 7805

— quantum231
источник

Пожалуйста, предоставьте принципиальную схему

— Всегда смущен

Спецификация uA7800 будет делать

— Quant231

Ответы:

Большинству регуляторов напряжения (особенно типов LDO) для стабильности требуется конденсатор на выходе, и он обычно улучшает переходные характеристики даже для таких регуляторов, как 7800, которые могут не требовать этого строго. Входной конденсатор обычно требуется для уменьшения сопротивления источника.

На недорогом чипе нецелесообразно изготавливать конденсаторы более десятков пФ (или около того) - они занимают слишком много дорогой кремниевой поверхности, а внешние керамические или электролитические конденсаторы очень дешевы по количеству. Этого нет в картах. И конденсаторы фактически обеспечивают накопление энергии, поэтому это не то, что умная схема может заменить.

Значения представляют собой компромиссы, которые имеют смысл на основе поведения стабильности чипа при различных токах нагрузки, а также того, какие ограничения были обычными при составлении таблицы данных (это может быть 35 или 40 лет назад для серии 7800). Почти всегда приемлемо использовать большую емкость на входе, и обычно приемлемо на выходе, однако на конденсаторе ESR могут быть минимальные / максимальные значения - эквивалентное последовательное сопротивление. В некоторых случаях слишком идеальный конденсатор может вызвать колебания регулятора.

Большинство современных регуляторов будут указывать, какие значения и типы конденсаторов являются приемлемыми, поэтому чтение и понимание таблицы данных - это все, что вам нужно сделать.

— Спехро Пефхани
источник

Как входной конденсатор может уменьшить сопротивление источника, под источником вы подразумеваете выход регулятора напряжения?

— Quant231

Вход в регулятор напряжения. Конденсатор находится параллельно с источником регулятора. На высоких частотах конденсатор будет иметь низкий импеданс. Xc = 1 / (j w C)

— Спехро Пефхани

Входом для регулятора напряжения является постоянный ток, но напряжение выше, чем на выходе. Вход для этого не переменного тока. Так как же помогает этот низкий импеданс? Или вы говорите о выходе мостового выпрямителя, подключенного к конденсатору, шунтированному на землю, и о выходе из этого входящего в стабилизатор напряжения, поскольку это будет сглаживающий конденсатор, такой же, как и на выходе регулятора напряжения (Vout) , Под входным конденсатором я предполагаю, что вы имеете в виду конденсатор на Vin?

— Quant231

Представьте, что вы нагружаете выход прямоугольной волной в несколько МГц - входной ток будет иметь компонент переменного тока.

— Спехро Пефхани

@ квант231 "Вход на стабилизатор напряжения - это постоянный ток, но напряжение выше, чем на выходе." Это верно только в идеальной ситуации. Реальные источники питания имеют ограниченное сопротивление, поэтому любое изменение входного тока, получаемого от регулятора, приведет к изменению входного напряжения. Могут быть и другие источники шума во входном напряжении, такие как линия электропередачи, действующая как антенна и улавливающая радиочастотные помехи, или скачки напряжения, когда другое оборудование включается и выключается, или даже удар молнии, поражающий систему распределения электроэнергии. ,

— alephzero

Я думал, что буду строить свою последнюю схему по одному компоненту за раз, чтобы я мог «отлаживать» и узнавать, что на самом деле происходит на каждом шаге. Поэтому я подключил свой источник питания 12 В к своему входу и заземлению и с нетерпением ждал регулируемого выхода 5 В. То, что я получил, было 10 секунд поиска выхода 5 В с последующим дымом! Вот что происходит, если у вас нет конденсаторов в цепи. Автоколебания, огромные жара и дым. Пожалуйста, поверьте мне на слово и не пытайтесь делать это дома. Обучает правильно читать таблицы данных от корки до корки.

— TeamMAL
источник

Ответ на этот вопрос заключается в практическом опыте.

Опустите входной конденсатор и, рано или поздно, стабилизатор переходит в автоколебания, перегревается и (буквально) взрывается.

Эти микросхемы, по сути, являются последовательными стабилизированными шунтирующими устройствами с огромным усилением в боковой цепи. Этот входной конденсатор контролирует сдвиги фаз.

Как указано, выходной конденсатор работает нормально с любой цепью регулятора / поставщика.

Полную информацию смотрите: http://www.clovellydonkeys.co.uk/kengreen_website/index.htm

— Кен Грин
источник