LM7805稳压器的IN和OUT上的电容器是什么?


8

请理解,我实际上是电子领域的真正初学者。

我发现了一个非常不错的主题,关于如何用9v电源创建5v DC。一切都好。但是为了消除纹波,作者使用了两个电容器来平滑电压调节器之前的值,并在电压输出引脚之后添加了另一个电容器。

我不明白的是,电容器似乎与稳压器并联放置。不像我期望的那样以串行方式。所以我真的不明白如何使用平滑的输出值,因为在电路图中,直接输出似乎接地了。

我知道,当电容器串联时,可以将其值相加。但是,稳压器的输入引脚似乎在一个端子上,而电容器在另一端子上。稳压器如何使电容器受益?

我知道我说的话很不对劲,并且电路图是正确的。但是我可以弄清楚该电路如何工作?

这是示意图。

原理图

顺便说一句,您知道在哪里可以找到解释如何阅读原理图的教程吗?关于电子学的话题很多,但我还没有找到有关电子电路学的任何有价值的链接。


这是示意图,而不是方案。
亚当·劳伦斯

Answers:


12

恐怕您需要检查电容器。

我知道,当电容器串联时,可以将其值相加。

当电容器并联时,它们的值相加

不像我期望的那样以串行方式。

宽松地说,电容器在DC处具有“无限”的阻抗。因此,如果电容器与调节器输出串联,则只能有交流电流通过。因此,负载将没有直流电压,只有交流电压。这我们想要的相反

当电容器放置稳压器输出和地之间(与之并联)时,电容器对通过电容器和地的交流电流呈现(希望)低阻抗,从而“分流” 负载周围的纹波电流,从而降低了两端的交流电压。负载。

但是,对于直流电,电容器实际上是断开的,因此整个直流电压会出现在负载两端。这只是我们想要的。


我正要在我的答案上发帖,您的答案极为相似,而且雄辩得多。
Jeff Langemeier 2013年

嗨,阿尔弗雷德,谢谢您的回复。如果我清楚地理解,串联放置一个电容器会阻止DC电流(这就是您刚刚记住的事情)。但是,如果电容器在一个分支上,并且我测试到另一分支上的电压(例如使用稳压器),那么无论如何它将被平滑吗?我认为平滑的输出将在分支节点的末尾。
Bonjour先生2013年

5

首先,这些电容器不是用来平滑纹波,而是用来保持稳压器的稳定性。您说您是电子产品的初学者,因此(暂时),请以为事实是,他们需要在那里。:-)

78xx调节器大致以这种方式工作。稳压器的IN和OUT引脚之间有一个双极型晶体管,可以想像它是一个可变电阻器。您可以在此处放置一个固定电阻(将GND引脚保持开路),然后将其电阻计算为R =(VIn-VOut)/ IOut。可惜的是,您通常都不知道IOut和VIn,因为两者都可能随着电路工作而变化。因此,您需要一种机制来根据这些变量的变化设置阻力。这种机制称为负电压反馈。稳压器IC中有一个复杂的电路,用于测量输出电压(OUT和GND引脚之间的电压)并将其与内部稳定电压源进行比较(再次,现在,不在乎该电压来自何处)。如果稳压器检测到输出电压下降(即 您在输出端连接了另一个LED),它将更多地打开晶体管,降低其电阻,并向负载提供更多电流。当您放置额外的负载时,电压将上升并且调节器会关闭晶体管,从而消除过电压。

理想的稳压器不需要任何电容器,但是实际电路设计的某些属性使其不稳定(输出中会出现电压振荡)。这就是为什么您需要在输入和输出上都设置正确的上限;只需遵循数据表,然后(重要!)将电容器尽可能靠近IC放置。

希望这可以帮助。:)


these capacitors aren't there for smoothing the ripple, but to maintain stability of the regulator是不是一回事,特别是在这种情况下?
路人2013年

我相信不是。关于“平滑纹波”,我想电容器在具有二极管的普通50 Hz整流器中的工作原理是(在输入电压小于或什至为负时保持输出电压)。这是IMO OA实际表示的目的。另一方面,尤其是7805的输出电容器与反馈环路的频率和相位特性更为相关。与变压器相比,7805并不意味着在输出上产生交流电。但这也许只是一个术语问题。
拉迪斯拉夫2013年

谢谢回复。我真的看到我缺乏电子!看来我将需要10年以上的时间才能理解所有这些组件的工作...;)
Bonjour先生2013年

1

拉迪斯拉夫说对了。在某些情况下,稳压器可能会振荡,它与耦合噪声(例如,长导线产生的噪声)的关系较小,而与稳压器内部的控制环路稳定性有关。

如果使用的稳压器使用NPN传递元素(较旧/古典风格),则由于它是一种非常稳定的拓扑结构,因此您可能会避免很多事情。但是,低压降(LDO)线性稳压器正变得越来越受欢迎,这是有充分理由的,它们使用PNP调整元件。具有PNP或PMOS传递元件的拓扑需要更多补偿以使其稳定。如果不小心,很可能会看到LDO稳压器产生振荡。

这是一个很棒的应用笔记:http : //www.ti.com/general/docs/lit/getliterature.tsp? baseLiteratureNumber= snoa842


-3

我发现上述答案不合适。

我的想法是:

  1. 输入上的电容器:如果包含此调节器IC的子单元与系统中的主变压器相距一定距离,则该电容器可用于消除电气噪声。像天线一样作用的导线长度会引起开关噪声,电动机噪声等。该输入电容有助于消除这种情况。

  2. 输出侧的电容器:用于消除由可能连接在输出上的数字IC上的图腾柱输出接通引起的瞬变。要知道,如果在图腾柱输出中,即使在很小的瞬间,图腾柱上按顺序排列的两个晶体管同时导通,也会产生瞬时短路,就像负向(但不是负向)瞬态脉冲一样,有效地拉升了稳压器电压归零。假设许多此类ICS连接到o / p。在这种情况下,这种不希望的信号会瞬时传播。输出侧的电容器用于消除由数字IC上的图腾柱输出切换引起的瞬变


其他答案是完全正确的。没有输出电容器,即使负载没有引入瞬变,稳压器也可能振荡。负载瞬变可以通过产生负载的负载附近的旁路电容器更好地处理。此外,您无法解决OP对并联和串联电容器的误解。
Photon

如果您能告诉我调节器为什么会振荡,我将不胜感激。
Manjunath Pai H 2014年

阅读Ladislav的答案,他很好地解释了控制回路。像任何控制回路一样,如果相位在开环增益降至1以下之前达到180度,则它将振荡。设计了许多线性稳压器,因此需要外部输出电容器来避免这种情况。
Photon

抱歉地说,你的回答是不清楚
Manjunath排^ h

然后自己尝试。在您喜欢的模拟器中制作一个线性稳压器,并检查稳定性条件。然后添加输出电容器,看看它们如何变化。
Photon
By using our site, you acknowledge that you have read and understand our Cookie Policy and Privacy Policy.
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.