Các tụ điện trên IN và OUT của bộ ổn áp LM7805 làm gì?


8

Xin vui lòng hiểu rằng tôi thực sự là một người mới bắt đầu trong điện tử.

Tôi tìm thấy một chủ đề thực sự hay về cách tạo ra một DC 5V từ nguồn điện 9v. Tất cả đều ổn. Nhưng để làm phẳng gợn, tác giả sử dụng hai tụ điện để làm mịn các giá trị trước bộ điều chỉnh điện áp và thêm một tụ điện khác sau chân đầu ra điện áp.

Điều tôi không hiểu là tụ điện dường như được đặt song song với bộ điều chỉnh điện áp. Không phải theo cách nối tiếp như tôi mong đợi để xem. Vì vậy, tôi thực sự không hiểu làm thế nào bạn có thể sử dụng các giá trị đầu ra được làm mịn, vì trong sơ đồ mạch, có vẻ như đầu ra trực tiếp đi xuống đất.

Tôi biết rằng khi các tụ điện nối tiếp, bạn thêm giá trị của chúng. Nhưng chân đầu vào của bộ điều chỉnh điện áp dường như ở trên một thiết bị đầu cuối trong khi tụ điện ở trên một thiết bị khác. Làm thế nào có thể điều chỉnh điện áp lợi ích của các tụ điện?

Tôi biết rằng những gì tôi nói là rất nhiều sai, và sơ đồ mạch là chính xác. Nhưng tôi có thể tìm ra làm thế nào mạch này đang làm việc?

Đây là sơ đồ.

sơ đồ

Nhân tiện, bạn có biết tôi có thể tìm thấy hướng dẫn giải thích cách đọc sơ đồ ở đâu không? Có rất nhiều chủ đề giải thích về điện tử nhưng tôi không tìm thấy bất kỳ liên kết có giá trị nào để giải thích mạch điện tử.


Đó là một sơ đồ, không phải là một sơ đồ.
Adam Lawrence

Câu trả lời:


12

Tôi sợ bạn cần xem lại các tụ điện.

Tôi biết rằng khi các tụ điện nối tiếp, bạn thêm giá trị của chúng.

Khi các tụ song song , giá trị của chúng thêm

Không phải theo cách nối tiếp như tôi mong đợi để xem.

Nói một cách lỏng lẻo, một tụ điện có trở kháng "vô hạn" tại DC. Vì vậy, nếu tụ điện nối tiếp với đầu ra của bộ điều chỉnh, chỉ có thể có dòng điện xoay chiều đi qua. Do đó, tải sẽ không có điện áp DC, chỉ có điện áp xoay chiều. Điều này chỉ ngược lại với những gì chúng ta muốn.

Khi tụ được đặt ngang (song song với) đầu ra và mặt đất của bộ điều chỉnh, tụ điện thể hiện trở kháng thấp (hy vọng) cho dòng điện xoay chiều qua tụ điện và nối đất, "xáo trộn" dòng điện gợn quanh tải do đó làm giảm điện áp xoay chiều tải trọng.

Nhưng, đối với DC, tụ điện được mở một cách hiệu quả để điện áp DC đầy đủ xuất hiện trên toàn bộ tải. Đây chỉ là những gì chúng ta muốn.


Tôi vừa mới ấn bài viết về câu trả lời của tôi, của bạn thì cực kỳ giống nhau, và hùng hồn hơn nhiều.
Jeff Langemeier

Xin chào Alfred, cảm ơn bạn đã phản hồi. Nếu tôi hiểu rõ, một tụ điện chặn dòng điện một chiều khi được đặt nối tiếp (đây là thứ bạn chỉ cần nhớ đến tôi). Nhưng nếu một tụ điện ở trên một nhánh, và tôi kiểm tra điện áp vào nhánh khác (như với bộ điều chỉnh), thì nó sẽ được làm mịn bằng cách nào? Tôi nghĩ rằng đầu ra được làm mịn sẽ ở cuối nút nhánh.
Ông Bonjour

5

Trước hết, các tụ điện này không có ở đó để làm phẳng gợn, mà để duy trì sự ổn định của bộ điều chỉnh. Bạn nói rằng bạn là người mới bắt đầu học điện tử, vì vậy (bây giờ), hãy coi đó là sự thật, rằng họ cần phải ở đó. :-)

Bộ điều chỉnh 78xx hoạt động đại khái theo cách này. Có một bóng bán dẫn lưỡng cực được đặt giữa các chân IN và OUT trong bộ điều chỉnh, bạn có thể tưởng tượng đó là một điện trở thay đổi. Thay vào đó, bạn chỉ có thể đặt một điện trở cố định ở đó (để mở chân GND) và tính toán điện trở của nó là R = (VIn-VOut) / IOut. Điều đáng tiếc là bạn thường không biết IOut hay VIn, vì cả hai có thể thay đổi khi các mạch hoạt động. Vì vậy, bạn cần một cơ chế sẽ thiết lập mức kháng cự theo sự thay đổi của các biến này. Cơ chế này được gọi là phản hồi điện áp âm. Có một mạch phức tạp trong IC điều chỉnh để đo điện áp đầu ra (điện áp giữa các chân OUT và GND) và so sánh nó với nguồn điện áp ổn định bên trong (hiện tại, hiện tại, không quan tâm điện áp này đến từ đâu). Nếu bộ điều chỉnh phát hiện sụt áp trên đầu ra (nghĩa là bạn kết nối một đèn LED khác ở đầu ra), nó sẽ mở bóng bán dẫn nhiều hơn, giảm điện trở của nó và cung cấp nhiều dòng điện hơn cho tải. Khi bạn đặt tải bổ sung đi, điện áp sẽ tăng và bộ điều chỉnh đóng bóng bán dẫn, cắt quá điện áp đi.

Một bộ điều chỉnh lý tưởng sẽ không yêu cầu bất kỳ tụ điện nào, nhưng có một số tính chất của thiết kế mạch thực sự làm cho nó không ổn định (dao động của điện áp sẽ xuất hiện trên đầu ra). Đó là lý do tại sao bạn cần đặt một nắp chính xác cho cả đầu vào và đầu ra; chỉ cần làm theo biểu dữ liệu và (quan trọng!) đặt các tụ càng gần IC càng tốt.

Hi vọng điêu nay co ich. :)


these capacitors aren't there for smoothing the ripple, but to maintain stability of the regulatorĐó không phải là điều tương tự, đặc biệt là trong trường hợp này?
Người qua đường

Tôi tin rằng nó không phải là. Khi "làm phẳng gợn", tôi tưởng tượng công việc của tụ điện trong bộ chỉnh lưu 50 Hz thông thường có điốt (giữ điện áp đầu ra trong khi điện áp đầu vào nhỏ hơn hoặc thậm chí âm). Đây là IMO mục đích mà OA thực sự có nghĩa là bởi thuật ngữ này. Mặt khác, đặc biệt là tụ điện đầu ra của 7805 có liên quan nhiều hơn đến các thuộc tính tần số và pha của vòng phản hồi. 7805 không có nghĩa là tạo ra AC trên đầu ra, tương phản với máy biến áp. Nhưng có lẽ nó chỉ là một vấn đề thuật ngữ.
Ladislav

Cảm ơn vi đa trả lơi. Tôi thực sự thấy thiếu của tôi về điện tử! Có vẻ như tôi sẽ cần hơn 10 năm để hiểu tất cả các thành phần đó hoạt động ...;)
Ông Bonjour

1

Ladislav đã đúng. Có những tình huống mà một bộ điều chỉnh có thể dao động, và nó ít liên quan đến tiếng ồn kết hợp (ví dụ từ các dây dài) và nhiều hơn để làm với sự ổn định của vòng điều khiển bên trong bộ điều chỉnh.

Nếu bạn sử dụng bộ điều chỉnh sử dụng phần tử NPN pass (kiểu cũ / cổ điển) thì có lẽ bạn có thể thoát khỏi rất nhiều thứ vì đây là một cấu trúc liên kết khá ổn định. Tuy nhiên, các bộ điều chỉnh tuyến tính bỏ học thấp (LDO) đang trở nên phổ biến hơn vì lý do chính đáng và chúng sử dụng một yếu tố vượt qua PNP. Cấu trúc liên kết với phần tử vượt qua PNP hoặc PMOS yêu cầu bù nhiều hơn để làm cho nó ổn định. Rất có thể bạn sẽ thấy dao động với bộ điều chỉnh LDO nếu bạn không cẩn thận.

Đây là một ghi chú ứng dụng tuyệt vời: http://www.ti.com/general/docs/lit/getliterature.tsp?baseLiteratureNumber=snoa842


-3

Tôi thấy những câu trả lời trên không phù hợp.

Đây là những gì tôi nghĩ:

  1. Tụ điện ở đầu vào: Nó được sử dụng để loại bỏ nhiễu điện trong trường hợp bộ phận phụ chứa IC điều chỉnh này ở khoảng cách từ máy biến áp chính trong hệ thống. Chiều dài của dây hoạt động như một ăng ten thu hút tiếng ồn chuyển đổi, tiếng ồn động cơ, vv Điện dung đầu vào này giúp loại bỏ điều đó.

  2. Tụ điện ở phía đầu ra: Nó được sử dụng để loại bỏ các quá độ gây ra bởi việc chuyển đổi trên đầu ra Totem Cực trên các IC kỹ thuật số có thể được kết nối trên đầu ra. Biết rằng nếu trong một đầu ra cực Totem, nếu cả hai bóng bán dẫn theo thứ tự trên cột totem đều BẬT đồng thời ngay cả trong một khoảnh khắc nhỏ, nó sẽ tạo ra một xung ngắn trong chốc lát như một xung tạm thời (nhưng không âm) kéo hiệu quả điện áp điều chỉnh đến không. Giả sử rằng nhiều ICS như vậy được kết nối với o / p. Trong trường hợp như vậy, có một sự lan truyền thoáng qua của tín hiệu không mong muốn này. Tụ điện ở phía đầu ra được sử dụng để loại bỏ các quá độ gây ra bởi việc chuyển đổi trên đầu ra Totem Cực trên các IC kỹ thuật số


Các câu trả lời khác là hoàn toàn chính xác. Nếu không có tụ điện đầu ra, bộ điều chỉnh có thể dao động ngay cả khi không có quá độ được giới thiệu bởi tải. Quá độ tải được xử lý tốt hơn bằng cách bỏ qua các tụ gần các tải tạo ra chúng. Ngoài ra, bạn không giải quyết được quan niệm sai lầm của OP về tụ điện song song và loạt.
Photon

Tôi sẽ đánh giá cao nếu bạn xin vui lòng cho tôi biết tại sao điều chỉnh dao động?
Manjunath Pai H

Đọc câu trả lời của Ladislav, anh ta giải thích rõ về vòng điều khiển. Giống như bất kỳ vòng điều khiển nào, nếu pha đi tới 180 độ trước khi mức tăng của vòng mở mở xuống dưới 1, nó sẽ dao động. Nhiều bộ điều chỉnh tuyến tính được thiết kế sao cho cần có tụ điện đầu ra bên ngoài để tránh tình trạng này.
Photon

Rất tiếc phải nói rằng câu trả lời của bạn không rõ ràng
Manjunath Pai H

Hãy thử nó cho chính mình sau đó. Thực hiện một bộ điều chỉnh tuyến tính trong trình giả lập yêu thích của bạn và kiểm tra các điều kiện ổn định. Sau đó thêm các tụ điện đầu ra và xem chúng thay đổi như thế nào.
Photon
Khi sử dụng trang web của chúng tôi, bạn xác nhận rằng bạn đã đọc và hiểu Chính sách cookieChính sách bảo mật của chúng tôi.
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.