Comment sélectionner les condensateurs et capacités appropriés pour les régulateurs de tension LM78xx?

Je souhaite utiliser des régulateurs de tension LM78xx pour divers projets. Je veux savoir en général, comment dois-je choisir une valeur correcte pour les condensateurs d'entrée et de sortie de la famille LM78xx lorsque je veux passer de DC à DC (sans avoir à penser au bouchon du réservoir dans les applications AC à DC)?

J'ai fait une recherche rapide et j'ai constaté que divers fournisseurs et personnes recommandaient des valeurs différentes:

       C1(uF) C2(uF)

Fairchild 0,33 0,1

KEC 0,33 0,1

National 0,22 0,1

Texas 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. Quelles sont les conséquences du choix de grands condensateurs d'entrée et de sortie?

2. J'ai vu certaines personnes dire qu'un condensateur trop gros en sortie a un effet néfaste sur la réponse transitoire. Mais comment et quand?

3. J'ai également vu que les gens disent qu'une entrée trop grande n'est pas en mesure d'amortir l'oscillation si l'impédance haute fréquence du cap est trop élevée. Mais que se passe-t-il si j'utilise un gros électrolyte ESR bas (ou 3300 uf) parallèle à un condensateur à film métallisé comme 473j100? Le condensateur à film métallisé à très faible ESR ne prend-il pas en charge les oscillations haute fréquence? Alors que le gros cap de 3300uf fournit un réservoir?

4. S'il est acceptable d'utiliser plus de 100nf pour les bouchons de sortie et 330nf pour les bouchons d'entrée, pensez-vous que l'ajout de plusieurs bouchons de disque métallisés à faible ESR en parallèle qui abaisse encore la valeur ESR va le rendre plus robuste contre les oscillations à haute fréquence? En supposant que cela ne me dérange pas de gaspiller plusieurs dollars pour des casquettes!

5. J'ai entendu dire que les régulateurs Low Dropout sont sensibles aux ESR trop faibles ou trop élevés. Le LM78xx est-il considéré comme un LDO? Je pense que non. Mais j'ai vu certains sites Web les répertorier comme LDO.

Veuillez garder à l'esprit que cela ne me dérange pas des pertes élevées, des problèmes de chaleur et d'autres types de problèmes. Je veux seulement connaître la valeur des caps.

Je vous serais reconnaissant de bien vouloir approfondir ces questions autant que possible.

Merci d'avance.

1. Dans des limites raisonnables, trop grand n'est pas un problème. De plus, ce type de régulateur fonctionne généralement bien sans condensateur (annoncé comme tel sur certaines fiches techniques) dans certaines conditions, mais je ne le recommande pas (peut-être si vous alimentez simplement une LED). D'autres pièces (par exemple LM7905, de nombreux LDO) sont garanties d'osciller sans le capuchon de sortie approprié. La plupart des conceptions commerciales utiliseront des valeurs un peu plus élevées que l'exemple de la fiche technique (pas vraiment «recommandé») car il n'y a pas de pénalité de coût et 0,33 uF n'est pas très courant. Je ne pense pas avoir jamais vu le 330nF en dehors des hacks de passe-temps / Internet. De même, 1 uF est peut-être plus courant sur la sortie ces jours-ci, il y a peu de pénalités de coût et c'est un peu mieux. D'autre part,

2. Un condensateur trop grand sur la sortie peut affecter le démarrage car le régulateur ne peut fournir que ~ 1,5 A pour charger le condensateur, sinon plus grand est un peu mieux toutes choses égales par ailleurs. Si l'ESR est plus grand, un grand plafond de sortie peut ne pas être très utile. Un faible ESR n'est pas un problème. Une céramique de 1 uF (ou 0,1 uF) fonctionne bien et est presque gratuite. Voici un tracé de la sortie Z en fonction de la fréquence - à quelques centaines de kHz, le plafond de sortie commence à avoir un effet. En dessous, aucun condensateur n'est généralement aussi bon!

3. Le 3300uF est probablement là comme filtre secteur, rien à voir directement avec le régulateur. Si la tension d'entrée chute trop bas, le régulateur ne peut pas réguler, donc le condensateur du réservoir d'entrée doit être adéquat pour la tension d'alimentation d'entrée la plus basse, la charge la plus élevée et la valeur de capacité de fin de vie. L'ondulation d'entrée est également transmise à la sortie dans une certaine mesure (-54 à -80 dB - voir la fiche technique). Pour des raisons de stabilité du régulateur, un petit condensateur en céramique ou électrolytique proche du régulateur (à quelques cm près) est très bien. Un électrolytique 47uF / 50V 105 ° C pour trou traversant ou une autre céramique 1uF fonctionne très bien. Si la tension d'entrée se rapproche trop du point où elle chute, les performances auront tendance à en souffrir avant même de tomber hors de la régulation - 3V est bon.

4. Un faible ESR sur les capuchons de sortie ne rend pas le régulateur plus immunisé aux oscillations HF. Il améliorera généralement la réponse transitoire aux changements de charge à haute fréquence. Il n'est pas rare d'avoir plusieurs uF de bouchons en céramique à faible ESR répartis autour d'une carte à proximité de diverses puces. Plusieurs dollars? 2,61 $ achèteront 1000 condensateurs 0,1uF 10V X5R chez Digikey si cela ne vous dérange pas les pièces compactes 0402.

5. Oui, certains régulateurs négatifs et la plupart des régulateurs LDO sont sensibles à la plage ESR - trop élevée ou trop basse et certains oscillent ou peuvent osciller dans certaines conditions. Le LM780x n'est pas un régulateur LDO - il est en fait assez difficile de le convaincre d'osciller. Le LM790x, malgré le nom similaire et le fait qu'il ne s'agisse pas d'un LDO, est très facile à faire osciller (principalement parce que la sortie provient du collecteur d'un transistor NPN plutôt que de l'émetteur d'un PNP comme ce serait le cas si c'était un vrai partie complémentaire).

D'après mon expérience, le choix de ces condensateurs n'est pas critique dans 99 cas sur 100. Sauf si vous avez des demandes très spécifiques (et si vous l'aviez fait, vous ne poseriez pas cette question!), Suivez simplement les recommandations de la fiche technique 7805. La marque et le modèle exacts du condensateur n'ont pas beaucoup d'importance. Saviez-vous que la plupart des fabricants utilisent simplement le moins cher disponible (d'une marque respective bien sûr)?!

Vous pouvez vous concentrer sur tous les détails du découplage du régulateur 7805, mais cela ne vous apportera probablement rien! Que va alimenter ce circuit 7805? Un micro contrôleur peut-être? Je parie que vous ne remarquerez jamais de différence dans la réponse transitoire.

Condensateurs à faible ESR: vous n'en avez besoin que pour les régulateurs à découpage. Le 7805 est un régulateur linéaire, donc tout condensateur bon marché fonctionnera très bien.

Non, le 7805 n'est pas un LDO, il a besoin de trop de différence de tension entre l'entrée et la sortie pour cela (2 Volts hors de ma tête). Un LDO approprié peut fonctionner avec 0,2 V ou environ.

Alors ne vous inquiétez pas trop, obtenez simplement des condensateurs bon marché des valeurs suggérées dans la fiche technique et ça ira, pas de soucis :-)

Oh et si vous ouvrez un appareil grand public contenant un régulateur de la série LM78XX, quels seront les condensateurs de découplage? Oui, obtenez simplement des condensateurs bon marché des valeurs suggérées dans la fiche technique!

Cela dépend clairement des caractéristiques de charge et de la stabilité de l'alimentation. Connecté à une batterie 12v et fournissant une charge résistive constante, vous pourriez vous en passer entièrement. Cela concerne davantage l'ondulation (en amont) et la réactivité (en aval).
C'est à cela que servent les oscilloscopes. Je suis d'accord avec l'analyse de fréquence si elle est concernée.

C du côté alimentation ne doit pas être suffisamment grand pour déclencher la protection au démarrage. Mais vous pouvez passer à 1F avec un starter et une diode s'il y a une longue course vers le circuit du régulateur.