Dubbio Regolatore 7805

[edgar]

La potenza massima erogabile per questo specifico circuito l'hai calcolata correttamente, cosa manca ?

[IsidoroKZ]

0.5A nella rete di retroazione mi pare follia allo stato puro.

Se la tensione di ingresso e` stabile e di valore adeguato, che vuol dire 15V, allora la variazione della Ignd e` solo data dalla variazione di carico, ed e` di 0.5mA. Se consideri anche le variazioni di tensione di ingresso allora la variazione della corrente sul piedino gnd puo` salire a poco oltre 1mA.

Se sei nel primo caso per avere una buona stabilita` direi di far passare nella rete di retroazione una corrente un ordine di grandezza piu` grande della variazione di IGND, che vuoi dire 5mA. Il che significa che la R fissa deve essere da 1kohm e il potenziometro da 1.4kohm (che non esiste ) Se si mette un pot da 1kohm, allora la resistenza fissa deve essere da 680ohm.

Far passare mezzo ampere... spero che il prof non si metta a urlare

La potenza di uscita si ha quando la tensione di uscita e` massima, dato che il regolatore ha una corrente limitata a 1A o poco piu`, e quindi la Poutmax sara` 12W. '

L'efficienza del sistema e` facile: se si trascura la corrente di 7mA circa della R fissa e la corrente di polarizzazione, vale Vo/Vin e quindi con uscita 5V vale 0.33.

La massima potenza dissipata si ha con tensione di uscita minima, la caduta sul regolatore e` di 10V e quindi ti ritrovi con 10W da dissipare. La resistenza termica giunzione case per il TO220 vale 3K/W, piu` aggiungiamone un altro per il montaggio sul dissipatore. Se dissipi 10W queste resistenze termiche fanno un salto di temperatura di 40K. La temperatura massima del die e` di 125C, fuori ci sono 60C e quindi hai 65K di salto di temperatura, 40K te li giochi gia` su case e montaggio. Ti restano 25K di salto di temperatura con 10W dissipati che vuoi dire un dissipatore da 2.5K/W: ouch!

[PietroBaima]

Un 7805 è un integrato il cui unico scopo nella vita è quello di garantire 5V stabili fra il morsetto OUT e il morsetto GND, che in realtà è il morsetto di riferimento.

Reazionando il 7805 con quelle due resistenze, lui impone una tensione di 5V (se non si mette un carico troppo pesante in uscita) alla resistenza posta fra l'uscita e GND. La corrente è quindi fissata dal valore della resistenza.
poiché (in ottima approssimazione, specialmente con i valori riportati) il morsetto GND non assorbe corrente e il modello è quello di un generatore di corrente che spinge corrente nella resistenza variabile inferiore.
La tensione di uscita è quindi pari a:



con Vref=5V
Rsup resistenza posta fra l'uscita e il morsetto GND
Rvar resistenza variabile

Va da se che se imposto a zero la resistenza variabile la tensione di uscita diventa Vref, poi aumenta linearmente con l'aumentare di Rvar.
Rvar non può essere aumentata arbitrariamente perché si è trascurato il contributo di corrente del morsetto GND, che possiamo immaginare come un termine di errore.
Per quanto riguarda la corrente massima erogabile, bisogna fare una differenza importante: un conto è la corrente erogabile al carico, un conto è la corrente erogabile dall'uscita. Scrivo così perché la reazione assorbe una frazione non trascurabile della corrente di uscita.
Comunque, se parliamo di corrente erogabile dall'uscita (carico+reazione) , se ci riferiamo al 7805 in TO220, bisogna che la corrente sia minore di 1A (probabilmente per non fondere i fili di bonding) e che la corrente non faccia raggiungere all'integrato i fatidici 150°C che fanno intervenire la protezione interna.
La due condizioni sono in OR.

In genere non si usa reazionare un integrato della serie 78XX perché la potenza dissipata dai resistori di reazione è tanto minore quanto più la tensione fra OUT e GND è piccola. Inoltre la regolazione non può scendere al di sotto della tensione di riferimento (a meno di non usare una tensione negativa).
Conviene quindi fare un integrato con una tensione piccola di uscita (cioè l'LM317, in pratica) che ha Vref=1.2V circa e che ha una corrente di perdita dal morsetto ADJ (corrispondente al morsetto GND del 78XX) pari ad un centinaio di microampere contro qualche milliampere del 78XX.

Non saprei fare valutazioni circa la stabilità del 78XX reazionato e su altre cose importanti, forse se IsidoroKZ ha un attimo...

Ciao,
Pietro.

[PietroBaima]

vedi? adesso si mette a fare anche il gatto anticausale.
Risponde prima che lo invochi

[IsidoroKZ]

I gatti, da Schroedinger in avanti, non sono piu` gli stessi!

[andreacircuit9]

ohhhhhhhhhhhhhhhhhhh finalmente aspettavo una risposta come quella di IsidoroKZ e Pietro Baima

Grazie...
Avevo un mezzo dubbio sui 0.5A ma mi agevolavo sui calcoli essendo semplicemente un esercizio didattico...
Effettivamente il datasheet consiglia una corrente almeno 6 volte della corrente di polarizzazione massima dell'integrato... che è circa 6mA ... bastavano 100mA ... ma mi sono lasciato prendere la mano durante il compito ... speriamo che non sia un grosso errore ...bha ... comunque grazie mille ...

[andreacircuit9]

riguardo i gatti di Schoerdinger... io lo cercavo ma non lo trovavo... non l'ho più cercato e lui mi ha risposto

[IsidoroKZ]

Dov'e` sul datasheet il suggerimento di mettere una corrente pari a 6 volte quella di polarizzazione? Non ho mai visto quella specifica.

Comunque in questo caso non si applica perche' la tensione di uscita non deve essere fissa e precisa, e` regolabile e quindi la regoli a quanto vuoi. Se dovessi ottenere una tensione di uscita precisa allora sarebbe diverso, bisognerebbe guardare la corrente di polarizzazione, oppure MOLTO MEGLIO usare un integrato migliore. Ma visto che la tensione di uscita e` regolabile, quello che interessa sono solo le variazioni di corrente di bias.

[andreacircuit9]

In allegato ho messo il datasheet che ho usato dove viene consigliato di usare Ix > 6 Idmax

[IsidoroKZ]

Visto, grazie! Non c'e` in tutti i datasheet e non l'avevo mai visto (o non ci avevo mai fatto caso).
L'indicazione serve per circuiti con due resistori fissi, quindi quando si vuole una tensione di uscita "precisa", fra virgolette perche' il 7805 non e` un circuito di precisione. Se invece e` richiesta una tensione regolabile allora non serve, si riduce la corrente nelle resistenze al valore minimo, come avevo indicato prima.