Czy mogę używać dwóch układów scalonych 7805 równolegle, aby uzyskać podwójną pojemność prądu?


21

Używam 7805 do projektu, w którym obwód potrzebuje wyższego prądu (~ 2,8 A) przy 5 V. Tak więc zakładam, że jeśli używam obu układów scalonych równolegle, mogę zwiększyć maksymalną pojemność prądową. Czy to zadziała?


5
Nie, nie bez problemów. Zamiast tego uzyskaj inny regulator napięcia, który może obsłużyć prąd.
skvery

8
Dlaczego nie skorzystać z schematu wysokoprądowego dostarczonego w arkuszu danych?
Ignacio Vazquez-Abrams,

1
@ IgnacioVazquez-Abrams istnieją dziesiątki 7805 opcji różnych producentów, a karty danych są różne. Nie wszystkie pokazują to okablowanie. Link do arkusza danych, do którego się odwołujesz.
AngeloQ,

3
@OP, wyjścia regulatora mogą nie być dokładnie dopasowane, więc pobór prądu zwykle nie będzie dzielony równo. Istnieje również możliwość spowodowania przegrzania. Możesz dołączyć diody do każdej z nich, aby je chronić, ale nadal nie będą one równomiernie dzielić obciążenia. Najlepiej jest użyć większego regulatora o większych możliwościach.
AngeloQ,

1
@AngeloQ: Zarówno najnowsze arkusze danych TI, jak i ST zawierają odpowiedni obwód.
Ignacio Vazquez-Abrams,

Odpowiedzi:


29

Jak już powiedzieli inni, równoległe stosowanie wielu liniowych regulatorów napięcia jest złym pomysłem.

Oto jednak sposób na skuteczne zwiększenie zdolności prądowej pojedynczego regulatora liniowego:

Przy niskich prądach napięcie na R1 jest niewielkie. Dzięki temu Q1 jest wyłączony, a wszystko działa jak poprzednio. Gdy prąd wzrośnie do około 700 mA, na R1 będzie wystarczające napięcie, aby rozpocząć włączanie Q1. To zrzuca trochę prądu na wyjście. Regulator musi teraz sam przekazać mniej prądu. Większość dodatkowego zapotrzebowania na prąd zajmie tranzystor, a nie regulator. Regulator nadal zapewnia regulację i działa jako napięcie odniesienia dla obwodu do pracy.

Wadą tego jest dodatkowy spadek napięcia na R1. Może to być około 750 mV przy pełnym prądzie wyjściowym połączonego obwodu regulatora. Jeśli IC1 ma minimalne napięcie wejściowe 7,5 V, wówczas IN musi wynosić co najmniej 8,3 V lub mniej.

Lepszy sposób

Użyj już regulatora złotówki!

Rozważ moc wydzielaną przez ten obwód, nawet w najlepszym przypadku. Załóżmy, że napięcie wejściowe wynosi tylko 8,5 V. Oznacza to, że całkowity regulator liniowy spada o 3,5 V. To razy prąd wyjściowy 2,8 A wynosi 9,8 W.

Pozbycie się 10 W ciepła będzie droższe i zajmie więcej miejsca niż przełącznik buck, który wytwarza 5 V bezpośrednio z napięcia wejściowego.

Powiedzmy, że przełącznik buck jest sprawny w 90%. Wygasza (2,8 A) (5 V) = 14 W. Oznacza to, że potrzebuje 15,6 W jako mocy wejściowej i rozproszy 1,6 W w postaci ciepła. Można sobie z tym poradzić po prostu przez dobry wybór części i umiejscowienie bez wyraźnego pochłaniania ciepła lub wymuszonego chłodzenia powietrzem.


4
Nie wiedząc, czego potrzebuje aplikacja, zwłaszcza jeśli mogą wystąpić problemy z zakłóceniami elektromagnetycznymi lub niezawodnością, czy koc polecający SMPS dowolnego opisu to dobry pomysł?
rackandboneman

Wydaje się, że zapasy w trybie przełączania mają dużą bezwładność, a ludzie unikają ich. W rzeczywistości nowoczesne części sprawiają, że są łatwe do wdrożenia, niezawodne i ciche. Pewnie, że będzie więcej EMI niż z regulatora liniowego (przełącza się), ale zwykle nie jest to problem nie do pokonania.
Colin

7
@rack: „Nie wiedząc, czego potrzebuje aplikacja” . Dokładnie. Nie mamy informacji, że napięcie wyjściowe musi być wyjątkowo ciche. Nie ma powodu, aby robić coś niezwykłego, dużego, kosztownego i wszechstronnego, jako liniowego regulatora, który rozprasza 10 W nawet przy optymalnym napięciu wejściowym. Wyjście przełącznika można również filtrować w przypadku części obwodu o niskiej mocy, ale wrażliwych na zakłócenia.
Olin Lathrop,

3
Wydawaj pieniądze na radiatory, zwiększone koszty montażu i wysyłkę na lepszy projekt, a wtedy oszczędzasz pieniądze na każdej wyprodukowanej jednostce.
Nick T

18

Przy dwóch równoległych regulatorach napięcia jeden może chcieć naturalnie wytwarzać 4,99 wolta, a drugi może wytwarzać może 5,01 wolta. Regulator „wygrywający” będzie tym, który wytwarza 5,01 V, a regulator przegrywający w zasadzie wyłączy się, próbując obniżyć napięcie wyjściowe, ale napięcie wyjściowe nie spadnie, ponieważ regulator 5,01 „wygrał” i będzie dostarczać cały prąd do obciążenia, aż się przegrzeje. Wtedy „zimny” regulator przejmie kontrolę, a następnie przegrzeje się i tak naprawdę skończy się to walką o władzę (bez zamierzonej gry słów).

Krótka historia mówi, że nie można w sposób niezawodny ani czysty uzyskać dwukrotnie prądu z dwóch równoległych regulatorów napięcia, które pozornie wytwarzają tę samą moc wyjściową.

Oto przyzwoicie wyglądający obwód, który dodaje dwa tranzystory wokół 7805, aby zapewnić znacznie więcej prądu i ochronę przed zwarciem:

wprowadź opis zdjęcia tutaj

Zwykle, gdy prąd zbliża się do limitu 7805, obecność rezystora 6R8 obniża napięcie wystarczające do włączenia MJ2955 PNP BJT i ​​rozpoczęcia dostarczania większego prądu wyjściowego. Jeśli ten prąd osiągnie około 3 amperów, NPN BJT przetoczy 6R8, wyłączając w ten sposób PNP.

Obwód pobrany stąd i wydaje się, że istnieje kilka jego wariantów w Internecie, takich jak ten:

wprowadź opis zdjęcia tutaj

Zabrano stąd . Lub po prostu zbuduj taki mały regulator przełączający 5A, ale upewnij się, że twoja aplikacja docelowa nie wymaga szczególnie niskiego poziomu szumów i niskiego tętnienia

wprowadź opis zdjęcia tutaj


Czy mógłbyś wyjaśnić nieco więcej, dlaczego regulator strat nie generuje prądu? Czy ma to związek ze wzmacniaczem błędu za pinem FB?
Nownuri,

1
Większość regulatorów liniowych ma tylko tranzystor szeregowy, który podaje prąd do obciążenia. Jeśli zostanie to wyłączone, ponieważ moc wyjściowa jest zbyt wysoka (z powodu drugiego regulatora dostarczającego nieco wyższe napięcie), wówczas regulator „przegrywający” wychodzi z obwodu, tzn. Przestaje dostarczać prąd do obciążenia.
Andy aka

8

Jeśli potrzebujesz tego rodzaju prądu, liniowe regulatory zwykle nie są odpowiedzią, ponieważ rozpraszają całkiem sporo ciepła. Gotowy, zintegrowany przełącznik pozostanie chłodny i zajmie mniej miejsca.

Oto wybór konwerterów przełączających na wyjście 5 V, 3-5 A.

Inny

I kolejny...


To bardzo dobra uwaga, ponieważ przy napięciu 2 woltów potrzebnym do utrzymania 7805, będziesz rozpraszał ~ 6 watów w regulatorach. Przełącznik byłby prawdopodobnie lepszym rozwiązaniem.
Colin,

1
Nie należy zakładać, że ponieważ obecne wymagania są wysokie, należy zastosować przełącznik. W wielu aplikacjach wyższy poziom hałasu, artefakty przełączania i gorsza reakcja na regulacje sprawiają, że przełączniki są złym wyborem. To zależy od zastosowania. Regulatory liniowe mogą być w rzeczywistości równoległe, ale nie bezpośrednio. Zazwyczaj mały rezystor (1 do 5 omów) służy do „pochłaniania” różnicy w częściach regulatora. W przypadku kluczowych zastosowań części można testować i przechowywać w binach, aby używać części, które są bliżej siebie. Pozwala to również na zastosowanie rezystorów o niższej wartości.
Peter Camilleri,

1
OP nie mówi nic o naturze ładunku, więc to jego problem. Z napięcia i prądu zakładam, że jest to komputer jednopłytkowy lub tablica z dużą logiką.
Peufeu,


0

Tak, można jednak oddzielić je od siebie, co obniży moc wyjściową o około 0,707 woltów, spadek napięcia krzemowej diody blokującej, który należy zainstalować na wyjściu każdego z nich, przed umieszczeniem wyjście diod równolegle. Łatwiej jest zastosować tranzystor obejściowy lub nawet wyższy regulator wyjściowy. Pamiętaj tylko, że filtrowany, ale nieuregulowany prąd wejściowy do obwodu regulatora musi być większy pod względem natężenia niż pożądana moc wyjściowa, aby utrzymać regulację, jeśli prąd wejściowy spadnie poniżej ustawionego prądu wyjściowego, nie wiadomo, co może się zdarzyć, od uszkodzenia obwodu, po oscylację mocy wyjściowej, co byłoby równoznaczne z doprowadzeniem 5 V prądu przemiennego do zasilanego obwodu. I tak, widziałem, jak to się dzieje, kiedy dokładnie to samo próbowano w laboratorium, kiedy byłem studentem, a inny uczeń wypróbował dokładnie tę samą konfigurację, zasilając obwód regulatora z regulowanego zasilacza 12 V 1 A. Napięcie wejściowe było monitorowane za pomocą Oscope i nigdy nie zmieniało się więcej niż kilka miliwoltów w dół, ale wyjście jego obwodu było impulsem wysokiej częstotliwości o płaskim szczycie w zakresie 1000 Hz


4
Druga połowa tego nie ma żadnego sensu.
rura

1
Nie mogę znaleźć żadnego wystąpienia 1,5 sekundy w tej ścianie tekstu. Może to mieć coś wspólnego z tym, że ściany tekstu nie są przyjemne do czytania.
Oskar Skog

-2

Zakładam więc, że jeśli używam obu układów scalonych równolegle, mogę zwiększyć maksymalną pojemność prądową. Czy to zadziała?

Tak, jeśli możesz znaleźć dwa „identyczne” układy scalone.

jeśli nie możesz go znaleźć, możesz go prawie podwoić, używając dwóch regulowanych lub niższych wersji napięcia wyjściowego układu scalonego, włóż mały rezystor mocy do ich szeregowego, a następnie dzielnik, aby podnieść napięcie wyjściowe do 5 V.


4
Nie możesz założyć, że mogą istnieć dwa identyczne żetony. Najmniejsza różnica między nimi może prowadzić do problemów i muszą zachowywać się dokładnie tak samo w całym zakresie temperatur. Próba wyrzucenia na nią żetonów to strata czasu i zdecydowanie nie jest to najlepsza droga.
przyciemniono

4
@dim A jednak ta technika jest stosowana w wielu komercyjnych projektach. Czy oni wszyscy robią to źle?
Bruce Abbott,

1
Co gorsza, niektóre arkusze danych pokazują również to podejście. Kluczem jest zrozumienie ograniczeń każdego podejścia i przeanalizowanie go pod kątem konkretnych zastosowań. Nic nie jest tak proste jak czarno-białe, jak niektórzy mogą chcieć uwierzyć.
dannyf

1
@dannyf to naprawdę dopuszczalne tylko wtedy i tylko wtedy jednostka IC jest oceniany za to (tzn. arkusz wyraźnie mówi, że jest) i stosować się do warunków koniecznych nawilżających do oscylacji uniknąć. Jeśli pytanie brzmi „czy mogę to zrobić z dowolnymi dwoma równymi 7805?”, To odpowiedź brzmi „nie”.
Marcus Müller,

@Bruce Abbott: I tak byłby to zły projekt. Zużyłoby to ponad 2 W (spadek prądu 2 V * 1 A w przypadku pojedynczego 7805), a potem są rezystory szeregowe. Gdyby był to dobry projekt, użyłby regulatora przełączającego lub być może liniowego LDO, jeśli wymagana jest ekstremalna precyzja dla określonej części obwodu.
Oskar Skog

-4

Tak.

To prawda, że ​​jedna z nich wykona większość pracy i prawdopodobnie zawiedzie bardziej niż druga (po miesiącach lub latach), ale zakładam, że twoje pytanie dotyczy zużycia części pod ręką, a nie projektu produkcyjnego.

Kiedy wprowadzono układy scalone, reklama nazwała je „odpornym na wybuch”, co oznacza, że ​​nie zostałyby uszkodzone przez zwarcie i wyłączyłyby się, gdyby stały się zbyt gorące. TI w aktualnej literaturze mówi, że „stosują wewnętrzne ograniczanie prądu, wyłączanie termiczne i kompensację w bezpiecznym obszarze, co czyni je zasadniczo niezniszczalnymi”.


5
Nie. A co dokładnie się stanie, jeśli jeden regulator ma nieuchronnie trochę wyższe napięcie niż drugi? Może się wyłączyć, z wdziękiem obniżyć napięcie wyjściowe. Przynajmniej, chociaż tak nie jest, drugi będzie bezczynny. W momencie, gdy napięcie wyjściowe spadnie poniżej napięcia docelowego drugiego regulatora, „włączy się” i zacznie oscylować. Może być katastrofalny dla ładunku.
Marcus Müller

@Marcus Müller, mylisz się twierdząc, że to nie zadziała. Widziałem, jak to działa. Zgadzam się, że to nie jest dobry pomysł, ale pytanie brzmiało: „czy to zadziała?” Zdaję sobie sprawę, że jedno będzie próbowało uzyskać nieco wyższe napięcie niż drugie. Będzie przenosił cały prąd, dopóki nie zacznie się ograniczać, a następnie drugi zacznie luzować. Myślę, że mój pierwszy akapit mówi tak, w wielu słowach. Użyłeś słowa „potęga” trzy razy. Zakładam, że to oznacza, że ​​nie wiesz, ale zraniłem twoje uczucia, odpowiadając lub komentując inne pytanie.
odcinek
Korzystając z naszej strony potwierdzasz, że przeczytałeś(-aś) i rozumiesz nasze zasady używania plików cookie i zasady ochrony prywatności.
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.