LM7805 مقابل LM317: أي منظم جهد يناسب تصميمك

مقارنة lm7805 مقابل lm317 هي المقارنة الكلاسيكية لمنظمات الجهد في إلكترونيات الهواة والصناعة والتعليم، لأن هذين الجزأين هما أكثر منظمات الجهد ثلاثية الأطراف شهرة في العالم وكل مصمم وضعهما جنبًا إلى جنب. lm7805 هو منظم جهد ثابت يوفر 5 فولت ثابتة، وlm317 هو منظم قابل للضبط يتم تحديد جهد خرجه بواسطة مقاومتين لأي قيمة ضمن نطاقه، والمقارنة بينهما ليست أكثر عن أيهما أفضل بل عن ما يحتاجه المنظم. يشترك كلا الجزأين في إرث TO-220 ثلاثي الأطراف، ويوفر كلاهما ما يصل إلى حوالي أمبير ونصف، وينتميان إلى عائلتين يعيد السوق إنتاجهما عبر الشركات المصنعة، لذا فإن الاختيار هو قرار تصميمي يتعلق بالجهد والتيار والانهيار الحراري، وليس حول تفوق أحد الجزأين على الآخر. يقارن هذا الدليل بين الجزأين عبر خيارات الجهد والتيار والانهيار الحراري والحزمة والتطبيقات وعائلات الاستبدال، ويقدم قاعدة الاختيار بينهما، بحيث يختار التصميم التالي الجزء الثابت أو القابل للضبط بناءً على الأدلة.

تحمل المقارنة أيضًا منظور التوريد والاستبدال، لأن كلا الجزأين يقعان في قلب سوق منظمات الجهد المتوافقة الأطراف التي يتعامل معها هذا الموقع. التصميم الذي يختار lm7805 يختار عائلة 78xx التي يكررها كل مورد رئيسي ومجموعة من القطع المنزلية بتخطيطها ثلاثي الأطراف، والتصميم الذي يختار lm317 يختار العائلة القابلة للضبط التي يطبّقه السوق أيضًا كمعيار، لذا يفتح كلا الاختيارين سوق استبدال عميق. لذلك يغطي الدليل المقارنة الهندسية ومنظور الاستبدال معًا، وهو المرجع العملي الذي يحتفظ به المهندس بجانب أوراق البيانات. lm7805 وlm317 هما طرفا توتر منظم الجهد، بساطة الجزء الثابت وتعدد استخدامات الجزء القابل للضبط، والمقارنة هي الخريطة بين الطرفين.

lm7805 مقابل lm317: الفرق التصميمي الجوهري

الفرق الجوهري بين lm7805 وlm317 هو بنية الخرج، وكل الفرق العملي ينبع منها. lm7805 هو منظم موجب ثابت يحتوي على مرجعيه ومقسّم جهد خرجه داخل العبوة، لذا يخرج دائمًا 5 فولت، ويوصل المصمم الدخل والأرضي والخرج ويضيف المكثفين. lm317 هو منظم موجب قابل للضبط يخرج 1.25 فولت بين خرجه وطرف الضبط، ويحدد المصمم الخرج بمقسّم مقاومي بين طرف الضبط والخرج والأرضي، لذا يخدم lm317 واحد أي خرج من حوالي 1.25 فولت إلى ما يقرب من دخله ناقص الانهيار. الجزء الثابت هو أبسط منظم ممكن، والجزء القابل للضبط هو أكثر جزء واحد مرونة في الكتالوج، والمقارنة هي التوتر بين البساطة والمرونة. الفرق الجوهري هو القرار الذي يتخذه المخطط أولاً، وهو الفرق الذي تقرأ بقية الدليل في التطبيقات.

يشرح التصميم الداخلي أيضًا لماذا يتصرف الجزأين بالطريقة التي يتصرفان بها عند الخرج. مقسّم lm7805 الداخلي يُعدَّل في المصنع، لذا خرجه 5 فولت دقيق بدون أجزاء خارجية، ومقسّم lm317 الخارجي يحمل دقة ضبط الخرج والتفاوت. مرجع lm317 البالغ 1.25 فولت، الجهد بين خرجه وطرف الضبط، هو المعيار الذي يضربه المقسّم، ومقاومات المقسّم وتفاوضها وانحرافها يصبحان جزءًا من تفاوت الخرج. تقرأ المقارنة إذن دقة الخرج كنقطة قوة للجزء الثابت ومرونة الخرج كنقطة قوة للجزء القابل للضبط، والتصميم الذي يحتاج سكة معيارية دقيقة يختار lm7805 بينما التصميم الذي يحتاج سكة مخصصة يختار lm317. الفرق الجوهري هو الخرج، وقرار الخرج هو الأول والأكبر في المقارنة.

الخرج الثابت مقابل القابل للضبط في الممارسة العملية

يظهر الفرق بين الثابت والقابل للضبط في القرارات الصغيرة للوحة. السكة الثابتة 5 فولت، أو السكة الثابتة 12 فولت من 7812، هي مكثفان وجزء واحد، والتخطيط بسيط، والخرج دقيق لأنه عُدّل في المصنع. السكة القابلة للضبط هي الجزء المكلف بالإضافة إلى قيمتي المقاومتين اللتين يختارهما المصمم، والتخطيط يضيف المقسّم والتفاوت وربط طرف الضبط الذي توصي به ورقة البيانات. اللوحة التي تستخدم عدة سكات ثابتة تختار الأجزاء الثابتة بقيمها، 7805 و7809 و7812، واللوحة التي تحتاج قيمة لا يوفرها كتالوج الثابت، أو قيمة قد تتغير في نسخة مستقبلية، تختار lm317 وتضبط القيمة بمقاومة. الممارسة هي تفضيل الجزء الثابت لكل سكة معيارية والجزء القابل للضبط للسكة غير المعيارية والمرنة مستقبلاً، والممارسة هي الوجه العملي للفرق الجوهري.

جهد الخرج والتطبيقات: LM7805 مقابل LM317

تعكس خريطة جهد الخرج التطبيقين المحددين لكل جزء، وتُمثل هذه الخريطة الجانب العملي من المقارنة. يُعد جهد الخرج الثابت 5 فولت في LM7805 السكة المنطقية القياسية، وهي السكة التي عملت عليها المتحكمات الدقيقة والمنطق والحساسات والواجهات لعقود، وهو التطبيق الذي يُعرّف منظم LM7805: مصدر الطاقة الثابت 5 فولت للكتلة الرقمية أو لوحة الحساسات أو الوحدة، المُشتق من إدخال أعلى مثل مصدر 9 فولت أو 12 فولت. يخدم الخرج القابل للضبط في LM317 السكك غير القياسية، سكة 3.3 فولت عند عدم توفر جزء ثابت، وسكة 6 فولت، وسكة 8 فولت، ومصدر الطاقة المختبري الذي يُدير المصمم مقبضه، وتغذية الاختبار والنموذج الأولي حيث تتغير القيمة. يشارك الجزأين أيضاً السكك التي يمكنهما خدمتها، لأن LM317 المضبوط على 5 فولت يُوفر نفس السكة كـ LM7805، وتُحسم المقارنة حينها بالعوامل الأخرى، الانحدار، وعدد المكونات، وتوفر المصادر. تعكس الخريطة الأجزاء للتطبيقات، وهي السبب في أن LM7805 يسيطر على عالم 5 فولت وLM317 يسيطر على المرونة.

تُفسّر مجموعة التطبيقات أيضاً القيمة التعليمية للجزأين، لأن LM7805 يُعلّم المنظم الثابت وLM317 يُعلّم المنظم القابل للضبط، ومعاً يغطيان النوعين الأساسيين من التنظيم الخطي. يُستخدم طاولة الهواة، وقسم الطاقة للوح التجارب، وتغذية مضخم الصوت المسبق، ونقطة الحساس، ووحدة التحكم الصناعية كلها واحداً منهما أو كليهما، والمقارنة التي يُنشئها المصمم من خلال الزوج هي المقارنة التي تُوردها هذه المقالة في مكان واحد. تحمل التطبيقات أيضاً توقعات الضوضاء والدقة، لأن سكة 5 فولت التي تُغذي كتلة منطقية تتسامح مع تموج المنظم بينما السكة التي تُغذي الواجهة التماثلية الأمامية تقرأ الفصل والتفريغ والضوضاء التي تصفها ورقة البيانات. تعكس الخريطة الأجزاء للوظائف، والوظائف هي الوجه الملموس للمقارنة التي تُصقلها أقسام المقالة اللاحقة بالتيار والانحدار والحرارية.

السكة الأنسب لكل منظم

يُناسب LM7805 السكة التي تحتاج بالضبط 5 فولت، ويخدمها بأقل عدد من المكونات والدقة الثابتة والتوزيع القياسي للأطراف، وهي سكة منطق 5 فولت وتغذية الحساسات وتغذية الوحدة المُشتقة من إدخال أعلى. يُناسب LM317 السكة التي تحتاج قيمة ليست 5 فولت، أو قيمة يُعدّلها التصميم، ويخدمها بجزء ومقاومتين، وهي مصدر الطاقة المختبري القابل للضبط وسكة 3.3 فولت عند الاضطرار والجهد غير القياسي الذي لا يُقدمه الكتالوج الثابت. التداخل هو سكة 5 فولت التي يمكن لـ LM317 أيضاً خدمتها، وميزان الفصل هو الاحتياجات الأخرى للتصميم، عدد المكونات والانحدار وعمق التوريد. القاعدة هي اختيار الجزء الذي يناسب قيمة السكة وبساطة التصميم، والقاعدة هي الحكم التطبيقي الأول للمقارنة.

التيار والانخفاض ومدخل النطاق: LM7805 مقابل LM317

التيار والانخفاض للجزأين من نفس رقم العائلة، وتقرأ المقارنة هذين العنصرين على أنهما مشتركان وليسا اختلافات. يوفر كلاهما ما يصل إلى حوالي 1.5 أمبير مع التبريد الحراري الكافي، ويحتاج كلاهما إلى انخفاض كلاسيكي يبلغ حوالي 2 فولت بين المدخل والمخرج، ويعمل كلاهما من مدخل يصل إلى حوالي 35 فولت مطلق وبشكل مريح في النطاق القياسي. لذلك يحتاج 7805 بجهد 5 فولت إلى حوالي 7 فولت على مدخله، ويحتاج LM317 المضبوط على 5 فولت إلى نفس هامش الراحة.

الانخفاض هو الحد المشترك للجزأين، وهو السبب في أن أياً منهما ليس الخيار الصحيح للسكة التي تعمل بالقرب من مدخلها، حيث تستلم عائلة LDO. التيار هو التصنيف المشترك، والاستهلاك الحراري هو الحد الأقصى للتيار، لأن التبديد عند مدخل 12 فولت وحمل 1 أمبير يبلغ حوالي 7 واط في جزء مصنف لتبديده مع مبدد حراري، ولا يغير أي منهما تلك الحسابات. التيار والانخفاض هما الحد المشترك للعائلة، والمقارنة تحترم هذا الحد بدلاً من التظاهر بأن الجزأين يختلفان هنا.

مدخل النطاق والحماية مشتركان أيضاً، وهما طبقة الموثوقية في المقارنة. يحمل كلا الجزأين تحديد التيار الداخلي وإيقاف الحرارة، اللذين يحميان الجزء والحمل في حالات القصر والزيادة، ويحتاج كلاهما إلى المكثفات المدخلة والمخرجة التي تحددها ورقة البيانات لقمع التذبذب والعابرين. التصميم يحمي أيضاً المنظم من حالات الانعكاس والتدفق الزائد التي يمكن أن يقدمها المدخل، مع ثنائي الحماية حيث توصي ورقة البيانات. تقرأ المقارنة الحماية على أنها موثوقية مشتركة للعائلة، والحساب الحراري على أنه الحد المشترك، واختيار LM7805 مقابل LM317 ليس مسابقة موثوقية، بل هو مسابقة ملاءمة تصميم على المخرج والبساطة. التيار والانخفاض ومدخل النطاق والحماية هي الأرضية المشتركة للعائلة، وتقرأ الفقرات المتبقية من الدليل الاختلافات التي تحدد الملاءمة.

How the dropout affects both parts at low input

الانخفاض بحوالي 2 فولت يحدد الحد الأدنى للمدخل للجزأين، والسلوك عند المدخل المنخفض هو حيث تدخل عائلة LDO المقارنة. تحتاج سكة 5 فولت من 7805 إلى أن يكون المدخل أعلى من حوالي 7 فولت، وإذا تموج المدخل أو انخفض عن ذلك، يخرج المخرج من التنظيم ويتتبع المدخل مع الباقي. يحتاج LM317 المضبوط على 5 فولت إلى نفس هامش الراحة، لذلك لا يمكن للمدخل المنخفض الذي يجب أن يعمل من مصدر 5.2 فولت أو بطارية بالقرب من قطعها أو محول محكم استخدام أي من الجزأين ويتحول إلى LDO، AMS1117 وLM1117، الذي يبلغ انخفاضه عدة مئات من الميلي فولت. قراءة الانخفاض هي الحد الذي يبقي LM7805 وLM317 في السكك مع هامش الراحة السخي، وهو الحد الذي يذكره الدليل عندما تتوسع المقارنة إلى عائلات المنظم. السكة ذات المدخل المنخفض هي موطن LDO، و7805 و317 تخدم السكك فوق انخفاضهما ببساطة لا يطابقها LDO دائماً.

الحزمة والحرارية: LM7805 مقابل LM317

حكاية الحزمة والحرارية لجزأيْن متطابقَين هي التي تحدد التيار الذي يمكن للتصميم استهلاكه فعليًا. كلا الجزأين متوفران في حزمة TO-220، وهي الحزمة الثاقبة ذات اللسان المعدني الذي يعمل أيضًا كقاعدة لتركيب المبدد الحراري، وكذلك في البدائل المركبة سطحيًا، DPAK وما شابهها، ومقاومة الحرارية للحزمة واللوحة تحدد كمية الحرارة التي يبددها الجزء. القدرة المتبددة هي فرق الدخل ناقص الخرج مضروبًا في التيار، ودرجة حرارة الوصلة هي درجة حرارة البيئة المحيطة زائد القدرة مضروبة في المقاومة الحرارية، والتيار الذي يستهلكه التصميم محدود بدرجة الحرارة التي تصل إليها الحزمة. دخل 12 فولت وقضيب 5 فولت بـ 1 أمبير يبدد 7 واط، يستطيع TO-220 مع مبدد حراري مناسب تبديدها، لكن TO-220 المكشوف في الهواء الساكن لا يستطيع، لذا التصميم الحراري والمبدد ونحاس اللوحة وتدفق الهواء هو التصنيف الحقيقي للجزأين. الحزمة والحرارية هما الهندسة المشتركة للمقارنة، والاختيار يقرأهما مقابل الحمل الذي يستهلكه التصميم.

القراءة الحرارية توجه أيضًا اختيار الحزمة بين TO-220 وبدائل التركيب السطحي. TO-220 مع مبدد حراري يخدم القضبان متعددة الواط، وDPAK وSOT-223 تخدم القضبان منخفضة القدرة مع نحاس اللوحة كمبدد حراري، والاختيار يطابق الحزمة مع القدرة المتبددة. مقارنة LM7805 وLM317 تتبع نفس خريطة الحزمة، لأن الجزأين يتشاركان خيارات الحزمة، والحساب الحراري هو نفسه، لأن التبديد هو نفس العملية الحسابية. لذا يقرأ الدليل الحراري مرة واحدة للجزأين، والقراءة هي الانضباط الذي يمنع منظم 1.5 أمبير من التعطل بسبب الحرارة. الحراري هو الحد الصادق للعائلة، والحزمة هي الإجابة المادية للحد، والاختيار يحترم كليهما.

كيفية تركيب مبدد حراري على منظم TO-220

تركيب مبدد حراري على منظم TO-220 هو نصف التصميم الميكانيكي الحراري، ويتبع النموذج الحراري. ركّب TO-220 على مبدد حراري مع الواجهة الحرارية، الوسادة الحرارية أو الشحم، بين اللسان والمبدد، واستخدم البرغي أو المشبك الذي تحدده ورقة بيانات المبدد، ومقاومة الحالة-إلى-البيئة للتجمعة تحل محل الرقم الحر في الهواء في حساب الوصلة. قَيِّم المبدد بحيث تبقى الوصلة دون التصنيف عند أسوأ حالة للبيئة والحمل، باستخدام القدرات والمقاومات التي يجمعها النموذج، واترك هامشًا للوحة الفعلية وتدفق الهواء الفعلي. بالنسبة لبدائل التركيب السطحي، DPAK، نحاس اللوحة والثقوب الحرارية تحت اللسان هي المبدد الحراري، والتخطيط يحمل الحرارة إلى اللوحة. قراءة المبدد هي إكمال الحساب الحراري، وهي الفرق بين منظم يحافظ على قضيبه ومنظم يتوقف عند أسوأ حالة.

متى تختار LM7805

اختر LM7805 عندما يكون القضيب بدقة 5 فولت، لأن الجزء الثابت يوفر ذلك القضيب بأقل عدد من الأجزاء، والدقة المعايرة من المصنع، والتخطيط الأبسط. اختره عندما يُقدّر التصميم بساطة قضيب المكثفين، وعندما يهم مساحة اللوحة وينبغي أن يكون المنظم جزءًا واحدًا بدلاً من جزء زائد مقسم، وعندما يوفر الدخل الهامش السخي الذي يحتاجه سقوط الجهد بمقدار 2 فولت. اختره لمنطق 5 فولت وقضبان المستشعر والوحدة التي خدمتها عائلة 78xx لعقود، لأن خريطة تطبيقات 7805 هي عالم 5 فولت، والتصميم الذي يعيش في ذلك العالم يختار الجزء الذي يعيش فيه معه. LM7805 هو الإجابة على سؤال 5 فولت، وقاعدة المقارنة هي أن تدع الجزء الثابت يملك القضيب الثابت.

اختيار 7805 يجلب أيضًا عمق استبدال العائلة، لأن توزيع الأطراف 78xx هو أكثر تخطيط الأطراف الثلاثة المعيارية في الإلكترونيات. اللوحة التي تختار 7805 يمكن مصادرتها من LM7805، L7805، KA7805، ومجموعة أجزاء محلية على نفس البصمة TO-220 أو التركيب السطحي، والمصدر والتصنيف هما وجهتا الاستبدال اللتان تقوم عليهما عائلة هذا الدليل. لذا اختيار LM7805 هو اختيار العائلة وسوقها، والإمداد مؤمّن بالعمق الذي خلقه معيارية العائلة. قصة 7805 هي القضيب الثابت والعائلة العميقة، ورؤية الدليل هي نفسها، القضيب الصحيح، الجزء الأبسط، والإمداد العميق.

متى تختار LM317

اختر LM317 عندما لا يكون الخط 5 فولت، لأن الجزء القابل للضبط يخدم أي قيمة من حوالي 1.25 فولت حتى مدخله ناقص السقوط، مع جزء واحد ومقاومتين. اختره عندما يتوقع التصميم تغييراً في القيمة، أو مصدر اختبار بضبط متغير، أو نموذج أولي مع خط قابل للضبط، أو خط منتجات تشارك فيه اللوحات منظم جهد واحد عبر عدة جهات، لأن LM317 يغير القيمة بمقاومة بدلاً من جزء جديد. اختره عندما تحتاج اللوحة قيمة لا يحملها الكتالوج الثابت، 3.3 فولت في ضيق أو 6 فولت أو الخط المخصص، لأن الجزء الواحد يغطي الفجوة التي يتركها الكتالوج الثابت. LM317 هو الحل للخط المرن، وقاعدة المقارنة هي أن تدع الجزء القابل للضبط يملك القيمة التي لا يمتلكها الكتالوج الثابت.

يقرأ اختيار LM317 أيضاً طابع تطبيقه، لأن الجزء القابل للضبط هو المحرك العامل للمكتب والخط المناسب للجميع. دوائر التطبيق في ورقة البيانات، محدد التيار، وشاحن البطارية، والمصدر القابل للضبط مع القياس، والتباين الدقيق مع تسامح المقاومة، تُظهر مدى الجزء، والتصميم الذي يحتاج هذا المدى يختار الجزء. لدى LM317 أيضاً عائلة بدائل، لأن تخطيط المقبس الثلاثة القابل للضبط موحد عبر البائعين والأجزاء المحلية، لذا المصدر مؤمن بطريقة مماثلة لما هو عليه مع 78xx، بعمق العائلة. قصة LM317 هي الخط المرن والمكتب، ورأي الدليل متطابق، القيمة الصحيحة، الجزء الواحد، والعائلة العميقة.

تصميم خط عملي: خط ثابت 5 فولت وخط قابل للضبط

تصميم خط حول LM7805 وLM317 هو المثال العملي الذي يحول المقارنة إلى لوحة، ويبدأ بالحساب الذي يقوم به كل جزء. خذ مدخلاً 12 فولت ومخرج 5 فولت و500 ميلي أمبير مع LM7805: الجزء الثابت يحتاج مدخله وأرضيته ومخرجه، والمكثف المدخلي من فئة 0.33 ميكروفاراد والمكثف المخرجي من فئة 0.1 ميكروفاراد التي يحددها ورقة البيانات، والمخرج هو 5 فولت مضبوطة من المصنع بدون مقسم وبدون تعديل. هامش السقوط هو أول فحص، فئة السقوط 2 فولت مقابل هامش الرأس 7 فولت، وهو سخي، والحراري هو الثاني، والاستهلاك هو فرق المدخل ناقص المخرج مضروباً في التيار، 7 فولت في 0.5 أمبير، حوالي 3.5 واط، وهو ما يبدده TO-220 مع مبدد حراري ولا يستطيع TO-220 العاري في الهواء الساكن، كما يُظهر حساب القسم التالي. خذ نفس المدخل وخط قابل للضبط 12 فولت مع LM317: المخرج محدد بالمقسم، والعلاقة هي 1.25 في واحد زائد نسبة المقاومتين، لذا زوج مقاومات 240 أوم و2.2 كيلوأوم يحدد المخرج عند حوالي 12.7 فولت، ويتحد تسامح المقسم مع تسامح المخرج. الخطين العمليين يُظهران طبيعة الأجزاء، بساطة الجزء الثابت مقابل قدرة الجزء القابل للضبط على جهد واحد لأجهزة متعددة، وكلاهما يبدأ من نفس التوصيل ذي الثلاثة مآخذ.

تحمل الخطين العمليين أيضاً الحماية والتخطيط الذي يصفه قسم التطبيق في ورقة البيانات. المكثف المدخلي قريب من دبوس المدخل، والمكثف المخرجي قريب من المخرج، وثنائي الحماية من المخرج إلى المدخل يحمي المنظم عندما يحمل المخرج شحنته والمدخل ينخفض، وهي حالة حقيقية في مصدر الاختبار أو الحمل الذي يمكن أن يدفع الخط عكسياً. توصيل الأرض هو المرجع الهادئ، وعودة الحمل قريبة من أرض المنظم بدلاً من عبر مسار طويل، والاستشعار المخرجي قصير. تضيف النسخة القابلة للضبط من LM317 مكثف تجاوز دبوس الضبط الذي يوصي به ورقة البيانات، لتقليل تموج المخرج الذي يحقنه تيار الضبط والضوضاء. الانضباط في التخطيط متماثل للجزأين وهو نصف التصميم الذي يخفيه المخطط ذا المكثفين، لأن المنظم المتذبذب عادة ما يكون مشكلة تخطيط أو مكثف بدلاً من مشكلة جزء. الخطين العمليين هما المسار من ورقة البيانات إلى اللوحة، وهما نفس المسار للمنظم الثابت والقابل للضبط.

حساب مقسم المقاومات العملي لـ LM317

حساب مقسم المقاومات لـ LM317 هو الحساب الصغير الذي يحدد المخرج القابل للضبط، وهو يستحق مثالاً عملياً لأن النسبة هي روح الجزء. العلاقة هي المخرج يساوي 1.25 في واحد زائد نسبة المقاوم العلوي إلى المقاوم السفلي، والمصمم يختار المقاوم السفلي لتحديد تيار المقسم، والقيم الكلاسيكية تكون مقاوم سفلي 240 أوم يسحب تيار المرجع بشكل مريح فوق الحد الأدنى لدبوس الضبط، ثم يحل للمقاوم العلوي. لمخرج 5 فولت، النسبة هي المخرج على 1.25 ناقص واحد، 3، لذا المقاوم العلوي هو ثلاثة أضعاف المقاوم السفلي، 720 أوم مع مقاوم سفلي 240 أوم، والمقاوم العلوي القياسي 750 أوم يجعل المخرج قريباً من 5.16 فولت، ضمن تسامح المقسم. لمخرج 12 فولت، النسبة هي 12 على 1.25 ناقص واحد، 8.6، لذا المقاوم العلوي هو 8.6 ضعف 240 أوم، حوالي 2.06 كيلوأوم، والمعيار 2.2 كيلوأوم يجعل المخرج قريباً من 12.7 فولت. يتحد تسامح المقسم ومعامل درجة حرارة المقاومة وفولطية دبوس الضبط مع دقة المخرج، ولهذا يحمل الخط القابل للضبط تسامحاً أوسع من الخط الثابت. الحساب هو الوجه العملي لـ LM317، وهو الوجه الذي ترتكز عليه مرونة المقارنة.

المحراري: حساب تبديد عملي لمنظم جهد خطي

حساب الحرارة هو الرقم الذي يقرر ما إذا كان مسار الجهد الخطي ممكنًا، والمثال العملي لمسار 5 فولت يُظهر الحد الفعلي لهذه العائلة. عند دخل 12 فولت، وخرج 5 فولت، وحمل 500 ميلي أمبير، يكون التبديد هو فرق 7 فولت مضروبًا في 0.5 أمبير، أي 3.5 واط، ودرجة حرارة الوصلة هي درجة الحرارة المحيطة زائد التبديد مضروبًا في المقاومة الحرارية للحزمة ومشتت الحرارة. حزمة TO-220 المكشوفة في الهواء الساكن تحمل مقاومة حرارة من الوصلة إلى الجو في فئة 50 درجة لكل واط، مما يضع الوصلة عند 25 درجة زائد 3.5 مضروبًا في 50، أي 200 درجة، بعيدًا فوق حد 125 درجة، لذلك لا يمكن لحزمة TO-220 المكشوفة تشغيل هذا المسار على الإطلاق. حزمة TO-220 على مشتت حرارة صغير تجلب المقاومة إلى فئة 15 درجة لكل واط، مع وصلة قريبة من 25 زائد 52، أي 77 درجة، ضمن الحد المريح، ومشتت الحرارة الكبير أو الهواء القسري يجلبها أقل. الحساب هو السبب في أن المسار نفسه على دخل 9 فولت، بفرق 4 فولت وتبديد 2 واط، يعمل على مشتت الحرارة الأصغر، والمسار على دخل 24 فولت، بفرق 19 فولت وتبديد 9.5 واط، يحتاج مشتت الحرارة الجاد أو المنظم المفتاحي. قراءة الحرارة هي بوابة اختيار الخطي، وهي البوابة التي يضربها مسارات الانحدار العالي في المقارنة أولًا.

منظم LM317 على المسار القابل للضبط يعمل بنفس الحساب مع انخفاضه الخاص، والمقارنة بين الجزأين ليست منافسة حرارية لأن الأرقام تتبع الانخفاض والتيار وليس الجزء. منظم 7805 عند انخفاض 7 فولت ومنظم LM317 المضبوط على 5 فولت عند نفس الانخفاض يبددان نفس الواط، ومشتت الحرارة الذي يبدد أحدهما يبدد الآخر. التصميم الحراري الذي يُظهره المثال العملي هو إذن الانضباط المشترك للعائلة، والاختيار بين الجزء الثابت والقابل للضبط يقرره الخرج والبساطة وليس الحرارة. قراءة الحرارة تحدد أيضًا التيار العملي لأي مسار خطي، لأن الأمبيرات القابلة للاستخدام هي الواط التي يمكن للحزمة تبديدها مقسومة على الانخفاض، والمصمم الذي يقرأ الواط قبل التيار يحافظ على المسار ضمن حده. تحديد حجم مشتت الحرارة يتبع نفس النموذج: مسار 3.5 واط مع وصلة مستهدفة 100 درجة عند حرارة محيطة 25 درجة له ميزانية 75 درجة، لذلك يجب أن تبقى المقاومة الحرارية الإجمالية، من الوصلة إلى الهيكل زائد من الهيكل إلى المشتت زائد من المشتت إلى الهواء، عند أو أقل من 75 مقسومة على 3.5، حوالي 21 درجة لكل واط، ومقاومة الوصلة إلى الهيكل لحزمة TO-220 البالغة عدة درجات لكل واط زائد مشتت حرارة صغير من الفئة 15 درجة لكل واط تضع الميزانية ضمنها. الحساب العملي هو الرقم الصادق وراء بساطة منظم الجهد الخطي، وهو الرقم الذي يستخدمه كل من الاختيار ومشتت الحرارة.

قياس منظم جهد خطي على طاولة العمل

قياس منظم LM7805 أو LM317 على طاولة العمل هو التأكيد على أن المسار يحافظ على مواصفاته، والإجراء هو نفسه للجزأين. قِس الدقة في الخرج أولًا، بوضع المالتيميتر عبر الخرج عند التيار بدون حمل والتيار بالحمل الكامل، وقارن القراءات مقابل القيمة الاسمية وتحمل ورقة البيانات، 5 فولت المعايرة المصنع للجزء الثابت وقيمة مقسم الضبط للجزء القابل للضبط، والفرع هو تنظيم الحمل وتحمل المقسم. قِس تنظيم الحمل التالي، مع تثبيت الدخل وتغيير الحمل من الصفر إلى الحد وتوثيق تغير الخرج، وقيّس تنظيم الخط، مع تثبيت الحمل وتغيير الدخل عبر نطاقه، والرقمان يحددان مدى جودة احتفاظ الجزء بالمسار مقابل العالم الحقيقي. قِس التموج بملف راسم الذبذبات المتناوب الاقتران عبر الخرج، متوقعًا فئة الملي فولت المنخفضة من منظم الجهد الخطي، وقارن القراءة مقابل سلوك رفض التموج في ورقة البيانات. تُسجل القياسات بجانب قيم التصميم، والتسجيل هو الدليل الذي يحمله مستند التغيير، وهو نفس الانضباط الذي تطبقه السلسلة على كل مسار.

القياس يقرأ أيضًا السلوك العابر وسلوك الحماية الذي تصفه ورقة البيانات. طبّق خطوة حمل وراقب تعافي الخرج، ومارس الحماية من القصر والدائرة الحرارية بتجاوز حمل الجزء للحظات ومراقبة تراجع التيار وهبوط الخرج، وتأكد من أن الحماية تعمل بدلاً من ترك الجزء يدمر نفسه. قراءات السلوك العابر والحماية هي السلوكيات التي يأخذها المسار المستقر كأمر مسلم به حتى تفشل، وطاولة العمل هي المكان لتأكيدها قبل شحن المنتج. إجراء القياس هو نفسه للنسختين الثابتة والقابلة للضبط، مع قراءة تحمل المقسم في دقة القابل للضبط، وهو الإجراء الذي يحول اختيار LM7805 مقابل LM317 من قراءة ورقة البيانات إلى قرار مقاس. طاولة العمل هي حكم المسار، والتسجيل هو حكم الحكم، وهو الدليل الذي يقرأه كلا من مراجع الإنتاج والمدقق.

استكشاف مشكلات منظمات الجهد الخطية وإصلاحها

المشكلات التي تظهر على لوحة جديدة متسقة، ويتبع استكشاف الأخطاء وإصلاحها قائمة مختصرة. إذا كان الناتج غائباً، تحقق من وجود الدخل والاتصال بالأرضي، تحقق من أن المكثف الدخلـي بالقيمة الصحيحة وبالقرب منه، وتحقق من توجيه القطعة، لأن TO-220 المعكوس أو التوصيل الأرضي الخاطئ لا يُنتج أي rail. إذا كان الناتج خاطئاً، تحقق من رقم القطعة، لأن 7812 لا يُخرج 5 فولت، وتحقق من مقسم الجهد القابل للتعديل، قيم المقاومات ولحامها، لأن مقسماً خاطئاً يُنتج ناتجاً خاطئاً. إذا ارتفعت حرارة القطعة، تحقق من فرق الجهد والتيار، الواط التي حسبها القسم الحراري، والمشتتحراري واللوح النحاسي، لأن rail بـ 3.5 واط على TO-220 naked يسخن. إذا كان الناتج يتذبذب أو يحمل التموج، تحقق من المكثفات الدخلـية والخروجـية وموقعها، لأن مكثفاً مفقوداً أو بعيداً يكسر استقرار الحلقة، وتحقق من حماية pin adjust على LM317. إذا كان الناتج يهبط تحت الحمل، تحقق من التيار مقابل واقع derating للقطعة والدخل مقابل dropout، لأن منظم يعمل عند حده أو هامشه ينهار تحت الحمل. قائمة استكشاف الأخطاء والإصلاح هي الكتاب العملي للتصميم، وقائمة مراجعة يحتفظ بها المصمم للوح الأول من كل rail خطي، على الجزء الثابت والجزء القابل للتعديل على حد سواء. حماية عكس القطبية وsurge تُكمل قراءة الموثوقية، لأن منظم يتم تغذيته بالقطبية الخاطئة أو spike في الجهد يتجاوز maximum المطلق يمكن أن يفشل بدونها، وقسم التطبيق في ورقة البيانات يوضح diode الحماية الدخلـية وsuppressor العابر حيث يمكن إساءة استخدام الدخل.

LM7805 مقابل LM317: البدائل والاستبدالات

منظور الاستبدال في مقارنة LM7805 مقابل LM317 هو sourcing الذي يفتحه كلا الخيارين، وهو نفس المنظور للجزأين. LM7805 ينتمي إلى عائلة 78xx، التي يوفرها كل مورد وتُنسخ على نطاق واسع من القطع المنزلية، وLM317 ينتمي إلى العائلة القابلة للتعديل التي يطبعها السوق أيضاً، لذلك كلا التصميمين لديهما سوق بديل عميق ومتوافق الأطراف. عملية تأهيل الاستبدال تتبع نفس الانضباط كأي استبدال: تأكيد الحزمة والتوصيل، TO-220 أو variant السطح-mount، تأكيد الناتج، 5 فولت لـ 7805 وdivider setting لـ LM317، تأكيد التيار وdropout والحرارة، واختبار البديل على اللوحة عبر نطاق درجة الحرارة. البديل متوافق الأطراف لأن التخطيطات موحدة، والتوريد عميق لأن العائلات قديمة وواسعة، وهذا المزيج يجعل مقارنة المنظم مواتية لـ supply chain.

المقارنة تمس أيضاً عائلة LDO التي تجلس بجانب الجزأين، لأن AMS1117 وLM1117 يخدمان rails الـ low-dropout التي لا يستطيع 7805 و317. rail يجب أن ينظم من headroom ضيق، بطارية قريبة من cutoff، يقرأ LDO بدلاً من ذلك، وrail مع headroom سخي يقرأ 7805 أو 317 للبساطة والتكلفة. العائلات الثلاث، المنظم الثابت، والمنظم القابل للتعديل، وLDO، هي المفردات العاملة لكتلة الطاقة الخطية، ومقارنة 7805 و317 هي الخريطة بين الطرفين لتلك المفردات. المصمم الذي يقرأ مقارنة LM7805 مقابل LM317 بهذه الطريقة يختار الجزء الثابت أو الجزء القابل للتعديل على الناتج والتيار والحرارة، والاختيار هو الإجابة العملية التي يقبلها كل من المخطط واللوحة.