LM7805 vs LM317 : Quel régulateur choisir

LM7805 vs LM317 : La comparaison classique des régulateurs

LM7805 vs LM317 est la comparaison classique des régulateurs en électronique hobbyiste, industrielle et éducative, car ces deux composants sont les régulateurs trois broches les plus reconnaissables au monde et chaque concepteur les a comparés côte à côte. Le LM7805 est un régulateur à sortie fixe qui délivre une tension stable de 5 volts, et le LM317 est un régulateur ajustable dont la sortie est définie par deux résistances à n'importe quelle valeur dans sa plage, et la comparaison entre eux est moins une question de savoir lequel est meilleur et plus une question de ce que le rail nécessite. Les deux composants partagent l'héritage TO-220 trois broches, les deux délivrent jusqu'à environ un ampère et demi, et les deux appartiennent à des familles que le marché reproduit chez de nombreux fournisseurs, donc le choix est une décision de conception concernant la sortie, le courant, la chute de tension et le thermique, plutôt qu'une question de savoir si un composant surpasse l'autre. Ce guide compare les deux sur les options de sortie, le courant et la chute de tension, le boîtier et le thermique, les applications et les familles de remplacement, et il donne la règle pour choisir entre eux, afin que le prochain rail choisisse la pièce fixe ou la pièce ajustable sur la base de preuves.

La comparaison inclut également la perspective d'approvisionnement et de remplacement, car les deux composants se situent au cœur du marché des régulateurs compatibles broche sur lequel ce site échange. Une conception qui choisit le LM7805 sélectionne la famille 78xx, dont la disposition trois broches est reproduite par chaque fournisseur majeur et par un ensemble de pièces domestiques, et une conception qui choisit le LM317 sélectionne la famille des régulateurs ajustables que le marché standardise également, donc les deux choix ouvrent un vaste marché du remplacement. Le guide couvre donc la comparaison d'ingénierie et la perspective de remplacement ensemble, et il constitue la référence de travail qu'un ingénieur garde à côté des deux fiches techniques. Le LM7805 et le LM317 sont les deux extrémités de la tension des régulateurs, la simplicité de la pièce fixe et la polyvalence de la pièce ajustable, et la comparaison est la carte entre ces deux extrémités.

LM7805 vs LM317 : La différence de conception fondamentale

La différence fondamentale entre le LM7805 et le LM317 est l'architecture de sortie, et chaque différence pratique en découle. Le LM7805 est un régulateur positif fixe qui contient sa référence et son diviseur de sortie à l'intérieur du boîtier, donc il sort toujours 5 volts, et le concepteur connecte l'entrée, la masse et la sortie et ajoute les deux condensateurs. Le LM317 est un régulateur positif ajustable qui sort 1,25 volt entre sa sortie et sa broche d'ajustement, et le concepteur définit la sortie par un diviseur résistif entre la broche d'ajustement et la sortie et la masse, donc un LM317 dessert n'importe quelle sortie d'environ 1,25 volt jusqu'à presque son entrée moins la chute de tension. La pièce fixe est le rail le plus simple possible, et la pièce ajustable est la pièce unique la plus flexible du catalogue, et la comparaison est la tension entre la simplicité et la flexibilité. La différence fondamentale est la décision que prend d'abord le schéma, et c'est la différence que le reste du guide examine dans les applications.

La conception interne explique également pourquoi les deux composants se comportent de la manière qu'ils ont à la sortie. Le diviseur interne du LM7805 est ajusté en usine, donc sa sortie de 5 volts est précise sans pièces externes, et le diviseur externe du LM317 porte la charge et la tolérance du paramétrage de la sortie. La référence de 1,25 volt du LM317, la tension entre sa sortie et sa broche d'ajustement, est la norme que le diviseur multiplie, et les résistances du diviseur ainsi que leur tolérance et leur dérive deviennent partie de la tolérance de sortie. La comparaison examine donc la précision de sortie comme le point fort de la pièce fixe et la flexibilité de sortie comme le point fort de la pièce ajustable, et la conception qui nécessite un rail standard précis choisit le LM7805 tandis que la conception qui nécessite un rail personnalisé choisit le LM317. La différence fondamentale est la sortie, et la décision de sortie est la première et la plus importante de la comparaison.

Sortie fixe versus ajustable en pratique

La différence entre sortie fixe et ajustable se joue dans les petites décisions de la carte. Un rail fixe de 5 volts, ou un rail fixe de 12 volts à partir d'un 7812, c'est deux condensateurs et une pièce, la disposition est triviale, et la sortie est précise car l'usine l'a ajustée. Un rail ajustable, c'est la pièce défaillante plus les deux valeurs de résistance choisies par le concepteur, et la disposition ajoute le diviseur, la tolérance et le bypass de la broche d'ajustement que la fiche technique recommande. La carte qui utilise plusieurs rails fixes choisit les pièces fixes par leurs valeurs, le 7805, le 7809, le 7812, et la carte qui a besoin d'une valeur que le catalogue fixe n'offre pas, ou d'une valeur qui peut changer dans une révision future, choisit le LM317 et ajuste la valeur par une résistance. La pratique est de préférer la pièce fixe pour chaque rail standard et la pièce ajustable pour le rail non standard et flexible pour l'avenir, et la pratique est la face de travail de la différence fondamentale.

Tension de sortie et applications : LM7805 vs LM317

La tension de sortie établit une correspondance entre les deux composants et leurs applications, et cette correspondance constitue la moitié pratique de la comparaison. La sortie 5 volts du LM7805 est le rail logique standard, le rail sur lequel les microcontrôleurs, la logique, les capteurs et les interfaces ont fonctionné pendant des décennies, et c'est l'application que le 7805 définit : l'alimentation fixe 5 volts pour un bloc numérique, une carte de capteur ou un module, dérivée d'une entrée plus élevée telle qu'une source 9 volts ou 12 volts. La sortie ajustable du LM317 dessert les rails non standard, le rail 3,3 volts lorsqu'aucun composant fixe n'est disponible, le rail 6 volts, le rail 8 volts, l'alimentation de banc dont le concepteur tourne le bouton, et l'alimentation de test et de prototype où la valeur change. Les deux composants partagent également les rails qu'ils peuvent desservir, car le LM317 réglé sur 5 volts délivre le même rail que le 7805, et la comparaison est alors tranchée par les autres facteurs : le dropout, le nombre de composants et l'approvisionnement. La sortie fait correspondre les composants, et cette correspondance est la raison pour laquelle le 7805 domine le monde du 5 volts et le LM317 domine la flexibilité.

L'ensemble d'applications explique également la valeur éducative des deux composants, car le LM7805 enseigne le régulateur fixe et le LM317 enseigne le régulateur ajustable, et ensemble ils couvrent les deux modes de régulation linéaire. Le banc de l'amateur, la section d'alimentation sur carte d'essai, l'alimentation du préampli audio, le nœud de capteur et le module de contrôle industriel utilisent tous l'un ou les deux, et la comparaison qu'un concepteur élabore à travers le couple est la comparaison que ce guide expose en un seul endroit. Les applications portent également les attentes de bruit et de précision, car le rail 5 volts qui alimente un bloc logique tolère l'ondulation du régulateur tandis que le rail qui alimente un front-end analogique lit le découplage et le bruit que la fiche technique décrit. La sortie fait correspondre les composants aux tâches, et les tâches sont le visage concret de la comparaison que les sections suivantes du guide affinent avec le courant, le dropout et le thermique.

Quel rail convient le mieux à chaque régulateur

Le LM7805 convient au rail qui nécessite exactement 5 volts, et il le dessert avec le moins de composants, la précision fixe et le brochage standard, ce qui est le rail logique 5 volts, l'alimentation du capteur et l'alimentation du module dérivés d'une entrée plus élevée. Le LM317 convient au rail qui nécessite une valeur qui n'est pas 5 volts, ou une valeur que le conception ajuste, et il le dessert avec un composant et deux résistances, ce qui est l'alimentation de banc ajustable, le rail 3,3 volts en cas de besoin, et la tension étrange que le catalogue fixe n'offre pas. Le chevauchement est le rail 5 volts que le LM317 peut également desservir, et le tiebreaker est les autres besoins du conception, le nombre de composants, le dropout et la profondeur d'approvisionnement. La règle est de choisir le composant qui correspond à la valeur du rail et à la simplicité du conception, et la règle est le premier verdict d'application de la comparaison.

Courant, Dropout et Plage d'Entrée : LM7805 vs LM317

Le courant et le dropout des deux composants appartiennent aux mêmes numéros de famille, et la comparaison les interprète comme des caractéristiques partagées plutôt que des différences. Les deux délivrent jusqu'à environ 1,5 ampère avec un dissipateur thermique adecuado, les deux nécessitent le dropout classique d'environ 2 volts entre l'entrée et la sortie, et les deux fonctionnent avec une entrée allant jusqu'à environ 35 volts en valeur absolue et confortablement dans la plage standard. Ainsi, un 7805 de 5 volts nécessite environ 7 volts sur son entrée, et un LM317 réglé à 5 volts nécessite la même marge. Le dropout est la limite des deux composants, et c'est la raison pour laquelle aucun n'est le bon choix pour une rail qui fonctionne près de son entrée, là où la famille LDO prend le relais. Le courant est la cote partagée, et le thermique est la limite du courant, car la dissipation à, par exemple, une entrée de 12 volts et une charge de 1 ampère est d'environ 7 watts dans un composant conçu pour la dissiper avec un dissipateur, et aucun composant ne modifie ce calcul. Le courant et le dropout sont la limite partagée de la famille, et la comparaison respecte cette limite plutôt que de prétendre que les composants diffèrent ici.

La plage d'entrée et la protection sont également partagées, et elles constituent la couche de fiabilité de la comparaison. Les deux composants intègrent la limitation de courant interne et l'arrêt thermique, qui protègent le composant et la charge en cas de court-circuit et de surcharge, et les deux nécessitent les condensateurs d'entrée et de sortie spécifiés dans la fiche technique pour supprimer l'oscillation et les transitoires. Le design protège également le régulateur des conditions inverses et des surtensions que l'entrée peut présenter, avec la diode de protection là où la fiche technique le recommande. La comparaison considère la protection comme la fiabilité partagée de la famille, et le calcul thermique comme la limite partagée. Par conséquent, la sélection entre le LM7805 et le LM317 n'est pas un concours de fiabilité, c'est un concours d'adéquation sur la sortie et la simplicité. Le courant, le dropout, la plage d'entrée et la protection sont le terrain commun de la famille, et les sections suivantes du guide examinent les différences qui déterminent l'adéquation.

Comment le dropout affecte les deux composants à basse entrée

Le dropout d'environ 2 volts définit le minimum d'entrée pour les deux composants, et le comportement en basse entrée est là où la famille LDO entre dans la comparaison. Un rail de 5 volts depuis un 7805 nécessite une entrée supérieure à environ 7 volts, et si l'entrée oscille ou s'affaisse en dessous de cette valeur, la sortie sort de la régulation et suit l'entrée avec le résidu. Un LM317 réglé à 5 volts nécessite la même marge, donc le rail à basse entrée qui doit fonctionner depuis une source de 5,2 volts, une batterie proche de sa coupure, ou un adaptateur strict, ne peut utiliser aucun des deux composants et se tourne vers le LDO, l'AMS1117 et le LM1117, dont le dropout est de quelques centaines de millivolts. La lecture du dropout est la limite qui maintient le LM7805 et le LM317 dans les rails avec une marge généreuse, et c'est la limite que le guide indique lorsque la comparaison s'élargit aux familles de régulateurs. Le rail à basse entrée est le territoire du LDO, et le 7805 et le 317 servent les rails au-dessus de leur dropout avec la simplicité que le LDO n'offre pas toujours.

Boîtier et dissipation thermique : LM7805 vs LM317

Le boîtier et la thermique des deux composants racontent la même histoire, et c'est ce qui détermine le courant que la conception peut réellement fournir. Les deux composants sont disponibles en format TO-220, le boîtier traversant avec la languette métallique qui sert également de support de dissipateur thermique, ainsi qu'en variantes à montage en surface, le DPAK et ses variantes, et la résistance thermique du boîtier et de la carte détermine la quantité de chaleur que le composant dissipe. La puissance dissipée correspond à la différence entre l'entrée et la sortie multipliée par le courant, et la température de jonction correspond à l'ambiante plus la puissance multipliée par la résistance thermique, et le courant que la conception peut fournir est limité par la température atteinte par le boîtier. Une entrée de 12 volts et une rail de 5 volts à 1 ampère dissipe 7 watts, ce qu'un TO-220 avec un dissipateur thermique approprié peut dissiper mais qu'un TO-220 nu dans l'air immobile ne peut pas, donc la conception thermique, le dissipateur, le cuivre de la carte et le flux d'air, constituent la véritable caractéristique des deux composants. Le boîtier et la thermique constituent l'ingénierie partagée de la comparaison, et la sélection les évalue en fonction de la charge que la conception demande.

L'analyse thermique guide également le choix du boîtier entre le TO-220 et les variantes à montage en surface. Le TO-220 avec dissipateur sert les rails de plusieurs watts, et le DPAK et le SOT-223 servent les rails de faible puissance avec le cuivre de la carte comme dissipateur, et la sélection adapte le boîtier à la puissance dissipée. La comparaison du LM7805 et du LM317 partage la même cartographie des boîtiers, car les composants partagent les mêmes options de boîtier, et le calcul thermique est le même, car la dissipation est la même arithmétique. Le guide lit donc la thermique une seule fois pour les deux composants, et cette lecture est la discipline qui empêche un régulateur de 1,5 ampère de surchauffer et de sortir de la conception. La thermique est la limite réelle de la famille, et le boîtier est la réponse physique à cette limite, et la sélection respecte les deux.

Comment dissiper la chaleur d'un régulateur TO-220

La dissipation thermique d'un régulateur TO-220 est la moitié mécanique de la conception thermique, et elle suit le modèle thermique. Montez un TO-220 sur un dissipateur avec l'interface thermique, le pad ou la pâte thermique, entre la languette et le dissipateur, et utilisez la vis ou le clip que la fiche technique du dissipateur spécifie, et la résistance case-à-ambiante de l'ensemble remplace la valeur en air libre dans le calcul de jonction. Dimensionnez le dissipateur de sorte que la jonction reste en dessous de la valeur nominale dans les conditions ambiantes et de charge les plus défavorables, en utilisant les puissances et les résistances que le modèle additionne, et laissez la marge pour la carte réelle et le flux d'air réel. Pour les variantes à montage en surface, le DPAK, le cuivre de la carte et les vias thermiques sous la languette constituent le dissipateur, et le routage transporte la chaleur vers la carte. La lecture du dissipateur complète le calcul thermique, et c'est la différence entre un régulateur qui maintient sa rail et un régulateur qui s'arrête dans le pire des cas.

Quand choisir le LM7805

Choisissez le LM7805 lorsque la rail est exactement 5 volts, car le composant à sortie fixe fournit cette rail avec le minimum de composants, la précision ajustée en usine et la disposition la plus simple. Choisissez-le lorsque la conception valorise la simplicité de la rail à deux condensateurs, lorsque l'espace sur la carte compte et que le régulateur doit être un composant plutôt qu'un composant plus un diviseur, et lorsque l'entrée dispose de la marge généreuse que le dropout de 2 volts nécessite. Choisissez-le pour la logique 5 volts et les rails de capteurs et de modules que la famille 78xx a servis pendant des décennies, car la cartographie d'application du 7805 est le monde du 5 volts, et la conception qui vit dans ce monde choisit le composant qui y vit avec elle. Le LM7805 est la réponse à la question du 5 volts, et la règle de la comparaison est de laisser le composant à sortie fixe posséder la rail fixe.

Le choix du 7805 apporte également la profondeur de remplacement de la famille, car le brochage 78xx est la disposition à trois terminaux la plus normalisée en électronique. Une carte qui choisit le 7805 peut être approvisionnée avec le LM7805, le L7805, le KA7805, et le champ de composants nationaux sur le même empreinte TO-220 ou à montage en surface, et l'approvisionnement et la qualification constituent la vue de remplacement sur laquelle la famille de ce guide est construite. Le choix du LM7805 est donc un choix de la famille et de son marché, et l'approvisionnement est sécurisé par la profondeur que la normalisation de la famille a créée. L'histoire du 7805 est la rail fixe et la famille profonde, et la vue du guide est la même, la bonne rail, le composant le plus simple, et l'approvisionnement profond.

Quand choisir le LM317

Choisissez le LM317 lorsque le rail n'est pas de 5 volts, car la partie ajustable fournit n'importe quelle valeur comprise entre environ 1,25 volt et sa tension d'entrée moins le dropout, avec une seule pièce et deux résistances. Choisissez-le lorsque la conception anticipe un changement de valeur, une alimentation de banc dont le bouton tourne, un prototype dont le rail s'ajuste, ou une gamme de produits dont les cartes partagent un régulateur sur plusieurs tensions, car le LM317 change la valeur par une résistance plutôt que par une nouvelle pièce. Choisissez-le lorsque la carte nécessite une valeur que le catalogue fixe ne propose pas, le 3,3 volts en cas de besoin ou le 6 volts ou le rail personnalisé, car la pièce unique comble le vide laissé par le catalogue fixe. Le LM317 est la réponse au rail flexible, et la règle de la comparaison est de laisser la partie ajustable gérer la valeur que le catalogue fixe ne propose pas.

Le choix du LM317 se lit également dans son caractère applicatif, car la partie ajustable est le cheval de bataille du banc et le rail qui s'adapte à tout. Les circuits applicatifs de la fiche technique, le limiteur de courant, le chargeur de batterie, l'alimentation ajustable avec le mesurage, et la variation de précision avec la tolérance des résistances, montrent la portée de la pièce, et la conception qui a besoin de cette portée choisit la pièce. Le LM317 possède également sa famille de remplacement, car la disposition ajustable à trois terminaux est normalisée entre les fournisseurs et les pièces domestiques, donc l'approvisionnement est assuré de la même manière que celui des 78xx, par la profondeur de la famille. L'histoire du LM317 est le rail flexible et le banc, et la vision du guide correspond, la bonne valeur, la pièce unique, et la famille profonde.

Conception de rail guidée : un rail fixe de 5 volts et un rail ajustable

Concevoir un rail autour du LM7805 et du LM317 est l'exemple guidée qui transforme la comparaison en carte, et cela commence par l'arithmétique que chaque pièce effectue. Prenez une entrée de 12 volts et une sortie de 5 volts, 500 milliampères avec le LM7805 : la partie fixe a besoin de son entrée, de sa masse et de sa sortie, le condensateur d'entrée de classe 0,33 microfarad et le condensateur de sortie de classe 0,1 microfarad que la fiche technique spécifie, et la sortie est de 5 volts ajustés en usine sans diviseur ni ajustement. La marge de dropout est la première vérification, le dropout de classe 2 volts contre les 7 volts de marge, ce qui est généreux, et le thermique est la deuxième, la dissipation est la différence entrée moins sortie fois le courant, 7 volts fois 0,5 ampère, environ 3,5 watts, qu'un TO-220 avec un dissipateur thermique élimine et qu'un TO-220 nu en air immobile ne peut pas, comme le montre le calcul de la section suivante. Prenez la même entrée et un rail ajustable de 12 volts avec le LM317 : la sortie est définie par le diviseur, la formule étant 1,25 fois un plus le rapport des deux résistances, donc une paire de résistances de 240 ohms et 2,2 kilohms définit la sortie proche de 12,7 volts, et la tolérance du diviseur s'ajoute à la tolérance de la sortie. Les deux rails guidés montrent les caractères des pièces, la simplicité de la partie fixe contre le principe une pièce plusieurs tensions de la partie ajustable, et les deux partent du même câblage à trois terminaux.

Les rails guidés portent également la protection et la disposition que la section applicative de la fiche technique décrit. Le condensateur d'entrée se trouve près de la broche d'entrée, le condensateur de sortie près de la broche de sortie, et la diode de protection de la sortie vers l'entrée protège le régulateur lorsque la sortie maintient sa charge et que l'entrée chute, une condition réelle dans une alimentation de banc ou une charge qui peut piloter à rebours le rail. Le câblage de masse est la référence silencieuse, les retours de charge près de la masse du régulateur plutôt qu'à travers une longue piste, et la détection de sortie est courte. La version ajustable du LM317 ajoute le condensateur de contournement de la broche d'ajustement que la fiche technique recommande, pour réduire l'ondulation de sortie que le courant d'ajustement et le bruit injectent. La discipline de disposition est la même pour les deux pièces et c'est la moitié de la conception que le schéma à deux condensateurs cache, car un régulateur qui oscille est généralement un problème de disposition ou de condensateur plutôt qu'un problème de pièce. Les rails guidés sont le chemin de la fiche technique à la carte, et c'est le même chemin pour le régulateur fixe et le régulateur ajustable.

Un calcul de diviseur de résistances guidé pour le LM317

Le calcul du diviseur de résistances pour le LM317 est la petite arithmétique qui définit la sortie ajustable, et cela mérite un exemple guidée car le rapport est l'âme de la pièce. La formule est la sortie égale à 1,25 fois un plus le rapport de la résistance supérieure à la résistance inférieure, et le concepteur choisit la résistance inférieure pour définir le courant du diviseur, les valeurs classiques étant une résistance inférieure de 240 ohms qui tire le courant de référence confortablement au-dessus du minimum de la broche d'ajustement, puis résout pour la supérieure. Pour une sortie de 5 volts, le rapport est la sortie sur 1,25 moins un, 3, donc la résistance supérieure est trois fois l'inférieure, 720 ohms avec une inférieure de 240 ohms, et une supérieure standard de 750 ohms place la sortie proche de 5,16 volts, dans la tolérance du diviseur. Pour une sortie de 12 volts, le rapport est 12 sur 1,25 moins un, 8,6, donc la résistance supérieure est 8,6 fois 240 ohms, environ 2,06 kilohms, et un standard de 2,2 kilohms place la sortie proche de 12,7 volts. La tolérance du diviseur, le coefficient de température des résistances, et la tension de la broche d'ajustement se rejoignent tous dans la précision de sortie, c'est pourquoi le rail ajustable porte une tolérance plus large que le fixe. Le calcul est le visage de travail du LM317, et c'est le visage sur lequel repose la flexibilité de la comparaison.

Thermique : Un calcul de dissipation détaillé pour un régulateur linéaire

Le calcul thermique est le paramètre qui détermine si un rail linéaire est réalisable, et l'exemple détaillé pour le rail 5 volts révèle la limite réelle de cette famille. Avec une entrée 12 volts, une sortie 5 volts et une charge de 500 milliampères, la dissipation correspond à la différence de 7 volts multipliée par 0,5 ampère, soit 3,5 watts, et la température de jonction est la température ambiante plus la dissipation multipliée par la résistance thermique du boîtier et de son dissipateur. Un TO-220 nu à l'air stationary présente une résistance thermique jonction-ambiance de l'ordre de 50 degrés par watt, ce qui place la jonction à 25 degrés plus 3,5 fois 50, soit 200 degrés, bien au-delà de la limite de 125 degrés — un TO-220 nu ne peut donc pas alimenter ce rail. Un TO-220 avec un petit dissipateur ramène la résistance à environ 15 degrés par watt, une jonction proche de 25 plus 52, soit 77 degrés, dans les limites et confortable, et un dissipateur plus grand ou l'air forcé l'abaisse davantage. L'arithmétique explique pourquoi le même rail sur une entrée 9 volts — une différence de 4 volts et une dissipation de 2 watts — fonctionne avec un dissipateur plus petit, et pourquoi le rail sur une entrée 24 volts — une différence de 19 volts et une dissipation de 9,5 watts — nécessite un dissipateur sérieux ou un régulateur à découpage. La lecture thermique est le critère de sélection des régulateurs linéaires, et c'est celui que les rails à chute élevée de la comparaison atteignent en premier.

Le LM317 sur le rail ajustable effectue le même calcul avec sa propre chute, et la comparaison entre les deux composants n'est pas une épreuve thermique car les chiffres suivent la chute et le courant plutôt que le composant. Le 7805 avec une chute de 7 volts et le LM317 réglé à 5 volts à la même chute dissipent les mêmes watts, et le dissipateur qui évacue l'un évacue l'autre. La conception thermique que l'exemple détaillé montre est donc la discipline partagée de cette famille, et le choix entre les composants fixes et ajustables se décide par la sortie et la simplicité plutôt que par la chaleur. La lecture thermique détermine également le courant pratique de tout rail linéaire, car les ampères utilisables sont les watts que le boîtier peut dissiper divisés par la chute, et le concepteur qui lit les watts avant le courant maintient le rail dans ses spécifications. Le dimensionnement du dissipateur suit le même modèle : un rail de 3,5 watts avec une jonction cible de 100 degrés à une ambiante de 25 degrés dispose d'une marge de 75 degrés, donc la résistance thermique totale — jonction-boîtier plus boîtier-dissipateur plus dissipateur-air — doit rester à ou en dessous de 75 divisé par 3,5, soit environ 21 degrés par watt, et la résistance jonction-boîtier de quelques degrés par watt d'un TO-220 plus un petit dissipateur à clip de l'ordre de 15 degrés par watt respecte ce budget. Le calcul détaillé est le chiffre honnête derrière la simplicité du régulateur linéaire, et c'est le chiffre que la sélection et le dissipateur utilisent tous deux.

Mesurer un régulateur linéaire sur paillasse

Mesurer le LM7805 ou le LM317 sur paillasse confirme que le rail maintient ses spécifications, et la procédure est la même pour les deux composants. Mesurez d'abord la précision de sortie, le multimètre aux bornes de la sortie à vide et à pleine charge, et comparez les lectures avec la valeur nominale et la tolérance de la fiche technique — les 5 volts ajustés en usine du composant fixe et la valeur définie par le diviseur du composant ajustable — et la différence est la régulation de charge et la tolérance du diviseur. Mesurez ensuite la régulation de charge, en maintenant l'entrée et en faisant varier la charge de zéro au courant nominal tout en enregistrant le changement de sortie, et mesurez la régulation de ligne, en maintenant la charge et en faisant varier l'entrée sur sa plage, et ces deux chiffres indiquent dans quelle mesure le composant maintient le rail contre le monde réel. Mesurez le bruit avec l'oscilloscope en mode AC aux bornes de la sortie, en attendant une valeur de quelques millivolts pour un régulateur linéaire, et comparez la lecture au comportement de réjection de bruit de la fiche technique. Les mesures sont enregistrées à côté des valeurs de conception, et l'enregistrement constitue l'évidence que porte le document de modification — c'est la même discipline que la série applique à chaque rail.

La mesure lit également le comportement transitoire et de protection décrit par la fiche technique. Appliquez un échelon de charge et observez la récupération de la sortie, et testez la protection contre les courts-circuits et thermique en surchargeant brièvement le composant et en observant le repli du courant et la chute de la sortie, et confirmez que la protection se déclenche plutôt que de laisser le composant se détruire. Les lectures transitoires et de protection sont les comportements qu'un rail stable tient pour acquis jusqu'à ce qu'ils échouent, et la paillasse est l'endroit pour les confirmer avant l'expédition du produit. La procédure de mesure est la même pour les versions fixes et ajustables, avec la tolérance du diviseur incluse dans la précision de la version ajustable, et c'est la procédure qui transforme le choix LM7805 versus LM317 d'une lecture de fiche technique en une décision mesurée. La paillasse est l'arbitre du rail, et l'enregistrement est le verdict de l'arbitre, qui est l'évidence que le réviseur de production et l'auditeur lisent tous deux.

Dépannage des problèmes de régulateur linéaire

Les problèmes de régulateur linéaire qui apparaissent sur une nouvelle carte sont cohérents, et la liste de vérification est courte. Si la sortie est absente, vérifiez que l'entrée est présente et que la masse est connectée, vérifiez que le condensateur d'entrée a la bonne valeur et est proche, et vérifiez l'orientation du composant, car un TO-220 inversé ou une mauvaise connexion de masse ne produit aucune rail. Si la sortie est incorrecte, vérifiez la référence du composant, un 7812 ne délivre pas 5 volts, et vérifiez le diviseur ajustable, les valeurs des résistances et leurs soudures, car un diviseur incorrect produit une sortie incorrecte. Si le composant surchauffe, vérifiez la chute et le courant, les watts que la section thermique a calculés, et le dissipateur thermique et le cuivre de la carte, car une rail de 3,5 watts sur un TO-220 nu chauffe. Si la sortie oscille ou transporte l'ondulation, vérifiez les condensateurs d'entrée et de sortie et leur placement, car un condensateur manquant ou lointain rompt la stabilité de la boucle, et vérifiez le bypass de la broche d'ajustement sur le LM317. Si la sortie fléchit sous la charge, vérifiez le courant par rapport à la réalité dégradée du composant et l'entrée par rapport à la chute, car un régulateur fonctionnant à sa limite ou à sa marge s'effondre sous l'échelon. La liste de vérification est la conclusion pratique de la conception, et c'est la checklist qu'un concepteur garde pour la première carte de chaque rail linéaire, sur la partie fixe comme sur la partie ajustable. La protection contre l'inversion de polarité et les surtensions complètent la lecture de fiabilité, car un régulateur alimenté avec la mauvaise polarité ou une pointe de tension au-delà de son maximum absolu peut tomber en panne sans celle-ci, et la section application de la fiche technique montre le diode de protection d'entrée et le suppresseur transitoire là où l'entrée peut être maltraitée.

LM7805 vs LM317 : équivalents et remplacements

La perspective de remplacement de la comparaison LM7805 vs LM317 est l'approvisionnement que les deux choix ouvrent, et c'est la même perspective pour les deux composants. Le LM7805 fait partie de la famille 78xx, dont la configuration à trois broches est reproduite par chaque fournisseur et un ensemble de pièces domestiques, et le LM317 fait partie de la famille ajustable que le marché standardise également, donc les deux conceptions ont un marché de remplacement profond et compatible broche. La qualification du remplacement suit la même discipline que toute substitution : confirmer le boîtier et le brochage, le TO-220 ou la variante à montage en surface, confirmer la sortie, 5 volts pour le 7805 et le paramétrage du diviseur pour le LM317, confirmer le courant, la chute et le thermique, et tester le remplacement sur la carte sur toute la plage de température. Le remplacement est compatible broche parce que les configurations sont standardisées, et l'approvisionnement est profond parce que les familles sont anciennes et larges, ce qui est la combinaison qui rend la comparaison de régulateurs favorable à la chaîne d'approvisionnement.

La comparaison touche également la famille LDO qui se situe à côté des deux composants, car l'AMS1117 et le LM1117 servent les rails à faible dropout que le 7805 et le 317 ne peuvent pas assurer. Une rail qui doit réguler depuis un headroom serré, une batterie proche de sa coupure, choisit le LDO à la place, et une rail avec le headroom généreux choisit le 7805 ou le 317 pour la simplicité et le coût. Les trois familles, le régulateur fixe, le régulateur ajustable et le LDO, sont le vocabulaire de travail du bloc d'alimentation linéaire, et la comparaison du 7805 et du 317 est la carte entre les deux extrémités de ce vocabulaire. Un concepteur qui lit la comparaison LM7805 vs LM317 de cette manière sélectionne la partie fixe ou la partie ajustable sur la sortie, le courant et le thermique, et la sélection est la réponse de travail que le schéma et la carte acceptent tous les deux.