Laufender Regler unter Spannung

Gibt es Nachteile, einen Linearregler unter der im Datenblatt angegebenen Mindestspannung zu betreiben? Zum Beispiel heißt es im Datenblatt des LM7812C2T, dass die minimale Spannung, um 12 V herauszuholen, 14,5 V beträgt. Wenn ich es jedoch mit 12 V betreibe, liegt die tatsächliche Ausgabe bei etwa 11 V.

Gibt es einen Grund, warum das eine schlechte Idee ist?

Bearbeiten: Datenblatt wie vorgeschlagen ST L78 Regulator Datasheet hinzugefügt.

Antworten (6)

Möglicherweise sehen Sie 11 V, aber Sie haben keine Garantie dafür, dass es sich um geregelte 11 V handelt

Obwohl ich dieses spezielle Datenblatt nicht gesehen habe (wie wäre es mit der Bereitstellung eines Links?), Ist mit ziemlicher Sicherheit nur das Verhalten bei Versorgung mit der angegebenen Mindestspannung angegeben.

Ein Regler "arbeitet" normalerweise mit einer niedrigeren Eingangsspannung, aber dies ist nicht unbedingt garantiert. Da die Verstärkung in der Praxis reduziert wird, ist es eher unwahrscheinlich, dass Sie einen völlig instabilen oder oszillierenden Ausgang erhalten. Aber Sie werden wahrscheinlich eine reduzierte Regelung sehen, was bedeutet, dass der Ausgang weniger vom Eingang entkoppelt ist. Bedenken Sie auch, dass das Verhalten besonders temperatur- und bauteilabhängig werden kann.

Allerdings habe ich Empfehlungen (für Bastler-Prototypengeräte) gesehen, einfach einen (Low-Dropout) 3,3-V-Linearregler mit einem 3,3-V-Eingang zu liefern, wenn man so einen schwer zu umgehenden Regler überhaupt nicht benötigt. --allerdings bei einem Verbraucher, der einen sehr weiten Bereich akzeptabler Eingangsspannungen hat.

Auf Seite 11 wird eine Garantie für einen Ausgang >=11,5 V unter Bedingungen gegeben, die einen Eingang >= 14,8 V beinhalten. Eine weitere Garantie für eine verschlechterte Leitungsregelung wird für Bedingungen gegeben, die eine Eingangsspannung >= 14,5 V beinhalten. Bei anderen Leitungsregelungsbedingungen für "16 bis 12 V" scheint ein Druckfehler aufgetreten zu sein, bei dem die analogen Bedingungen für andere Regler zu implizieren scheinen, dass die zweite Zahl die höhere Spannung sein sollte.

Dies ist keine vollständige Antwort, sondern eine Korrektur einiger falscher Informationen in anderen Antworten.

Wenn der Reglerchip so verwendet wird, wie Sie es beschreiben, ist es unwahrscheinlich, dass er überhitzt, wie einige Antworten vermuten lassen.

Warum?

Der Linearregler arbeitet normalerweise, indem er eine Durchgangsvorrichtung in den Pfad zwischen dem Eingangsstift und dem Ausgangsstift einfügt. In den klassischen Designs wie dem 780x ist das Durchgangsgerät ein NPN-Transistor, der als Spannungsfolger arbeitet. Dies bedeutet, dass das Passgerät normalerweise im aktiven Vorwärtsmodus arbeitet, nicht in der Sättigung (wie in einer anderen Antwort vorgeschlagen).

Wenn die Eingangsspannung nicht ausreicht, um das Durchgangsgerät im aktiven Modus zu halten, und es in die Sättigung eintritt, treten wir in den Drop-out- Betrieb ein und die gewünschte Ausgangsspannung wird nicht länger aufrechterhalten. Dies bedeutet, dass Drop-out in Bezug auf das Pass-Gerät tatsächlich der Modus ist, der am wenigsten Strom verbraucht.

Die Gesamtleistung eines beliebigen Geräts mit 3 Anschlüssen kann wie folgt berechnet werden:

P = v 1 ich 1 + v 2 ich 2 + v 3 ich 3
wo die Ströme alle als positiv angenommen werden, wenn sie in die Stifte fließen. Für den Längsregler im Drop-out-Modus bedeutet dies
P = v ich N ich ich N v Ö u T ich Ö u T v G N D ich G N D
wenn wir jetzt die gebräuchlichere Konvention that verwenden ich Ö u T Und ich G N D sind Ströme, die aus dem Gerät fließen. Durch Kirchhoffs aktuelle Regel wissen wir das auch
ich ich N = ich Ö u T + ich G N D
also, wenn der Masseanschluss tatsächlich mit dem Schaltungsbezugspotential (0 V) verbunden ist,
P = ( v ich N v Ö u T ) ich Ö u T + v ich N ich G N D

Was bedeutet das also für den Abbruch? Zuerst im Drop-out, v ich N v Ö u T so niedrig wie möglich ist, und wenn die Last keinen negativen Widerstand hat, ich Ö u T ist damit auch geringer, als es nach Regulierung der Fall wäre. Der erste Leistungsterm ist also nicht größer als in der Regulierung.

Die Leistungsaufnahme im Abfall kann daher nur steigen, wenn der Erdstrom im Abfall stark ansteigt. Passiert das? Das Datenblatt Ihres Geräts hat dies vorausgesehen und eine Kurve bereitgestellt (Erdstrom wird in diesen Geräten auch als Ruhestrom bezeichnet ):

Geben Sie hier die Bildbeschreibung ein

Im Allgemeinen sinkt also der Massestrom (und damit der Gesamtstromverbrauch) in leichten Ausfallszenarien.

Andererseits gibt es kein Versprechen, dass in starken Drop-out-Situationen (z v ich N = 3 V, für einen '7805), dass der Massestrom nicht ansteigt. Wenn Sie wirklich wissen müssen, was bei starkem Drop-out passiert, würde ich Ihnen raten, das Verhalten so zu messen, wie Sie es verwenden. Vielleicht kann jemand, der Zeit hat, das vereinfachte Schema im Datenblatt analysieren, um ein analytisches Argument zu liefern, warum der Erdstrom bei starkem Ausfall zunehmen würde oder nicht.

Ja, es ist eine schlechte Idee, einen Linearregler mit weniger als der angegebenen Eingangsspannung zu betreiben.

Das Problem ist, dass Sie keine Ahnung haben, was es tun könnte. Die Ausgangsspannung kann dem Eingang abzüglich eines gewissen Offsets folgen. Der Ausgang könnte jedoch genauso gut abschalten oder schnell auf Low gehen, wenn die Eingangsspannung gesenkt wird. Sehr wahrscheinlich steigt auch die Ausgangsimpedanz, sodass die Ausgangsspannung mit dem Laststrom variiert. Es könnte auch erhebliche Abweichungen von Gerät zu Gerät geben.

Sie wissen wirklich nicht, was Sie bekommen können, unabhängig davon, was Sie mit einem Gerät unter bestimmten Bedingungen messen.

Bei der angegebenen minimalen Eingangsspannung sollte die Ausgangsspannung bis zum Nennausgangsstrom stabil sein. Bei geringeren Eingangsspannungen sackt die Ausgangsspannung bei weniger als dem Nennausgangsstrom ab. Der Spannungsabfall vom Eingang zum Ausgang entsteht aufgrund von Vorwärtsabfällen durch die Ausgangstransistoren des Reglers, die dem Design und der Konstruktion des Geräts inhärent sind.

Die einzige Information aus dem Datenblatt ist, dass die Dropout-Spannung typischerweise 2 V ohne Mindest- und Höchstwert beträgt. Das von Ihnen getestete Gerät hatte eine Dropout-Spannung von 1 V, aber Sie wissen nichts über verschiedene Geräte unter verschiedenen Ausgangsstrom- und Temperaturbedingungen. Wenn Sie einen Low-Drop-Regler wollen, suchen Sie nach einem mit besseren Spezifikationen. Wenn Sie einen finden, vergleichen Sie den maximalen Ausgangsstrom, er könnte viel niedriger sein.