Tamaño del condensador en una salida del regulador de voltaje

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Tengo una aplicación en la que un lector RFID exige 200 mA de corriente cuando intenta leer una etiqueta RFID. Por alguna razón, la fuente de alimentación del conmutador de corriente no puede suministrar suficiente corriente o no puede suministrar un voltaje lo suficientemente limpio y termino con un rendimiento deficiente en el lector.

Quiero usar un regulador LM7805CT estándar en lugar del conmutador, pero ¿qué tamaño de capacitor debo usar? La hoja de datos sugiere 0.1 uF, pero no estoy seguro de que sea lo suficientemente grande, ya que el lector se enciende y apaga mucho.

Estoy regulando desde una batería de 24 V (está superando el límite de ese regulador en particular, pero le agregaré el termostato activo).

    
pregunta Faken

2 respuestas

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El condensador de 100 nF en la salida es un componente importante para la estabilidad del circuito de control del regulador. No está ahí para atrapar cambios rápidos de carga; Por eso su valor es demasiado bajo.

Un regulador de voltaje necesita poco tiempo para responder a los cambios de carga. Esto puede parecer una imperfección pero en realidad es un requisito; un regulador con cero demora no sería estable.

Al encender y apagar el lector se producen cambios de carga rápidos. No será nada como 1 A / µs (que es muy rápido), pero lo suficientemente rápido como para permitir que la salida de 5 V caiga por un momento. Russell calculó un valor de 40000 µF para permitir una retención de 100 ms, pero no necesitará eso, el LM7805 responderá mucho más rápido que eso (me encantaría para ver gráficos de rendimiento más dinámicos en hojas de datos, especialmente la respuesta al paso!). Para pasos de 200 mA, un valor de 100 µF debería estar bien. Si desea agregar un valor mucho mayor, como 40000 µF, debe estar en la entrada del regulador, no en la salida.

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Los tipos de Diodes incluyen datos de rendimiento dinámico en su hoja de datos AP1117 :

Esto muestra un pico de voltaje de salida de apenas 15 mV para un cambio de carga de 700 mA. El LM7805 es un diseño mucho más antiguo, y las cifras no serán tan buenas, pero te dan una idea.
(fin de edición)

Respaldo la sugerencia de Russell de que una resistencia de serie quita la mayor parte de la disipación al regulador. A 200 mA, una resistencia de 56 Ω aún le dará una entrada de 8 V con un voltaje de batería de 20 V. La resistencia disipará 2,25 W, así que tome una parte de 5 W para eso. A 24 V en el regulador tendrá que manejar 1.6 W, lo que puede hacer con un disipador de calor moderado. (Russell tiene una disipación mucho menor, pero no tiene espacio para la cabeza en caso de que el voltaje de entrada caiga).

    
respondido por el stevenvh
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Use una resistencia de potencia enfriada por aire en serie con el regulador para disminuir la mayor parte del voltaje. No se necesita disipador de calor. Ejecútelo a tan solo 8 V pulg. Presistor a 200 mA = VxI = (24-8) x 0.2 = 3.2 vatios. Pregulador = (8-5) x 0.2 = 0.6 vatios.

Los reguladores 7805 son muy antiguos. Existen mejores prestaciones modernas.

Si su lector nunca dibuja > 200 mA, entonces un regulador de 1A lo manejará con facilidad si la fuente de entrada puede proporcionar la corriente.

Leer hoja de datos. LM7805 dice que se pueden usar capacitores más grandes en la salida si se desea.
 C ~ = t x I / V
 Donde t = retención o tiempo de suministro actual
 I = corriente dibujada
 V = caída de tensión durante el tiempo t
 C = capacitancia.

A 200 mA, caída de 0.5V, retención de 0.1S
 C = 0.1 x 0.2 / 0.5 = 0.04F = 40 mF = 40,000 microfaradios.
 Por lo general, mucho menos está bien.
 No hay ninguna razón por la que el regulador no pueda hacer esto principalmente solo si Iin es adecuado.

    
respondido por el Russell McMahon

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