Замена линейного стабилизатора 7805 импульсным модулем K78
Почему линейный стабилизатор на шине 24 В теряет большую часть входной мощности, что меняет модуль K78 и как читать артикул.
Кому это пригодится: Engineers replacing a linear regulator that runs too hot, and buyers sourcing the replacement.
7805 на шине 24 В при токе 1 А рассеивает в тепло около 19 Вт, отдавая при этом 5 Вт полезной мощности. Это не погрешность округления: это радиатор, задача по тепловому расчёту и КПД около 21 %. На шине 12 В лучше, но всё равно плохо.
Что меняет модуль K78
Семейство MORNSUN K78 — импульсный понижающий модуль в том же трёхвыводном посадочном месте и с той же цоколёвкой, что и линейный стабилизатор 78xx. КПД поднимается примерно до 90-92 % вместо 21 %, и тепло, которое раньше уходило в плату, в основном исчезает. В большинстве проектов замена не требует изменения топологии платы.
Что при этом стоит проверить:
- Минимальное входное напряжение. Оно растёт вместе с выходным: версии на 12 В нужен заметно больший запас, чем версии на 3,3 В.
- Пульсации на выходе. У импульсного преобразователя есть пульсации преобразования там, где у линейного их практически не было. Для большинства цифровых нагрузок это неважно; для прецизионного аналогового тракта добавьте локальную фильтрацию или оставьте после модуля небольшой LDO.
- ЭМС. Импульсный модуль излучает там, где линейный не излучал. Держите входной и выходной конденсаторы рядом, минимизируйте площадь контуров и следуйте указаниям по топологии из даташита.
- Высота. Модуль выше, чем лежащий корпус TO-220.
Как читать артикул
K7805-1000R3 = семейство K78 · 05 выход 5 В · 1000 1000 мА
· R3 корпус и редакция. Значит, версия того же модуля на 3,3 В — K7803-1000R3, а версия
на 2 А с выходом 5 В — K7805-2000R3.
Наши опубликованные позиции
| Позиция | Выход | Вход | КПД (макс.) | Размер (мм) |
|---|---|---|---|---|
| K7805-500R3 | 5 В / 0,5 А | 6,5-36 VDC | 90 % | 11,60 × 7,55 × 10,16 |
| K7805-1000R3 | 5 В / 1 А | 8-36 VDC | 90 % | 11,50 × 9,00 × 17,50 |
| K7805-2000R3 | 5 В / 2 А | 8-36 VDC | 92 % | 11,50 × 9,00 × 17,50 |
| K7803-1000R3 | 3,3 В / 1 А | 6-36 VDC | 90 % | 11,50 × 9,00 × 17,50 |
| K7812-1000R3 | 12 В / 1 А | 16-36 VDC | 90 % | 11,50 × 9,00 × 17,50 |
По действующим даташитам MORNSUN. Обратите внимание, как минимальное входное напряжение следует за выходным: 6 В для версии 3,3 В, 8 В для версий 5 В и 16 В для версии 12 В.
Разобранный пример
Шкаф 24 В питает плату, которой нужны 5 В при 800 мА.
- С 7805: падение 19 В × 0,8 А ≈ 15 Вт рассеиваемой мощности. Нужен настоящий радиатор, и температура всего вокруг поднимается.
- С K7805-1000R3: примерно 4,4 Вт от шины 24 В ради 4 Вт на выходе. Потери меньше ватта, и список нагрузок по 24 В заодно уменьшается примерно на 2,2 Вт.
Изоляция
Семейство K78 не изолировано: вход и выход имеют общую землю — ровно как у 7805, который оно заменяет. Если нужна гальваническая развязка, потребуется изолированный DC/DC-преобразователь; напишите нам, и мы просчитаем изолированную линейку MORNSUN.
Написано Raitop. Параметры продукции взяты из официальных даташитов MORNSUN; источник, редакция даташита и дата проверки указаны на странице каждого товара.
