L7815CV 15V 1.5A Lineer Voltaj Regülatörü TO-220

L7815CV, daha yüksek pozitif DC giriş gerilimlerinden sabit ve kararlı 15V çıkış elde etmek için kullanılan 3 pinli lineer voltaj regülatörüdür. L78 pozitif voltaj regülatörü ailesinin 15V sabit çıkışlı modeli olan L7815CV, uygun termal koşullar ve yeterli soğutma sağlandığında 1.5A seviyesine kadar çıkış akımı verebilir.

Harici gerilim ayar dirençlerine ihtiyaç duymayan sabit çıkış yapısı sayesinde analog elektronik devreler, kontrol sistemleri, ses devreleri, sensör uygulamaları ve 15V DC besleme gerektiren elektronik projelerde kullanılabilir.

Teknik Özellikler

• Model: L7815CV
• Seri: L78
• Regülatör Tipi: Sabit Pozitif Lineer Voltaj Regülatörü
• Çıkış Gerilimi: 15V
• Maksimum Çıkış Akımı: 1.5A
• Maksimum DC Giriş Gerilimi: 35V
• Tipik Dropout Gerilimi: Yaklaşık 2V @ 1A
• Minimum Regülasyon Yük Akımı: 5mA
• 25°C'de Tipik Çıkış Gerilimi: 15V
• 25°C'de Çıkış Gerilimi Aralığı: 14.4V–15.6V
• Regülasyon Test Giriş Aralığı: 17.5V–30V
• Kılıf Tipi: TO-220
• Pin Sayısı: 3
• Dahili akım sınırlama koruması bulunur
• Dahili termal aşırı yük koruması bulunur
• Kısa devre ve güvenli çalışma alanı koruma özelliklerine sahiptir

L7815CV Pin Yapısı ve 15V Regülatör Devresi

L7815CV, 3 pinli TO-220 güç kılıfına sahiptir. Entegre üzerindeki yazılar kullanıcıya bakacak şekilde önden tutulduğunda pinler soldan sağa doğru IN, GND ve OUT şeklindedir.

• Pin 1 – IN: Pozitif DC giriş geriliminin uygulandığı pindir
• Pin 2 – GND: Devrenin ortak toprak bağlantısıdır
• Pin 3 – OUT: Regüle edilmiş 15V çıkış geriliminin alındığı pindir
• Metal Tab: Elektriksel olarak GND hattına bağlıdır

TO-220 gövdenin metal tab bölümü, yüksek güç kaybı oluşan uygulamalarda entegrenin bir soğutucuya sabitlenmesine imkan sağlar. Ortak metal yüzey veya birden fazla güç elemanının kullanıldığı tasarımlarda tab bağlantısının GND potansiyelinde olduğu dikkate alınmalıdır.

Sabit 15V Çıkış Özelliği

L7815CV'nin çıkış gerilimi fabrikasyon olarak 15V seviyesine ayarlanmıştır. Ayarlanabilir regülatörlerden farklı olarak çıkış gerilimini belirlemek için harici direnç ağı veya potansiyometre kullanılmasına ihtiyaç duymaz.

Uygun giriş gerilimi uygulandığında OUT pininden yaklaşık 15V regüle edilmiş DC gerilim alınır. STMicroelectronics teknik verilerinde 25°C çalışma koşulunda tipik çıkış gerilimi 15V, standart L7815C versiyonu için belirtilen sınırlar ise 14.4V ile 15.6V arasındadır.

Giriş Gerilimi ve Dropout Gerilimi

L7815CV'nin 15V çıkışı doğru şekilde regüle edebilmesi için giriş geriliminin çıkış geriliminden belirli miktarda yüksek olması gerekir. Entegrenin 1A yük altında tipik dropout gerilimi yaklaşık 2V seviyesindedir.

Bu nedenle pratik tasarımlarda 15V çıkış için yaklaşık 17.5V veya daha yüksek DC giriş gerilimi kullanılabilir. L7815C'nin elektriksel karakteristikleri üretici tarafından 17.5V ile 30V arasındaki çeşitli giriş koşullarında test edilmiştir.

35V değeri entegrenin maksimum DC giriş gerilimi sınırıdır. Giriş gerilimini gereksiz yere yüksek seçmek regülatörün çıkış performansını artırmaz; aksine lineer çalışma yapısı nedeniyle oluşan güç kaybını ve sıcaklığı yükseltir.

Giriş ve Çıkış Kondansatörleri

L78 serisinin temel uygulama bağlantısında giriş tarafında 0.33µF, çıkış tarafında ise 0.1µF kondansatör kullanılabilir. Bu kondansatörler özellikle uzun besleme yollarında ve yüksek frekanslı parazitlerin bulunduğu devrelerde regülatörün daha kararlı çalışmasına yardımcı olur.

• 0.33µF Giriş Kondansatörü: Giriş hattındaki yüksek frekanslı parazitleri ve ani gerilim değişimlerini azaltmaya yardımcı olur
• 0.1µF Çıkış Kondansatörü: Çıkış hattının yüksek frekans karakteristiğini ve ani yük değişimlerine verdiği tepkiyi iyileştirmeye yardımcı olur

Giriş besleme kaynağı L7815CV'den uzakta bulunuyorsa giriş bypass kondansatörünün regülatörün IN ve GND pinlerine yakın yerleştirilmesi önerilir. Uygulamanın yük yapısına bağlı olarak ilave elektrolitik filtre kondansatörleri kullanılabilir.

1.5A Çıkış Akımı ve Termal Tasarım

L7815CV uygun soğutma sağlandığında 1.5A seviyesine kadar çıkış akımı verebilir. Ancak lineer regülatörlerde kullanılabilecek sürekli akım yalnızca entegrenin maksimum akım değerine bağlı değildir; giriş gerilimi, çıkış gerilimi, ortam sıcaklığı ve soğutucu kapasitesi birlikte değerlendirilmelidir.

Giriş ile çıkış arasındaki gerilim farkı arttıkça entegrenin üzerinde ısıya dönüşen güç de artar. Bu nedenle yüksek yük akımlarında uygun boyutta bir TO-220 soğutucusu kullanılması gerekebilir.

Güç Kaybı ve Isınma Hesabı

L7815CV lineer regülatör olduğu için giriş gerilimi ile 15V çıkış arasındaki fark, yük akımıyla orantılı olarak büyük ölçüde ısıya dönüşür. Yaklaşık güç kaybı aşağıdaki formülle hesaplanabilir:

P ≈ (VIN - 15V) × IOUT

Örneğin 18V girişten 15V çıkış alınırken yük 1A akım çekiyorsa regülatör üzerinde yaklaşık 3W güç kaybı meydana gelir.

24V girişten 15V / 1A çıkış elde edildiğinde ise yaklaşık 9W güç ısıya dönüşür. Bu seviyedeki güç kaybında uygun soğutucu kullanılması ve entegrenin çalışma sıcaklığının kontrol edilmesi önemlidir.

Lineer Regülatör Çalışma Yapısı

L7815CV, anahtarlamalı step-down regülatörlerden farklı olarak lineer çalışma prensibine sahiptir. Bu nedenle bobin, Schottky diyot veya yüksek frekanslı anahtarlama devresi gerektirmeden az sayıda harici komponentle sabit 15V güç hattı oluşturulabilir.

Anahtarlama yapmayan bu yapı, düşük elektriksel gürültünün önemli olduğu analog ve ses elektroniği uygulamalarında avantaj sağlayabilir. Buna karşılık giriş ve çıkış gerilimi arasındaki fark yüksek olduğunda verim düşer ve daha fazla ısı oluşur.

Dahili Koruma Özellikleri

L7815CV, aşırı yük ve hata koşullarında entegrenin korunmasına yardımcı olan dahili akım sınırlama, termal kapatma, kısa devre ve güvenli çalışma alanı koruma özelliklerine sahiptir.

Entegre sıcaklığı güvenli çalışma sınırlarının üzerine çıktığında termal koruma sistemi çıkışın sınırlandırılmasına yardımcı olur. Bununla birlikte dahili koruma özellikleri doğru soğutucu seçimi ve uygun güç tasarımının yerine geçmez.

PCB ve Montajda Dikkat Edilmesi Gerekenler

• IN, GND ve OUT yolları kullanılacak yük akımına uygun genişlikte tasarlanmalıdır
• Giriş bypass kondansatörü regülatöre mümkün olduğunca yakın yerleştirilmelidir
• Yüksek akımlı güç yolları mümkün olduğunca kısa tutulmalıdır
• Yüksek güç kaybı oluşan uygulamalarda uygun TO-220 soğutucusu kullanılmalıdır
• Metal tabın GND hattına elektriksel olarak bağlı olduğu dikkate alınmalıdır
• Giriş geriliminin 35V maksimum sınırını aşmaması gerekir
• Kondansatörlerin gerilim dayanımları devrede karşılaşacakları maksimum gerilime uygun seçilmelidir

Kullanım Alanları

• 15V sabit DC güç kaynakları
• Analog elektronik devreler
• Op-amp besleme devreleri
• Ses ve pre-amplifikatör devreleri
• Sensör ve ölçüm sistemleri
• Elektronik kontrol devreleri
• Robotik projeler
• Test ve ölçüm cihazları
• Endüstriyel elektronik uygulamaları
• Elektronik prototip ve deney devreleri
• Gömülü sistem yardımcı güç kaynakları
• PCB üzerinde yerel 15V voltaj regülasyonu

Paket İçeriği

• 1 Adet L7815CV 15V 1.5A Lineer Voltaj Regülatörü TO-220