L7824CV 24V 1.5A Lineer Voltaj Regülatörü TO-220

L7824CV, daha yüksek pozitif DC giriş gerilimlerinden sabit ve kararlı 24V çıkış elde etmek için kullanılan 3 pinli lineer voltaj regülatörüdür. L78 pozitif voltaj regülatörü ailesinin 24V sabit çıkışlı modeli olan L7824CV, uygun termal koşullar ve yeterli soğutma sağlandığında 1.5A seviyesine kadar çıkış akımı sağlayabilir.

Harici gerilim ayar dirençlerine ihtiyaç duymayan sabit çıkış yapısı sayesinde endüstriyel elektronik devreler, otomasyon sistemleri, röle ve kontrol kartları, analog devreler ve 24V DC besleme gerektiren elektronik uygulamalarda kullanılabilir.

Teknik Özellikler

• Model: L7824CV
• Seri: L78
• Regülatör Tipi: Sabit Pozitif Lineer Voltaj Regülatörü
• Çıkış Gerilimi: 24V
• Maksimum Çıkış Akımı: 1.5A
• Maksimum DC Giriş Gerilimi: 40V
• Tipik Dropout Gerilimi: Yaklaşık 2V @ 1A
• Minimum Regülasyon Yük Akımı: 5mA
• 25°C'de Tipik Çıkış Gerilimi: 24V
• 25°C'de Çıkış Gerilimi Aralığı: 23V–25V
• Regülasyon Karakteristik Giriş Aralığı: 27V–37V
• 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

L7824CV Pin Yapısı ve 24V Regülatör Devresi

Yukarıdaki görsel L7824CV'nin TO-220 kılıftaki pin dizilimini ve sabit 24V çıkış için kullanılan temel bağlantı yapısını göstermektedir. 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 24V çıkış geriliminin alındığı pindir
• Metal Tab: Elektriksel olarak GND hattına bağlıdır

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

Sabit 24V Çıkış Özelliği

L7824CV fabrikasyon olarak 24V sabit çıkış sağlayacak şekilde tasarlanmıştır. Ayarlanabilir voltaj regülatörlerinden farklı olarak çıkış gerilimini belirlemek için harici direnç ağı veya potansiyometre kullanılmasına ihtiyaç duymaz.

Uygun giriş gerilimi uygulandığında OUT pininden yaklaşık 24V regüle edilmiş DC çıkış elde edilir. Üretici verilerinde 25°C'de tipik çıkış gerilimi 24V, standart L7824C modeli için belirtilen sınırlar ise 23V ile 25V arasındadır.

Giriş Gerilimi ve Dropout Gerilimi

L7824CV'nin 24V 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 uygulamalarda yaklaşık 27V veya daha yüksek bir DC giriş gerilimi tercih edilir. STMicroelectronics, L7824C'nin çıkış regülasyonu karakteristiklerini 5mA–1A yük aralığında 27V–37V giriş gerilimi koşullarında belirtmektedir.

Gönderilen görselde 27V–35V giriş aralığı gösterilmiştir. Bu değerler uygun bir örnek çalışma aralığıdır. Ancak L7824C'nin 24V sürümü için mutlak maksimum DC giriş gerilimi 40V'tur. Maksimum sınırın sürekli çalışma hedefi olarak kullanılmaması ve giriş geriliminin gereksiz yere yükseltilmemesi gerekir.

Giriş ve Çıkış Kondansatörleri

Görselde giriş tarafında 0.33µF, çıkış tarafında ise 0.1µF kondansatör kullanılmıştır. Bu değerler L78 serisinin üretici tarafından belirtilen temel test ve uygulama bağlantısıyla uyumludur.

• C1 0.33µF: Giriş hattındaki yüksek frekanslı parazitlerin ve ani gerilim değişimlerinin azaltılmasına yardımcı olur
• C2 0.1µF: Çıkış hattının yüksek frekans performansını ve ani yük değişimlerine verdiği tepkiyi iyileştirmeye yardımcı olur

Giriş kaynağının regülatörden uzakta bulunduğu uygulamalarda giriş kondansatörünün L7824CV'nin IN ve GND pinlerine mümkün olduğunca yakın yerleştirilmesi önerilir. Yük ve besleme yapısına göre ilave elektrolitik filtre kondansatörleri de kullanılabilir.

1.5A Çıkış Akımı ve Termal Tasarım

L7824CV uygun soğutma koşullarında 1.5A seviyesine kadar çıkış akımı sağlayabilir. Ancak gerçek sürekli çıkış akımı; giriş gerilimi, çıkış akımı, ortam sıcaklığı ve kullanılan soğutucunun termal performansına bağlıdır.

Lineer regülatör yapısı nedeniyle giriş ile çıkış arasındaki gerilim farkı yükseldikçe entegre üzerinde oluşan ısı da artar. Bu nedenle yüksek akımlı uygulamalarda TO-220 gövdenin uygun bir soğutucuya bağlanması önemlidir.

Güç Kaybı ve Isınma Hesabı

L7824CV lineer regülatör olduğu için giriş gerilimi ile 24V çıkış arasındaki fark, yük akımına bağlı olarak büyük ölçüde ısıya dönüşür. Regülatör üzerinde oluşacak yaklaşık güç kaybı aşağıdaki formülle hesaplanabilir:

P ≈ (VIN - 24V) × IOUT

Örneğin 27V giriş geriliminden 24V çıkış alınırken yük 1A akım çekiyorsa regülatör üzerinde yaklaşık 3W güç kaybı meydana gelir.

35V girişten 24V / 1A çıkış elde edildiğinde ise yaklaşık 11W güç ısıya dönüşür. Bu nedenle yüksek giriş gerilimlerinde uygun bir soğutucu kullanılmalı ve entegre sıcaklığı kontrol altında tutulmalıdır.

Lineer Regülatör Çalışma Yapısı

L7824CV, anahtarlamalı step-down dönüştürücülerden farklı olarak lineer çalışma prensibine sahiptir. Bobin, Schottky diyot veya anahtarlama kontrol devresi gerektirmeden az sayıda harici komponentle kararlı 24V güç hattı oluşturulabilir.

Anahtarlama yapmaması, düşük elektriksel gürültünün önemli olduğu analog ve kontrol uygulamalarında avantaj sağlayabilir. Buna karşılık giriş ve çıkış gerilimleri arasındaki fark arttıkça enerji verimliliği düşer ve daha fazla ısı oluşur.

Dahili Koruma Özellikleri

L7824CV, aşırı yük ve hata koşullarında regülatörün korunmasına yardımcı olan dahili akım sınırlama, termal kapatma, kısa devre ve güvenli çalışma alanı koruma yapılarına sahiptir.

Entegre sıcaklığı güvenli çalışma sınırlarının üzerine çıktığında termal koruma sistemi çıkışı sınırlandırarak komponentin zarar görme riskini azaltmaya yardımcı olur. Dahili koruma özellikleri uygun soğutucu ve doğru güç tasarımının yerine geçmez.

PCB ve Montajda Dikkat Edilmesi Gerekenler

• IN, GND ve OUT yolları kullanılacak çıkış akımına uygun genişlikte tasarlanmalıdır
• Giriş bypass kondansatörü regülatöre mümkün olduğunca yakın yerleştirilmelidir
• Yüksek akımlı güç yolları kısa ve düşük dirençli tutulmalıdır
• Yüksek güç kaybı oluşan uygulamalarda uygun TO-220 soğutucusu kullanılmalıdır
• Metal tabın GND hattına elektriksel olarak bağlı olduğu dikkate alınmalıdır
• Giriş geriliminin 40V mutlak maksimum sınırını aşmaması gerekir
• Kondansatörlerin gerilim dayanımları devrede karşılaşacakları maksimum gerilime uygun seçilmelidir

Kullanım Alanları

• 24V sabit DC güç kaynakları
• Endüstriyel elektronik devreler
• Otomasyon ve kontrol sistemleri
• Röle ve kontaktör kontrol devreleri
• Analog elektronik uygulamaları
• Sensör ve ölçüm sistemleri
• Robotik projeler
• Test ve ölçüm cihazları
• Gömülü sistem yardımcı güç kaynakları
• Elektronik prototip ve deney devreleri
• 24V ile çalışan elektronik modüller
• PCB üzerinde yerel 24V voltaj regülasyonu

Paket İçeriği

• 1 Adet L7824CV 24V 1.5A Lineer Voltaj Regülatörü TO-220