Pourquoi y a-t-il toujours un condensateur à l'entrée et à la sortie d'un régulateur de tension?

En regardant la fiche technique, je peux voir que les régulateurs de tension ne sont pas seulement une diode zenner à l'intérieur, ce sont des appareils complexes. J'ai remarqué qu'il y a toujours un condensateur à l'entrée et un autre à la sortie. Un exemple est les régulateurs de tension fixes de la série uA7800.

J'ai lu que l'un d'eux est de "stabiliser le fonctionnement du circuit" tandis que l'autre est de "réduire l'ondulation sur la sortie". En regardant la fiche technique, pourquoi ont-ils cette valeur fixe? Et s'ils ont une valeur fixe, alors pourquoi ne pas simplement les intégrer au régulateur de tension lui-même? par exemple, pour la série uA7800, il est de 0,33 uF à l'entrée et de 0,1 uF à la sortie. Il n'est pas expliqué pourquoi ils ont ces valeurs.

La plupart des régulateurs de tension (en particulier les types LDO) nécessitent un condensateur sur la sortie pour la stabilité, et cela améliorera généralement la réponse transitoire même pour les régulateurs comme le 7800 qui ne l'exigent pas strictement. Un condensateur d'entrée est généralement nécessaire pour réduire l'impédance de la source.

Il n'est pas pratique de fabriquer des condensateurs de plus de dizaines de pF (ou plus) sur une puce peu coûteuse - ils occupent une surface de silicium trop chère, et les condensateurs externes en céramique ou électrolytiques sont très bon marché en quantité. Ce n'est pas dans les cartes. Et les condensateurs fournissent en fait un stockage d'énergie, ce n'est donc pas quelque chose que des circuits intelligents peuvent remplacer.

Les valeurs sont des compromis qui ont un sens en fonction du comportement de stabilité de la puce à différents courants de charge, et également des plafonds communs lors de la rédaction de la fiche technique (il y a peut-être 35 ou 40 ans pour la série 7800). Il est presque toujours acceptable d'utiliser une capacité plus grande sur l'entrée, et généralement acceptable sur la sortie, cependant il peut y avoir des valeurs minimum / maximum sur le condensateur ESR - la résistance série équivalente. Dans certains cas, un condensateur trop idéal peut faire osciller le régulateur.

La plupart des régulateurs modernes indiqueront quelles valeurs et quels types de condensateurs sont acceptables, il vous suffit donc de lire et de comprendre la fiche technique .

Je pensais que je construirais mon dernier circuit un composant à la fois afin de pouvoir "déboguer" et apprendre ce qui se passait réellement à chaque étape. J'ai donc branché mon alimentation 12V sur mon entrée et ma masse et j'ai attendu avec impatience la sortie régulée 5V. Ce que j'ai obtenu, c'est 10 secondes de recherche d'une sortie 5V suivie de fumée! C'est ce qui se passe si vous n'avez pas de condensateurs dans le circuit. Auto-oscillation, énorme chaleur et fumée. S'il vous plaît, prenez ma parole et n'essayez pas cela à la maison. Vous apprend à lire correctement la fiche technique d'un bout à l'autre.

La réponse à cette question réside dans l'expérience pratique.

Oubliez le condensateur d'entrée et, tôt ou tard, le stabilisateur passe en auto-oscillation, surchauffe et (littéralement) explose.

Ces puces sont, en fait, des arrangements contrôlés par shunt stabilisés en série avec un gain énorme dans la chaîne latérale. Ce condensateur d'entrée contrôle les déphasages.

Comme indiqué, le condensateur de sortie est normal avec tout circuit régulateur / fournisseur.

Pour plus de détails, voir: http://www.clovellydonkeys.co.uk/kengreen_website/index.htm