Микросхемы серии 78xx

78xx (советский аналог ИМС КР142ЕНxx) — серия линейных стабилизаторов напряжения с фиксированным выходным напряжением. Большая популярность серии обусловлена необходимостью использовать во множестве схем стабилизированный источник питания, также с их простотой использования и относительной дешевизной.

При указании определённых микросхем серии, xx заменяется на двухзначный номер, обозначающий выходное напряжение стабилизатора (к примеру, микросхема 7805 имеет выходное напряжение в 5 вольт, а 7812 — 12В). Стабилизаторы 78xx серии имеют положительное выходное напряжение, т. е. положительное относительно земли. Существует серия стабилизаторов отрицательного напряжения 79xx, имеющая аналогичную систему обозначений. При необходимости, можно использовать их комбинацию для обеспечения и положительного, и отрицательного напряжений в одной схеме.

ИМС 78xx наиболее часто встречаются в корпусе TO-220, но у некоторых производителей также бывают варианты для поверхностного монтажа или в большом цельнометаллическом TO-3. Входное напряжение может быть от единиц вольт до значительно превышающего выходное, вплоть до 35—40В, выходной ток 1—1,5 ампер (может быть меньше для малых корпусов или больше в случае с TO-3).

Преимущества

Популярность серии продиктована несколькими преимуществами перед другими стабилизаторами напряжения:

• Микросхемы серии не нуждаются в дополнительных навесных элементах, что делает их удобными в использовании, экономичными и эффективно использующими место на печатной плате. В отличие от них, большинство других стабилизаторов требуют дополнительные компоненты или для установки нужного значения напряжения, или для помощи в стабилизации. Некоторые другие варианты (например, импульсные стабилизаторы) требуют не только большого количества дополнительных компонентов, но могут требовать большой опыт разработки.
• Устройства серии обладают защитой от превышения максимального тока, а также от перегрева и коротких замыканий, что обеспечивает высокую надёжность в большинстве случаев. Иногда ограничение тока также используется и для защиты других компонентов схемы.

Недостатки

• Входное напряжение всегда должно быть выше выходного не меньше, чем на 2 вольта. Данное ограничение делает невозможным питание некоторых устройств от определённых типов источников питания (например, невозможно обеспечить питание 5-вольтовой схемы от 6-вольтовых батарей с помощью 7805)^{[источник не указан 200 дней]}.
• Так как это линейные стабилизаторы, входной ток всегда практически равен выходному. Поскольку входное напряжение всегда больше выходного, потребляемая устройством мощность (напряжение, помноженное на ток) будет больше выходной. Поэтому в некоторых случаях будет необходим хороший теплоотвод, так как часть энергии (зачастую значительная) будет потеряна в виде тепла, а стабилизатор будет иметь гораздо меньший кпд, чем ключевые устройства. Если входное напряжение значительно выше выходного, кпд очень мал. Например, при питании от 24В источника при использовании ИМС 7805 кпд не превысит 25%.
• Даже в больших корпусах 78xx ИМС не могут обеспечить мощность, выдаваемую схемами на дискретных компонентах, и не подходят для проектов, требующих ток больше нескольких ампер.

Индивидуальные устройства в серии

Наиболее распространены следующие варианты: 7805, 7806, 7808, 7809, 7810, 7812, 7815, 7818 и 7824. Самые широко используемые — 7805, так как позволяют питать большинство TTL компонентов. Некоторые производители также выпускают менее распространённые варианты, например, маломощные LM78Mxx (500мА) и LM78Lxx (100мА) производит National Semiconductor. Существуют также версии с несколько иным напряжением: LM78L62 (6,2 вольт) и LM78L82 (8,2 вольт).

Не имеющие отношения к серии

Несмотря на схожие названия необходимо отметить, что устройства LM78S40, производимые National Semiconductor не являются частью семейства 78xx, т.к. имеют иную схемотехнику. Они используются в импульсных источниках питания, не являясь линейными стабилизаторами как устройства 78xx серии. 7803SR производства Datel на самом деле — готовый модуль импульсного стабилизатора, спроектированный как готовая замена ИМС 78xx, и не является частью серии.

Отечественные аналоги

В Советском Союзе выпускались аналогичные микросхемы. Первыми на свет появились микросхемы в металло-керамическом корпусе с позолоченными выводами серии 142ЕНхх. Они предназначались для использования в суровых климатических условиях, а именно, в военной технике. Например, 142ЕН- устанавливались на платах противотанковых управляемых снарядов 9К11 «Малютка» 1960 года разработки.

В 1980-х годах появились и их "гражданские" аналоги - серии КР142ЕНхх в пластиковых корпусах TO-220, аналогичных серии 78хх. А в 2000-х годах начался выпуск маломощных (100 мА) стабилизаторов серии КР1157ЕНхх, аналогичных серии 78Lхх.

Микросхемы стабилизаторов серии 142ЕН выпускаются на следующий ряд напряжений: 5, 6, 8, 9, 12, 15, 18, 20, 24 и 27 В. Выпуск продолжается в России и в настоящее время.