Einstellbare- und Festspannungsregler - Projektlabor

TU-Berlin
Oleg Zeiter ([email protected])
Einstellbare- und Festspannungsregler
Aufgaben eines Spannungsreglers:
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Stabilisierung der Spannung (>2% Spannungsschwankung am Ausgang)
Schutz vor Überspannung
Spannungsumwandlung (z.B.: von =12V auf =5V)
Einstellbare Spannungsquelle
Die bekanntesten Festspannungsregler sind die 78xx- für positive und die 79xx-Serie für
negative Spannungen:
Kostenpunkt: ca. 60Ct
Eigenschaften
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Eingangsspannung [Ue]: >2V über der Ausgangsspannung und bis 40V
[LowDropOut Regler <0,5V über der Ausgangsspannung]
• Ausgangspannungen [Ua]: 5, 6, 8, 9, 12, 15, 18, 24V
• Lastströme: min: 5mA und max: typenabhängig (0,1A, 0,5A, 1A, 2A, 3A, 5A, …)
[LowPower-Spannungsregler kommen mit viel weniger min. Laststom aus]
Die Differenz der Ue und Ua sollte möglich klein (ca. 3V) betragen. Je größer der
Unterschied, desto höher die Verlustleistung, die sich durch Wärmeentwicklung bemerkbar
macht.
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Schaltbeispiel für einen Festspannungsregler:
C1 dient der Stabilisierung
C3 dient der Stabilisierung und Kompensation von Anpassungsspitzen
¾ Bei der Spannungsanpassung des FS-Reglers entstehen technisch bedingt
kurze Spannungsspitzen am Ausgang, die der C3 kompensiert.
D1 dient als Überspannungsschutz des Spannungsreglers
¾ Für den Fall, dass Ua>Ue fließt der Strom über D1 ab. Sonst würde der
Spannungsregler intern durchbrennen. Dabei wird Ua=Ue und die Schaltung
wechselt von ist zum war Zustand.
Quellen: www.the-starbearer.de, ELKO Das Elektronik-Kompendium, Datenplatt L78S00
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TU-Berlin
Oleg Zeiter ([email protected])
Schaltbeispiel für einen einstellbaren Spannungsregler:
C1, C3 und D1 haben die selbe Funktion wie auch beim Festspannungsregler
R1 + R2 bilden einen Spannungsteiler
R1 ist fest und
R2 ist einstellbar
Prinzipieller Aufbau eines Festspannungsreglers (sehr stark vereinfacht)
[Ue]:
[Ua]:
[UR]:
[U1]:
[U2]:
Eingansspannung
Ausgangsspannung
Referenzspannungsquelle
Vergleichspannung
Steuerspannung der Leistungsstufe [T1]
Am Ue liegt eine Eingangsspannung an. Intern ist ein Referenzspannungsquelle realisiert die
konstant z.B. 2,5V hält. Am Spannungsteiler [U1] wird ein Referenzwert für die aktuelle
Ausgangsspannung bestimmt. Wir haben also nun 2 Spannungen die verglichen werden
können [U1] und [UR]. Der OPV regelt bei einer Differenz der Spannungen seinen Ausgang
und steuert damit eine Leistungsstufe [T1] an.
Temperaturempfindlichkeit: Der Maximalstrom sinkt mit steigender Temperatur.
Quellen: www.the-starbearer.de, ELKO Das Elektronik-Kompendium, Datenplatt L78S00
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