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Spannungsregulator für 5 V mit integriertem Schaltkreis



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Bisher sind wir mit den 9 V gut gefahren, weil Transistorschaltungen und Audioverstärker gut damit arbeiten. In der Elektronik sind 9 V aber oft nicht die erste Wahl. Viele ICs verwenden Betriebsspannungen von 5 oder 3,3 V. Diese Schaltung zeigt, wie man aus fast beliebigen Spannungen niedrigere macht. Und wie diese sogar gleich groß gehalten werden, selbst wenn man mehr oder weniger Strom entnimmt. Und wie sich der IC bei einem Kurzschluss oder einer Überhitzung selbst schützt.

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Die Schaltung

Die Schaltung ist auf einem integrierten Festspannungsregler vom Typ 78L05 aufgebaut.

Schaltbild Regler

Die Beschaltung des Reglers ist denkbar einfach. An den Eingang des Bauteils kommen die 9 V Batteriespannung, am Ausgang kommen 5 V heraus. Damit er regeln kann, braucht er noch einen Anschluss nach Minus. Die gleiche Minusleitung ist auch für die 5 V zuständig.

Zwei kleine Elkos am Ein- und Ausgang sind bei jedem Spannungsregler noch sehr wichtig. Weil Spannungsregler intern sehr hohe Verstärkungen haben, würden sie ohne diese Elkos sehr schnell schwingen. Damit diese Schwingungen unterdrückt werden sind es nicht die üblichen Aluminium-Elko, sondern Tantal-Elkos.

Damit wir sehen, dass unsere 5 V-Versorgung funktioniert, ist noch eine LED mit einem Vorwiderstand dazugebaut.

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Die Bauteile

Das Regler-IC 78L05

Das hier ist das IC. Es ist im gleichen Gehäuse eingebaut wie ein Transistor und hat ebenfalls drei Anschlüsse.

78L05

Der positive Spannungseingang ist rechts, der Ausgang links und Minus in der Mitte.

Der Spannungsregler ist für Eingangsspannungen bis maximal 30 V spezifiziert. Er braut mindestens 7 V Eingangsspannung, um 5 V zu liefern, besser 8 V. Am Ausgang liefert er eine feste Spannung zwischen 4,5 und 5,5 V, die Streuung ist für jedes Exemplar typisch. Maximal kann der Regler einen Strom von 100 mA liefern, darüber setzt die Strombegrenzung ein.

Regler-ICs gibt es auch für andere Spannungen (z.B. für 8, 9, 12, 15, 18 oder 24 V), für größere Ströme (0,5 Ampere oder 1, 2 oder 3 Ampere) oder auch für die Regulierung negativer Spannungen (79L05, 7905, ...).

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Die Kondensatoren

Die beiden Tantal-Elkos sehen so aus:

0,1 µF

Tantal-Elkos sind aus dem seltenen Metall Tantal gebaut. Sie sind nur bis zur ausgewiesenen Spannung (hier 35 V) zu gebrauchen und ihre Polung ist einzuhalten. Schon kleine Überschreitungen der Spannung als auch falsche Polung bestraft der Tantal-Elko mit einem Kurzschluss, der es in sich hat: sie leiten so gut wie ein dickes Stück Draht. Hat man genügend Strom durchgejagt, dann explodieren die Perlen mit einem spitzen Knall, gefolgt von einer kleinen weißen, aber sehr giftigen Dampfwolke.

Der Widerstand

Der Widerstand von 330 Ω trägt zwei orangene und zwei schwarze Bauchbinden. Orange (3), orange (3), schwarz (0) und schwarz (keine weitere 0) macht zusammen 330. Der Widerstand sieht so aus:

330 Ω

Die Bauteilliste

Die Bauteile sind vom Zimmermann-Elekronikshop Darmstadt oder Versandhandel Reichelt oder beim Versandhandel Conrad erhätlich.

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Aufbau der Schaltung

Der Aufbau der wenigen Bauteile ist einfach und im Bild zu sehen. Sehr wichtig ist die richtige Polarität der beiden Tantal-Elkos.

Aufbau Regulator

Nach dem Anklemmen der Batterie sollte die LED leuchten.

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Die Spannung messen

Zum Ausmessen der Spannung bringen wir zwei kleine Drahtenden in die Stromversorgungsschiene ein, klemmen das Messgerät daran an und schalten auf einen Messbereich von 20 V.

Messen Spannung

Die angezeigte Spannung sollte im Spezifikationsbereich des Regler-ICs liegen.

©2012 by Gerhard Schmidt