Schaltender Ersatz für 78XX mit 0,5 A – ELEKTOR.de | Elektronik

7805_artikelfoto_www.michael-floessel.deSo richtig Effizient sind sie ja nicht, die Spannungsregler der 78xx Reihe. Sicher, für eine schnelle und zuverlässige Lösung sind sie immer gut zu gebrauchen, spätestens bei verhältnismäßigen hohen Eingangsspannungen und/oder höheren Ausgangsströmen treten gerne Probleme auf.

Dies haben natürlich auch die Halbleiterhersteller erkannt und pinkompatible Schaltregler auf den Markt gebracht, die im Idealfall einfach das alte Bauteil ersetzen:

Schaltender Ersatz für 78XX mit 0,5 A – ELEKTOR.de | Elektronik

In vielen Fällen dürfte man mit 500mA auskommen, ich selber kann mir hier einige Schaltungen vorstellen, in denen ich die alten 7805 ersetzen werde. Schon alleine wegen der Tatsache, dass ich mir so manchen Kühlkörper sparen kann. Mal sehen wann die P8705-S zu bekommen sind, bei den üblichen Verdächtigen für Privatanwender habe ich die Regler noch nicht finden können. Hier noch der Link mit weiteren Informationen vom Hersteller und der Link zum Datasheet. Die weiteren Varianten der Reglerserie sind ebefalls auf der Herstellerseite zu finden.


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Tipp: Kniffe für 78XX Spannungsregler

7805_artikelfoto_www.michael-floessel.deZu den im vorherigen Beitrag erwähnten 78er Festspannungsreglern gibt es noch einige Kniffe, mit denen man sie etwas flexibler einsetzen kann.

Wie der Name schon sagt, handelt es sich um integrierte Regelschaltkreise, welche eine stabile Ausgangsspannung liefern. Nun kann es aber passieren, das eben nicht 5V sondern 5,7V,7V oder 10V gewünscht sind, man einen solchen Regler aber nicht zur Hand hat oder es diesen einfach nicht gibt. Im simpelsten Fall benötigt man statt z.B. 5V für eine Schaltung 5,7V, weil dahinter eine Diode liegt, deren Spannungsabfall man wieder abfangen möchte. Die kommt z. B. vor, wenn man bei einem Microkontroller den ICSP (Programmierung in der Schaltung) Schaltungsteil aufbaut.

Spannungsregler 78XX - www.michael-floessel.de

In so einem Fall ist die Lösung recht einfach:

Es wird eine normale Diode zwischen den GND Anschluss des Reglers und Masse geschaltet. Der Spannungsabfall der Diode ‚zieht‘ für den Regler das (-)/Massepotential um eben den Diodenspannungsabfall hoch. Aus Sicht des 78XX ist die Anode (+) der Diode ‚D1‘ GND, er wird also um die Differenz der Diodenspannung die Ausgangsspannung anheben.

Spannungsregler 78XX - www.michael-floessel.deDieses Spielchen kann noch weiter getrieben werden. Wenn der eng begrenzte Spannungsabfall einer Diode die Ausgangsspannung anheben kann, sollte ein einstellbarer Spannungsabfall dies auch variabel in einem größeren Bereich können. Mit einem Trimmer bzw. Poti, lässt sich somit eine veränderbare Ausgangsspannung realisieren. Im Prinzip analog zum LM317T, dieser ist aber speziell für diesen Einsatzfall gedacht. Der Pferdefuß der ‚misshandelten‘ 78er Regler ist nämlich u.a., dass sie niemals unter die Nennspannung des Spannungsreglers kommen können und auch die Stabilisierungseigenschaften etwas schlechter werden.

Spannungsregler 78XX - www.michael-floessel.deEin wenig verbessern lässt sich die Stabilität, wenn man der Schaltung einen zusätzlichen Widerstand spendiert, hier R2. Dieser lässt einen Strom durch R1 fließen und sorgt damit für eben den Spannungsabfall, welcher dem Regler vorgaukelt, sein GND-Potential läge um diesen Spannungsabfall höher. Im Alltag haben sich 390-560 Ohm für R2 und 1k für R1 als brauchbar erwiesen. Auch bei dem zuerst genannten Beispiel mit der Diode kann R2 übrigens nicht schaden.

Spannungsregler 78XX - www.michael-floessel.de

Eigentlich sind die 78XX Regler recht gut gegen Zerstörung durch Überlast geschützt. Was sie jedoch gar nicht gerne mögen, ist eine Spannung am Ausgang, die höher ist, als die Eingangsspannung. Das quittieren sie u. U. mit dem Ende ihres Daseins. Solche Sachen bekommt man zum Beispiel recht gut hin, wenn man mittels eines 78er und etwas Elektronik einen Akku lädt und vergisst, diesen abzuklemmen, ehe man die Betriebsspannung abschaltet. Damit ist die Eingangsspannung 0V, die Ausgangsspannung aber immer noch die Akkuspannung. Das kann den Regler killen! Wie im Schaltbild dargestellt, ist dieses Problem mit einer weiteren Diode (hier D1) zu lösen. Sie überbrückt quasi den Regler, die Differenz Ausgang-> Eingang kann ca. 0,7V nicht übersteigen, das kann der 78XX ‚ab‘. Ich habe mir angewöhnt, diese Diode in all meinen Spannungsversorgungen einzubauen, man weiß ja nie :-)

 

 

 

Tipp: Elektronikbauteile für den Hausgebrauch – Der 78XX Spannungsregler

7805_artikelfoto_www.michael-floessel.deDie Festspannungsregler der 78xx Serie, finden sich wohl in so ziemlich jeder Bastelkiste.

Für diejenigen, die sich noch nicht kennen:

Sie sind in der Lage, eine stabile Ausgangsspannung aus jeder min. ca. 3V höheren Eingangsspannung zu erzeugen, sind intern gegen Überstrom und zu hohe Temperatur geschützt und kosten nicht die Welt.  Die Bezeichnung entspricht immer der Ausgangsspannung. Der 7805 liefert also 5V, der 7812 eben 12V und so weiter. Es gibt sie mit maximalen Ausgangsströmen von 100mA bis 5A. Wichtig ist hier der Buchstabe, der zwischen dem ’78‘ und der Spannungsangabe (z.B. 05) steht. Ein 78S05 kann z.B. max. 2A bei 5V liefern, der 78L12 100mA bei 12V. Bei der einfachen Bezeichnung ohne zusätzlichen Buchstaben sind es in der Regel 1-1,5A, ich habe beides schon in den Datenblättern gefunden. Link zu einem Beispieldatenblatt. Da es mehrere Hersteller gibt, lohnt es sich, dass zum benutzten Typ gehörende Datasheet zu benutzen.

Spannungsregler 78XX - www.michael-floessel.deDer Schaltungsaufbau benötigt nicht wirklich viele Bauteile. Nimmt man die Beispielaplikationen aus den verschiedenen Datenblättern und hat eine wirklich saubere Eingangsspannung und kurze Leiterbahnen, kann man C1 und C2 u. U. sogar weglassen. C3 sollte immer vorhanden sein, die 78er können schonmal schwingen. Dies bedeutet, dass die Ausgangsspannung mit recht hoher Frequenz ansteigt und abfällt, eine dahinter befindliche Schaltung kann damit natürlich nicht viel anfangen. C3 soll dies verhindern, mit 100nF als Faustformel habe ich noch nie Probleme gehabt. Aber wie gesagt, Datenblatt. Mit der gezeigten Standardschaltung kann man aber bei Strömen bis ca. 1,5A nicht viel falsch machen. Das negative Gegenstück zu den 78er-Reglern sind die 79er. Sie werden im Prinzip genauso eingesetzt wie die positiven Vertreter ihrere Art, kommen dann allerdings in die Masseleitung (-). Auch hier steht die Bezeichnung wieder für die Eigenschaften des Reglers, der 7912 liefert dementsprechend 1A bei -12V.