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.

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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.

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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 :-)