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bauteil:spannungskonstanten [2019/08/29 11:18] – LM317 specs waren falsch (Ausgangsspannung) klaus | bauteil:spannungsregler [2024/08/06 14:26] (current) – [LT1615] moussa | ||
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Das Kühlblech ist elektrisch mit dem mittleren Pin, also " | Das Kühlblech ist elektrisch mit dem mittleren Pin, also " | ||
- | Datenblatt von [[http:// | + | Datenblatt von {{ :bauteil: |
Der Regler braucht etwa 1.7 V mehr Spannung am Eingang als er am Ausgang erzeugt. Aus ihm kann man immerhin 1A ziehen. Dann ist ein Kühlkörper Pflicht. | Der Regler braucht etwa 1.7 V mehr Spannung am Eingang als er am Ausgang erzeugt. Aus ihm kann man immerhin 1A ziehen. Dann ist ein Kühlkörper Pflicht. | ||
- | ===== Positive | + | ===== Kleine, positive |
- | Den gleichen Chip wie den 78xx gibt es auch in kleiner ([[http:// | + | Den gleichen Chip wie den 78xx gibt es auch in kleiner ([[http:// |
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===== Spannungsregler für 3.3V ===== | ===== Spannungsregler für 3.3V ===== | ||
- | Für Spannungen kleiner als 5V gibt es keine Regler aus der 78er Reihe. Für 3.3V, mit viel Strom eignet sich der [[http:// | + | Für Spannungen kleiner als 5V gibt es keine Regler aus der 78er Reihe. Für 3.3V, mit viel Strom eignet sich der {{ :bauteil: |
===== Negativer Spannungsregler 79xx ===== | ===== Negativer Spannungsregler 79xx ===== | ||
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Achtung: Das Kühlblech ist wie beim 78xx elektrisch mit dem mittleren Pin verbunden -- Hier also " | Achtung: Das Kühlblech ist wie beim 78xx elektrisch mit dem mittleren Pin verbunden -- Hier also " | ||
- | [[http:// | + | {{ :bauteil: |
+ | st.com|ST Microelectronics]] | ||
===== Negative Spannungsregler 79Lxx ===== | ===== Negative Spannungsregler 79Lxx ===== | ||
- | Die [[http://www.ti.com/ | + | Die {{ :bauteil: |
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out|1 8|NC 79Lxx | out|1 8|NC 79Lxx | ||
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- | | + | |
+ | GND | ||
|1 2 3| 2 = in | |1 2 3| 2 = in | ||
| | | 3 = out | | | | 3 = out | ||
+ | ===== Besonders genügsame Regler ===== | ||
+ | Lineare Spannungsregler funktionieren ähnlich wie ein Wasserhahn. Um am die gewünschte Spannung zu erhalten, öffnen sie mehr oder weniger stark die elektrische Verbindung zwischen Eingang und Ausgang. Daher kann die Spannung am Ausgang nie die Spannung am Eingang übersteigen. Tatsächlich fällt am Regler selbst immer ein wenig Spannung ab, die dann am Ausgang fehlt. Diese Spannung wird //Dropout Voltage// oder auch kurz //Drop// genannt. Die maximale Spannung die der Regler am Ausgang erreichen kann, ist also gleich der Eingangsspannung abzüglich der Drop Voltage. | ||
+ | |||
+ | Bei Standard-Reglern liegt die Ursache für den Spannungsabfall in zwei PN-Übergänge in Silizium, die zwischen Eingang und Ausgang liegen. Daraus ergibt sich eine Drop von etwa 1.5 V. Um den Ausgang auf 12 V zu regeln zu können, müssen am Eingang also mindestens 13.5 V anliegen. Um Schwankungen ausgleichen zu können, sollte die mittlere Eingangsspannung noch einmal um die Amplitude der Schwankungen größer ausfallen. | ||
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+ | Nicht immer hat man den Luxus einer Energiequelle, | ||
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+ | Der {{ : | ||
===== Variable | ===== Variable | ||
- | Mit der variablen Spannungskonstante | + | Mit der variablen Spannungskonstante |
Belegung der Anschlüsse im TO220-Gehäuse, | Belegung der Anschlüsse im TO220-Gehäuse, | ||
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Auch bei diesem Regler ist das Kühlblech elektrisch mit dem mittleren Pin verbunden -- Hier also zur Abwechselung " | Auch bei diesem Regler ist das Kühlblech elektrisch mit dem mittleren Pin verbunden -- Hier also zur Abwechselung " | ||
- | Für die Bauform TO92 gibt es ein [[http:// | + | Für die Bauform TO92 gibt es ein {{ : |
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|1 2 3| 2 = out Ansicht von oben | |1 2 3| 2 = out Ansicht von oben | ||
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In <imgref LM317generic> | In <imgref LM317generic> | ||
- | < | + | $$ U_\text{out} \,=\, 1.25V \left( 1 + \frac{R_2}{R_1}\right) + R_2 \, |
Dabei ist I< | Dabei ist I< | ||
- | Mit diesem Bauteil und nur einem weiteren Widerstand kann man eine effektive Strombegrenzung bauen. (Siehe Seite 23 des [[http:// | + | Mit diesem Bauteil und nur einem weiteren Widerstand kann man eine effektive Strombegrenzung bauen. (Siehe Seite 23 des {{ : |
- | Ein potentielles Ärgernis sind die etwa 2 V, die der LM317 sich selbst zwischen Eingang und Ausgang gönnt. Eine Alternative mit halb so großem Spannungsabfall ist der [[http:// | + | Ein potentielles Ärgernis sind die etwa 2 V, die der LM317 sich selbst zwischen Eingang und Ausgang gönnt. Eine Alternative mit halb so großem Spannungsabfall ist der {{ :bauteil: |
< | < | ||
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==== Mehr Strom: LM350 ==== | ==== Mehr Strom: LM350 ==== | ||
- | Für mehr als 1A Strom bietet sich der [[http:// | + | Für mehr als 1A Strom bietet sich der {{ : |
==== Noch mehr Strom: LM338, oder LT1084 === | ==== Noch mehr Strom: LM338, oder LT1084 === | ||
- | Der variable positive Spannungsregler | + | Der variable positive Spannungsregler |
- | Wenn der Spannungsabfall des LM338 in einer speziellen Anwendung zu groß ist, ist der [[http:// | + | Wenn der Spannungsabfall des LM338 in einer speziellen Anwendung zu groß ist, ist der {{ :bauteil: |
==== Am meisten Strom LT1083 ==== | ==== Am meisten Strom LT1083 ==== | ||
- | Bei 7.5 Ampere markiert der [[http:// | + | Bei 7.5 Ampere markiert der {{ :bauteil: |
==== Mehr Spannung: TL783 ==== | ==== Mehr Spannung: TL783 ==== | ||
- | Für besonders hohe Spannungen, bis zu 125 V, eignet sich der [[http://www.ti.com/ | + | Für besonders hohe Spannungen, bis zu 125 V, eignet sich der {{ :bauteil: |
==== Klein: TL431 ==== | ==== Klein: TL431 ==== | ||
- | Wenn es ein wenig kleiner sein soll, eignet sich der Klassiker | + | Wenn es ein wenig kleiner sein soll, eignet sich der Klassiker |
==== Variable negative Spannung ==== | ==== Variable negative Spannung ==== | ||
- | Zum LM317 gibt ist der [[http://www.ti.com/ | + | Zum LM317 gibt ist der {{ :bauteil: |
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Analog zum LM317 lässt sich mit diesem Bauteil eine Strombegrenzung bauen. | Analog zum LM317 lässt sich mit diesem Bauteil eine Strombegrenzung bauen. | ||
- | + | ||
+ | ===== Regeln (fast) ohne Rauschen ===== | ||
+ | Die meisten Spannungsregler sind hauptsächlich für hohe Ströme, geringe Drift, geringe Droout-Spannung und niedrigen Preis optimiert, Niedriges Rauschen als ebenfalls wünschenswerte Eigenschaft bleibt dabei etwas im Schatten. Konkret hat der Ausgang des L7805C etwa 900 µV Spannungsrauschen im Frequenzbereich zwischen 10 Hz und 10 kHz. Das ist für die Versorgung von Operationsverstärkern meist kein Problem. Denn Schwankungen in der Versorgung gehen nur sehr schwach in das Ausgangssignal ein. Digital-Schaltungen werden von Spannungsschwankungen im Bereich von mV ebenfalls nicht wesentlich beeinflusst. | ||
+ | |||
+ | Manche Anwendungen sind allerdings sehr empfindlich für Spannungsschwankungen der Versorgung. Dafür kann es sich der Einsatz von Spannungsreglern lohnen, die speziell für niedriges Rauschen optimiert sind, Natürlich muss man dabei Abstriche bei anderen erwünschten Eigenschaften machen. Unter anderem sind rauscharme Spannungsregler meist deutlich teurer. | ||
+ | |||
+ | ==== LT3045 ==== | ||
+ | Der positive Spannungsregler {{ : | ||
+ | * Ausgangsspannung: | ||
+ | * Ausgangsstrom: | ||
+ | * Dropout-Spannung: | ||
+ | * Bauform: MSOP12, DFN12 | ||
+ | Nachteile: | ||
+ | * exotische Bauform | ||
+ | * teuer: etwa 6 € + MwSt bei Mouser, Digikey oder RS | ||
+ | |||
+ | ==== LT3094 ==== | ||
+ | Der {{ : | ||
+ | * Ausgangsspannung: | ||
+ | * Ausgangsstrom: | ||
+ | * Dropout-Spannung: | ||
+ | * Bauform: MSOP12, DFN12 | ||
+ | Nachteile: | ||
+ | * exotische Bauform | ||
+ | * teuer – etwa 6 € + MwSt bei Mouser oder Digikey | ||
====== Genaue Spannungsreferenzen ====== | ====== Genaue Spannungsreferenzen ====== | ||
Für genaue Messungen wird häufig eine besonders genau bekannte Spannung benötigt. Für diesen Zweck gibt es Bauteile mt besonders geringen Temperaturkoeffizienten. | Für genaue Messungen wird häufig eine besonders genau bekannte Spannung benötigt. Für diesen Zweck gibt es Bauteile mt besonders geringen Temperaturkoeffizienten. | ||
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==== Spannungsreferenzen mit integriertem Vorverstärker ==== | ==== Spannungsreferenzen mit integriertem Vorverstärker ==== | ||
Bei diesen Spannungsreferenzen ist eine Zenerdiode mit einem kleinen Operationsverstärker integriert. Dadurch wird ein runder Spannungswert erreicht. Außerdem kann der Ausgang eine Last mit bis zu 10 mA treiben. Die Referenzen sind in unterschiedlichen Güteklassen erhältlich, | Bei diesen Spannungsreferenzen ist eine Zenerdiode mit einem kleinen Operationsverstärker integriert. Dadurch wird ein runder Spannungswert erreicht. Außerdem kann der Ausgang eine Last mit bis zu 10 mA treiben. Die Referenzen sind in unterschiedlichen Güteklassen erhältlich, | ||
- | * [[http:// | + | * {{ :bauteil: |
- | * [[http:// | + | * {{ :bauteil: |
- | * [[http:// | + | * {{ :bauteil: |
- | * [[http://www.linear.com/ | + | * {{ :bauteil: |
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Manche Referenzen führen einen Ausgang nach außen, dessen Spannung proportional zur Temperatur der Bandlücke ist. Das kann zur Kalibration der restlichen Schaltung, oder zur Temperierung der Referenz genutzt werden. Pinkompatible Beispiele für solche Referenzen sind REF02 und AD780. Beim REF01 und dem REF102 gibt es diesen Ausgang nicht. | Manche Referenzen führen einen Ausgang nach außen, dessen Spannung proportional zur Temperatur der Bandlücke ist. Das kann zur Kalibration der restlichen Schaltung, oder zur Temperierung der Referenz genutzt werden. Pinkompatible Beispiele für solche Referenzen sind REF02 und AD780. Beim REF01 und dem REF102 gibt es diesen Ausgang nicht. | ||
==== LM399 ==== | ==== LM399 ==== | ||
- | <note important> | + | <note important> |
- | Über Distributoren sind noch Restmengen erhältlich -- zu interessanten Preisen. In neuen Schaltungen sind die Referenzen mit integriertem Impedanzwandler | + | |
+ | In neuen Schaltungen sind die Referenzen mit integriertem Impedanzwandler die bessere Wahl.</ | ||
Der LM399 besteht aus einer als Spannungsreferenz dienenden Zenerdiode, die auf einer konstanten Temperatur von 90 °C gehalten wird. Dazu ist eine kleine, geregelte Heizung integriert. Direkt nach dem Einschalten zieht diese Heizung etwa 150 mA Strom, der nach etwa 10 Sekunden, wenn die Betriebstemperatur erreicht Ist, auf wenige mA zurückgeht. | Der LM399 besteht aus einer als Spannungsreferenz dienenden Zenerdiode, die auf einer konstanten Temperatur von 90 °C gehalten wird. Dazu ist eine kleine, geregelte Heizung integriert. Direkt nach dem Einschalten zieht diese Heizung etwa 150 mA Strom, der nach etwa 10 Sekunden, wenn die Betriebstemperatur erreicht Ist, auf wenige mA zurückgeht. | ||
Line 154: | Line 189: | ||
* Bauform: TO46 mit thermisch isolierender Plastik-Abdeckung | * Bauform: TO46 mit thermisch isolierender Plastik-Abdeckung | ||
- | [[http:// | + | {{ :bauteil: |
==== Spannungsreferenzen LT1009 und LT1029 ==== | ==== Spannungsreferenzen LT1009 und LT1029 ==== | ||
Line 163: | Line 198: | ||
* Erhältlich bei Bürklin, oder Farnell | * Erhältlich bei Bürklin, oder Farnell | ||
- | [[http://cds.linear.com/ | + | Datenblätter {{ :bauteil: |
==== Spannungsreferenz ADR5040 ==== | ==== Spannungsreferenz ADR5040 ==== | ||
- | Der [[http:// | + | Der {{ :bauteil: |
* Bauform: SOT23 | * Bauform: SOT23 | ||
* Spannung: 2.048 V | * Spannung: 2.048 V | ||
Line 182: | Line 217: | ||
==== LT1615 ==== | ==== LT1615 ==== | ||
- | Der [[http:// | + | Der {{ :bauteil: |
* Bauform: SOT23-5 | * Bauform: SOT23-5 | ||
* Beschaffung: | * Beschaffung: | ||