Analoge Spannungsregler vs Schaltregler

In vielen Schaltungen benötigt man eine Spannungsquelle, die eine konstante Spannung auch bei schwankender Energieversorgung oder wechselnder Last bereitstellt.

Integrierte Spannungsregler sind sehr praktisch. Benötigt man eine konstante Spannung von 5 V setzt man beispielsweise den Baustein 7805 gerne ein.

Der Baustein 7805

Die Beschaltung eines 7805 ist hierbei denkbar einfach. Der Baustein hat drei Beinchen, eins für
die Eingangsspannung, eins für die Ausgangsspannung von +5V und ein Beinchen für die gemeinsame Masse.

Vorn und hinten noch ein Kondensator angelötet und schon ist die Spannungsversorgung von +5V realisiert. 7805So schön, so einfach.

Leider hat dieses einfache Bauteil einen großen Nachteil. Der Spannungsunterschied, zwischen der Eingangsspannung und der gewünschten Spannung von hier 5V fällt als analoge Spannung über dem Bauteil ab. Die überschüssige Leistung wird einfach als Wärme an die Umgebung abgegeben.

Ein Beispiel

Bei einer Eingangsspannung von 7 Volt fällt über dem 7805 eine Spannung von 2 Volt ab. Wenn ausgangsseitig eine Stromstärke von I=1A zur Verfügung gestellt werden soll, dann muss

P= 2V x 1A = 2W

am 7805 „verbraten“ werden.
Manch einer hat sich an einem 7805 schon die Finger verbrannt.

Schaltregler

Es gibt jedoch auch Alternativen zu den analogen Spannungsreglern, die im Prinzip einen regelbaren Widerstand darstellen, an dem die überschüssige Spannung (und damit auch Leistung) abfällt. Eine Alternative ist ein Schaltregler.

Schaltregler arbeiten anders als analoge Spannungsregler. Ein Schaltreger schaltet die Versorgungsspannung schnell ein und wieder aus. Mit Hilfe des Tastverhältnisses kann die Ausgangsspannung auf den gewünschten Wert eingestellt werden.

Im Gegensatz zu den analogen Spannungsreglern ist bei Schaltreglern sogar eine Ausgangsspannung möglich, die höher als die Eingangsspannung ist. Zum Prinzip der Stepup-Wandler werde ich später auch mal ein Video-Tutorial drehen.

Der Einsatz von Schaltreglern istetwas komplizierter als der Einbau eines einfachen 7805. Das der Einsatz von Schaltreglern aber kein Hexenwerk ist, möchte Dave Jones in seinem EEVBlog zeigen.

Dave zeigt ist seinem Blog regelmäßig lehrreiche Videos, die durch seine lockerer Art zu erklären, sehr kurzweilig sind.

Zwar spricht Dave als Australier Englisch. Ich denke aber, das man ihn mit etwas Schulenglisch sehr gut verstehen kann.

Dieses Video lohnt sich  – auch wenn man nicht so gut Englisch spricht !

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