Spannungsregler

Spannungsregler dienen in elektronischen Schaltungen der Bereitstellung einer konstanten und möglichst störungsarmen Spannung.
Im Rahmen dieses Artikels wird zunächst auf Linearregler eingegangen.

Linearregler zeichnen sich gegenüber anderen Spannungsreglern dadurch aus, dass sie die überschüssige Spannung „verheizen“, es fällt an ihnen eine Leistung von ab, die eventuell durch zusätzliche Kühlung abgeführt werden muss.

Vorteil der Linearregler ist jedoch, dass sie im Allgemeinen eine gute Brummunterdrückung („Ripple Rejection“ im Datenblatt) bieten und (bei richtiger Dimensionierung der Schaltung) selbst nicht schwingen, so dass man sie vor allem bei HF-empfindlichen Schaltungen finden kann.

78xx

Die 78xx (xx steht für die Ausgabespannung) sind sogenannte positive Festspannungsregler. Am Ausgang bieten sie die Nennspannung gegen GND. Typen wie der 7805 können (bei Einhaltung der thermischen Belastbarkeit) einen Strom von einem Ampere liefern, es gibt aber auch Versionen (78Lxx, 78Mxx, 78Sxx, 78Txx, 78Hxx) mit 0,1 bis 5 Ampere Belastbarkeit, einzelne Hersteller führen auch andere Varianten. Der Anschluss der 78xx gestaltet sich meist sehr einfach: Pin 1 U_in Pin 2 GND Pin 3 U_out An Pin 1 und Pin 3 werden meist 100nF-Kerkos gegen Masse empfohlen, die ein Schwingen des Reglers verhindern sollen und die man möglichst nah am Regler platzieren soll.

Der Regler benötigt zwischen Ein- und Ausgangsspannung müssen mindestens zwei Volt, außerdem ist der schlecht abschätzbare Querstrom von einigen µA über Pin 2 bei manchen Basteleien (z.B. Bau einer Konstantstromquelle aus 78xx und Widerstand) zu berücksichtigen.

79xx

Die 79xx entsprechen (bis auf wenige Ausnahmen) den 78xx, sind aber negative Festspannungsregler, reduzieren also eine negative Spannung. Es ändert sich allerdings nicht nur das Vorzeichen sondern meist auch die Pinbelegung, hier lohnt der Blick ins Datenblatt, es sind verschiedene Varianten im Umlauf.

LM317

Der LM317 ist im Prinzip ein Festspannungsregler wie der 78xx für etwa 1,25V, hat aber über Pin 2 fast keinen Stromfluss. Das macht ihn ideal als einstellbaren Spannungsregler, indem man Pin 2 auf den Schleifer eines Spannungsteilers zwischen Masse und Ausgang legt. Da er die an R1 abfallende Spannung auf 1,25V hält liegt die Ausgabespannung auf .