| Spannungen verändern |
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Letztmalig dran rumgefummelt: 06.11.11 09:27:48 |
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Heruntersetzen ist immer einfach, faktisch beliebig, welche Spannungsart den Eingang bildet - umgekehrt ist das oft wesentlich schwieriger. Und immer ist ein mehr oder weniger großer Wirkungsgrad mit im Spiel. Und bekannt ist: 100 % bekommt man nie, aber jeweils maximal sollte er schon sein!!! | |||||||
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1. Technische Grundlagen des Transformators 2. Induktionsgesetz 3. Schaltnetzteile 4. Festspannungsregler als Konstantstromquellen 5. Wärmeproblematik 6. Verwandte Themen |
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Quellen: LOG IN - Heft 146/147 (2007) Seite 47 ff. |
| 1. Technische Grundlagen des Transformators |
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Die Festspannungsregler sind monolithische integrierte Schaltungen für eine Vielfalt von Applikationen. Sie haben eine interne thermische Überlastungsabsicherung sowie eine interne Strombegrenzung bei einem Kurzschluss auf der Ausgangsseite. Mit einer entsprechenden Kühlfläche oder einem Kühlkörper können sie je nach Bauform Ausgangsströme von 100 mA oder 1 A liefern, bei Typen außerhalb des üblichen Selbstbaubereiches sind auch höhere Ströme möglich. Im Normalfall sind für ihren Betrieb keine externen Komponenten erforderlich. Je nach Hersteller und Suffix kann die Ausgangsspannung eine Toleranz von 2...10 % haben. Die Eingangsgleichspannung des Reglers sollte bei maximal belastetem Ausgang mindestens 2 V größer sein als die Ausgangsspannung, mit einer um 2,5 V höheren Spannung ist man immer auf der sicheren Seite. |
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| 2. Induktionsgesetz |
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Diese Dinger sind einfach genial - ohne großen Zusatzaufwand bekommst Du hier fast noch so etwas wie eine Sicherung geschenkt. Bei thermischer Überlastung machen sich die teile selbst zu, wenngleich sie natürlich nicht konstant im Überlastbetrieb eingesetzt werden sollten. |
| 3. Schaltnetzteile |
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Wir machen das immer mit der harten Beschaltung - sollten aber eben auch im Gleichstrombetrieb nicht auf die Glättung der Oberwellen mittels Stützkondensatoren verzichten - verstehen sich diese Eingangsseitig noch fast automatisch, so entfallen sie in Amateurschaltungen schon einmal am Ausgang - sollten sie aber nicht. In der Kapazität sollten sie der Last angemessen sein. |
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Die Positivregler 78Lxx im
Gehäuse SO-8
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| 4. Festspannungsregler als Konstantstromquellen |
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Hier nun arbeiten die Konstantspannungsregler gleichzeitig noch als definierte Strombegrenzer - für sehr viele Eigenbauprojekte eine durchaus wünschenswerte und mit den folgenden Schaltungen billige Alternative zu den teuren Laborstromgräten. | |
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Schaltung zur Strombegrenzung
Oft benötigt man eine Baugruppe, die einen begrenzten Strom z.B. für einen
Ladevorgang liefert. Auch hier kann ein Festspannungsregler helfen. Das
Prinzip ist in Bild rechts zu sehen. Ein Beispiel beschreibt die
Dimensionierung dieser Schaltung. Es soll ein Akku mit einem konstanten
Strom von 100 mA geladen werden. Als Regler wird ein 7812 eingesetzt, damit
muss die Eingangsspannung mindestens 14 V betragen. Mit UXX = 12
V und Iout = 0,1 A ergibt sich R zu 12 V/0,1 A = 120 Ω. Der
Widerstand wird mit einer Leistung von 0,1 A x 0,1 A = 120 Ω = 1,2 W
belastet, gewählt wird also ein 2-W-Typ. |
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| 5. Wärmeproblematik |
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Abschließend sollen noch einige thermische Probleme beim Betrieb von Festspannungsreglern betrachtet werden. An diesem Problem sowie der Notwendigkeit, dass die Eingangsspannung bei Last mindestens 1,8 V über der Typspannung liege muss, scheitern viele Selbstbauprojekte. |
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| 6. Verwandte Themen |
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Hier nun wird's schon fast schwierig, Verwandtschaften aufzuzählen, denn es gehört ja faktisch alles dazu - wer Elektronik betreiben will, braucht Strom! Da machen auch Controller und der mausealte LC-80 keine Ausnahme. Auch die klassischen Entdecker der Grundlagen unserer heutigen Elektrotechnik bleiben davor nicht verschont. | ||||||
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© Samuel-von-Pufendorf-Gymnasium Flöha | © Frank Rost am 30. Oktober 2011 um 9.37 Uhr |
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... dieser Text wurde nach den Regeln irgendeiner Rechtschreibreform verfasst - ich hab' irgendwann einmal beschlossen, an diesem Zirkus nicht mehr teilzunehemn ;-) „Dieses Land braucht eine Steuerreform, dieses Land braucht eine Rentenreform - wir schreiben Schiffahrt mit drei „f“!“ Diddi Hallervorden, dt. Komiker und Kabarettist |
