Spannungsregler diskret aufgebaut
Projekt Beschreibung :
Für Spannungen über 35V(dc) sind Spannungsregler ("Dreibeiner") schwer zu bekommen
oder abenteuerlich kostenintensiv.
Also bleibt eigentlich nur diskret aufbauen.
Die Vorteile liegen hier auf der Hand :
Das Regelverhalten wie z.B. Regelgeschwindigkeit, oder - Trägheit kann hier durch die
Auswahl der Bauteile beeinflusst werden.
Die Arbeitsspannung kann weitgehend selbst bestimmt werden.
Nebenbei sprengt so ein Spannungsregler nicht den Geldbeutel.
Schaltbild des diskret aufgebauten Spannungsreglers
Die einfachste Art eines "Spannungsreglers" besteht aus den Bauteilen Tx2, dem Längstransistor,
der Zenerdiode Dx1 und dem Widerstand Rx1,
welcher die Zenerdiode und die Basis von Tx2 mit Strom versorgt.
Entgegen der allgemeinen Darstellung (u.a. auch im Netz) ist dies aber
kein Spannungsregler,
sondern ein einfacher Spannungssteller.
Die Ausgangsspannung wird bestimmt durch die Zener-Spannung und die Basis-Emitter-Spannung
des Länstransistors, eine Regelung findet hier nicht statt. Ua = U(Zd)-U(B-E).
Soll eine Regelung stattfinden, muss mindestens ein Spannungsteiler - hier bestehend aus Rx2, Rx3
und Rx4 - und ein Transistor adaptiert werden.
Die Regelstrecke ist hierbei die Collector-Emitter-Strecke von Tx1, dieser bekommt
seine Vergleichsspannung über den Spannungsteiler Rx2...Rx4 von der Ausgangsspannung.
Cx2, Cx3, Cx4 und Cx5 bestimmen mit ihren Kapazitäten die Schnelligkeit (oder Trägheit)
des Spannungsreglers.
Die Stückliste beinhaltet die Bauteile für zwei Ausgangsströme.
Der BD139 kann bis ca. 1 A (bei entspr. Kühlkörper) belastet werden, wobei die Spannungsdiferenz
zwischen Ein- und Ausgangsspannung zu beachten ist (Verlustleistung).
Es können auch andere Transistoren für Tx2 eingesetzt werden,
ggf. ist dann die Basis-Emitter-Spannung zu beachten (Darlington-Transistoren).
FET's sind ebenso einsetzbar, der Gatestrom ist dann analog zur Eingangskapazität zu berechnen.
Wird für Tx1 und Tx2 ein FET verwendet, sollte Tx2 mit einem "GateStopper" von 220 . . . 330 Ohm
ausgestattet werden um ein Schwingen zu unterdrücken, da die Kapazitäten beider Transistoren
unter Umständen einen abgeglichenen Schwingkreis ergeben.
Anschluss der Halbleiter
Stückliste
