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Spannungsregler

Für Selbstbauprojekte

Jede elektronische Schaltung benötigt eine bestimmte Betriebsspannung, um optimal funktionieren zu können. Dem gegenüber stehen verschiedene Spannungsquellen, welche man zur Versorgung einer Schaltung einsetzen kann. Typische Spannungsquellen sind etwa Batterien oder Akkumulatoren, aber auch Solarzellen oder Transformatoren kommen hier in Frage.

Meist benötigen die damit zu versorgenden Schaltungen eine oder mehrere stabile Gleichspannungen, die nur wehr wenig schwanken dürfen. Besondere Bedeutung kommt dabei der Kopplung zwischen der Spannungsquelle und der zu betreibenden Schaltung zu. An dieser Stelle wird oft ein Spannungsregler eingesetzt. Dieser Spannungsregler muss einerseits mit dem zu erwartenden Eingangsspannungsbereich zurechtkommen, andererseits muss er stets die korrekte Spannung an seinem Ausgang liefern. Dabei sollte er noch möglichst sparsam sein, also eine möglichst geringe Ruhestromaufnahme haben.

Um diese Aufgabe zu erfüllen, bieten sich prinzipiell zwei Ansätze an: Lineare Spannungsregler sowie Schaltregler.

Lineare Spannungsregler sind meist einfacher einzusetzen und liefern eine sehr saubere Ausgangsspannung, haben aber prinzipbedingt einen schlechteren Wirkungsgrad als Schaltregler, da die Differenz zwischen Eingangs und Ausgangsspannung in Wärme umgesetzt wird und somit ungenutzt bleibt. Linearregler gibt es als Standardbauteile von zahlreichen Herstellern sehr günstig zu kaufen. Sie sind im Allgemeinen eine gute Wahl für die meisten Selbstbauprojekte, da sie unkompliziert in der Verwendung sind und sehr preiswert als Standardbauteile erhältlich sind.

Schaltregler hingegen verwenden eine Induktivität, um die Spannung sehr verlustarm umzusetzen, dieser Vorteil ist aber mit einem erhöhten Aufwand bei der Entstörung der Ausgangsspannung verbunden, lässt sich aber technisch meist gut beherrschen. In der Regel benötigt man auch ein solides Platinenlayout, um diese Technik optimal einsetzen zu können. Schaltregler sind insbesondere dann sinnvoll, wenn grosse Spannungsdifferenzen zu meistern sind (zB von 12V auf 3.3V), oder immer dann, wenn aus einer niedrigen auf eine höhere Spannung gewandelt werden muss. Die komplexere Schaltungstechnik macht sich auch beim Preis bemerkbar, Schaltregler-Bausteine sind meist deutlich teurer als Linearregler, was aber bei Einzelstücken im Hobbybereich nicht weiter ins Gewicht fällt.

Je nach Anwendungsfall gilt es also zu Entscheiden, welche Technologie und welcher Typ die geforderte Aufgabe optimal erfüllen kann. Um die Auswahl etwas zu erleichtern, wurde diese Liste erstellt.

Auf dem Markt gibt es hunderte verschiedener Spannungsregler-Typen, die hier gezeigte Auswahl stellt nur einen sehr kleinen Ausschnitt dar und listet bevorzugt solche Typen auf, die bei den üblichen Elektronikversendern leicht zu beziehen sind und gut in Selbstbauprojekten eingesetzt werden können.

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