Stabilisierte Spannungsquelle 5V / 12V mit dem 7805 Spannungsregler

Mit Hilfe von Spannungsregler-ICs der 78XX-Reihe (z.B. LM7805 oder LM7812) kann man elektronische Schaltungen zuverlässig mit einer gewünschten Festspannung (z.B. 5V oder 12V) versorgen. Die Verschaltung ist sehr einfach, die Bauteile günstig und da der Spannungsregler-IC gut gegen Kurzschluss und Überhitzung geschützt sind, auch sehr robust.

Die letzten beiden Ziffern des ICs geben die Ausgangspannung an. Ein 7805 liefert also z.B. 5V. Typische Spannungen der 78XX ICs sind 5V, 8V, 9V, 12V und 24V. Etwas seltener sind diese ICs auch in anderen Spannungen erhältlich.

Stückliste

  • 1x 78XX Spannungsregler
  • 2x Kondensator 100nF
  • 2x Elektrolytkondensator 100µF
  • ggf. (Z-)Dioden

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Funktion und Schaltplan

Für einen zuverlässigen Betrieb sollte die Eingangsspannung ca. 2V höher als die Ausgangsspannung liegen. Diese 2V fallen bei der Spannungsreglung selbst ab. Benötigt man eine geringere Spannungsdifferenz (z.B. bei Batteriebetrieb), kann man auf kann man auf sogenannte „Low-Drop-Spannungsregler“ zurückgreifen. Sie arbeiten bereits mit einer niedrigeren Spannungsdifferenz und arbeiten zudem effizienter. Außerdem gibt es Spannungsregler verschiedener Leistung. Der Standardtyp liefert 1 Ampere, Typen mit 78LXX 0,1A und Typen mit 78SXX 2A und 78HXX mit 5A. Für alle Spannugsregler gilt, dass sie ausreichend mit Kühlkörpern gekühlt werden müssen, wenn sie nahe ihrer maximalen Leistung betrieben werden. Möchte man z.B. aus Platzgründen auf eine Kühlung verzichten, kann man anstattdessen auf eine leistungsfähigere Version des Spannungsreglers zurückgreifen.

Die beiden 100nF Kondensatoren in der Schaltung dienen dazu, Schwingungen (z.B. durch die Netzfrequenz) zu vermindern. Die beiden 100µF Elektrolytkondensatoren sorgen für eine gleichmäßige Spannungsversorgung und überbrücken die Spannungstäler, die bei der Gleichrichtung nach einem Transformator entstehen. Verwendet man den leistungsfähigeren Typ 78SXX (z.B. 78S05) oder 78HXX (z.B. 78H05) muss man die Kapazität dieser Elektrolytkondensatoren aufgrund des erhöhten Stromflusses entsprechend erhöhen.

Spannung des Spannungsreglers anpassen

Wenn man gerade keinen passenden Spannungsregler zur Hand hat, oder eine Spannung benötigt, die zwischen den verfügbaren Modellen liegt, kann man den Spannungswert mit herkömmlichen Dioden oder Z-Dioden anpassen (siehe 2. Schaltplan). Die Spannung erhöht sich bei Z-Dioden um den Wert der Z-Diode. Normale Dioden schließt man andersherum an – dort erhöht sich die Spannung entsprechend der Sperrspannung der Diode (sie beträgt bei den zumeist verwendeten Silizium-Dioden 0,7V). Durch das Hintereinanderschalten von mehreren Dioden addiert sich die Spannung. Schließt man beispielsweise zwei Silizium-Dioden an einem einem 7805 IC an, erhält man eine Ausgangsspannung von 6,4V.

 

 

20 Kommentare zu “Stabilisierte Spannungsquelle 5V / 12V mit dem 7805 Spannungsregler

  1. Hallo ,
    es geht um fahrradbeleuchtung

    da bei längerer fahrradtour die akkus der neuen beleuchtung ständig schwächer werden, wollte ich wieder auf den alt bewährten dynamo zurück bauen. allerdings sind die lampen hier nicht gerade sehr leucht stark.
    darum habe ich mir eine ca 20cm breite lichtleiste aus super hellen leuchtdioden (aus internet ) gebaut.
    da der dynamo wechselspannung liefert, dann einen gleichrichter aus 4 dioden gelötet und an den dynamo angeglemmt.. funktioniert auch wunderbar und weg wird super ausgeleuchtet
    NUUURR hab ich da bedenken wegen der haltbarkeit der dioden.. dynamo liefert ja 6 v -3w — aber dioden hvertragen ja nur 3,2v max 30ma—
    meine frage daher
    hilft es wenn ich 2 dioden( 2x 3,2V =6,4V ) jeweils in reihe schalte … aber was ist dann mit dem strom
    oder ist es besser vor jede diode einen vorwiderstand zu setzen—- was ist dann mit der leuchtkraft — wie hoch sollte dann der widerstand sein ???

    wer man mir in einfachen worten helfen ???
    danke allen schon im vorraus
    uli

  2. Hallo Klaus,

    es gibt fertige Schaltungen hierfür zu kaufen,
    Deine Anforderungen für die Schaltung wurden nicht spezifiziert.
    z.B.
    Netzteil für 10,-¤
    1) mit Spannungseinstellung
    2) und mit Strombegrenzung
    3) ohne Abschaltung bei Überlast (Spannung und Strom werden auf NUll geschaltet bei Einstellung durch Punkt 2), für Schaltungen geeignet die keine Dauerlast vertragen)
    Eingang 5-35 VDC
    Ausgang 2V-30 VDC ca. 1A ohne Kühlkörper
    Schaltung mit Kühlkörper bis zu 2,5A
    bei 6 VDC Ausgang x 2,5A => 15 Watt
    bei 30 VDC Ausgang x 2,5A => 75 Watt
    die Verlustleistung von 60 Watt muß der Kühlkörper aufnehmen (und an die Umluft abgeben)
    Maß: ca. Breite 5 cm x Tiefe 3 cm x Höhe 1,5 cm

    gruß
    gilbert

  3. Moin,
    auf was muss ich achten wenn ich von 24V nur 12 mit ca 5A arbeiten will. ich möchte ein Funkgerät 12V in ein LKW (24V) betreiben. Leider habe ich jetzt schon 2 Spannungswander Zerschossen und das wird mir nun zu teuer.
    Danke für eure Hilfe

  4. Ich hab mal ne Frage und zwar will ich eine LED leuchten lassen, di aber max 2,7V aushält. Durch einen Windgenerator soll das ganze leuchten. Ich will da jetzt einen Spannungsregler da anschließen welches Ende muss ich da wo anschließen??

    Bitte nicht so kompliziert antworten ich verstehe davon nicht so viel

    Danke schon im Voraus

  5. Hallo
    Ich habe folgendes Problem oder ich mache mir es! Ich brauche für meine Modellbahn genau 3V Gleichspannung für zusatz Relais, weil die Rückmeldung der Weichen nicht 100%ig sind.
    Ich habe 2 Trafos. Beide 16V….denkste die Schwanken um genau 2,5 V im Sek. Bereich kommen aber 17,6….18,3V Wechselstorm raus.
    Nun habe ich den Wechselstrom über Gleichrichter 220V 5 A geglättet , um einen stabilen Gleichstrom zu bekommen!
    Bitte nicht verwechseln mit dem Fahrstrom ( Gleichstrom aber geschw. abhängig )!
    Bei dem Einsatz von elektr. Spannungsreglern brennen diese durch! Zum glätten des Stromes habe Elko 60v 2200µF nach dem Gleichrichter eingesetz.
    Ohne Erfolg. Das Bi-stabile Relais klappert immer noch auf einer Seite, eben wie bei Weckselstrom. Die andere Seite schaltet normal und nach ca. 2min wir der Spannungsregler heiß und brennt durch. Dies erfolgt auch wenn man nur ein Meßgerät anschließt!
    Kann mir jemand helfen !
    Danke

  6. Aufgrund der relativ hohen Eigeninduktivität des Elkos ist es nicht gerade clever diesen als C6 einzusetzen.
    Hier sollte auf ein Kerko zurückgegriffen werden.

  7. Späte Antwort:
    9V —- 7805 —– 5V
    Ja.
    9V sind gut, der 78xx braucht am Eingang immer 3V mehr als am Ausgang. Und: Je größer die Differenz, desto mehr Verluste (=> Hitze!)

  8. \„Für was sind die Kondensatoren da\“

    Es gibt 2 Möglichkeiten: Es handelt sich um eine Elektrolytkondensator zur spannungsglätung am eingang, oder um kondensatoren zur Entstörung (frequenzabhängige Wiederstände)

  9. Heisst das, wenn ich ein Netzteil hab das 9V-Gleichspannung hat, das ich mit einfach nur den 7805 dahinter hängen muss, und ich bekomme 5V.
    Gruss Krammel

  10. Wenn man Wechselspannung aus einem Netzteil gleichrichtet, gibt es immer noch „“Lücken““ in der Stromversorgung. Diese werden durch die Elkos ausgebügelt. Die kleinen Kondensatoren bügeln höhere Frequenzen aus und sollen verhindern, dass der Spannungsregler aufgrund seiner inneren Beschaltung das Schwingen anfängt.

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