Anz.	Bezeichnung	Datenblatt
1	Batterie/Spannungsquelle 9V
1	Widerstand 220 Ohm
1	Diode 1N4001
1	Spannungsregler 7805
1	Standard-Leuchtdiode 3mm oder 5mm	3mm, 5mm
1	Multimeter

Jeder der sich intensiver mit der Elektronik beschäftigt, wird irgendwann um den Bau von Netzteilen nicht herum kommen. Heutzutage gibt es aber gut elektronische Bauelemente die den Aufbau solcher Netzteile erheblich erleichtern. Die Rede ist hier von so genannten Spannungsreglern.

Für jede übliche Spannung sind entsprechende Regler erhältlich. Die Standard-Regler der 78xx-Reihe besitzen einen Maximalstrom von 1A, sind Überstrom und Kurzschlussfest, Temperaturüberwacht und einfach in der Verwendung. Aber auch Regler mit geringerer Stromaufnahme sind zu bekommen. Diese eignen sich für Schaltungen die nur einige mA benötigen. Ebenso kann man Regler bekommen die problemlos einige Ampere regeln können.

Im Prinzip gibt es für jedes Problem, wo eine geregelte Gleichspannung benötigt wird, einen entsprechenden Spannungsregler.

Für welche Spannung der Spannungsregler ausgelegt ist, zeigen die letzten beiden Ziffern in der Bauteilbezeichnung. 7805 sind dann entsprechend 5V Regelspannung. Ein 7812 regelt auf 12V usw. Des Weiteren gibt es auch Spannungsregler die mit negativer Spannung arbeiten. Diese haben dann die Bezeichnung 79xx.

Zwischen den 78 (Bzw. 79) und der Spannungsangabe kann auch ein Buchstabe eingefügt sein. Dieser gibt die Stromklasse an, bis zu der, der Regler arbeiten kann. Dabei sind:

L bis 100 mA

S bis 2A

H bis 5A

Ohne Buchstabe sind es immer 1A.

Eine Besonderheit ist noch zu beachten. Damit dieser Spannungsregler einwandfrei arbeiten kann, muss zwischen der Eingangsspannung und der Ausgangsspannung mindestens eine Differenz von 3V bestehen. Dieser hohe Spannungsunterschied ist auch gleichzeitig ein kleines Problem. Da der Regler jede Leistung, die er nicht an den Verbraucher weitergibt, 'verbrennen' muss, kann der Spannungsregler schon sehr heiß werden. Oft ist dann der Einsatz von entsprechenden Kühlkörpern unbedingt notwendig. Ansonsten kann es passieren, das der Spannungsregler wegen Überhitzung runterregelt.

Der Standard-Spannungsregler besitzt ein TO220-Gehäuse. Ist damit leicht zu verwechseln mit Transistoren der höheren Leistungsklasse. Der Linke Anschluss dient zum Anlegen der geglätteten Gleichspannung, welche bis zu 35V betragen kann. An dem mittleren Anschluss legt man das Massepotential, welches in den meisten Fällen, der Minus-Anschluss ist. Und dann ist noch der rechte Pin für den Ausgang vorhanden. Dort steht dann die geregelte Spannung zur Verfügung.

Um den Spannungsregler einzusetzen, ist nicht viel notwendig. Für einfache Schaltungen reicht schon dieser einfache Aufbau. In der Praxis findet man anstelle der Batterie meist ein Transformator mit Brückengleichrichter und Glättungskondensator. Wenn man diese Schaltung in Betrieb nimmt, leuchtet die LED auf. Die LED + Vorwiderstand stellen hier die Last da. Da am Ausgang des Spannungsreglers eine Spannung von 5V anliegt, kann der hier übliche 470 Ohm Widerstand durch 220 Ohm ersetzt werden. Wer sich noch einmal überzeugen möchte, dass die Spannung wirklich 5V ist, kann dies gerne mal überprüfen.

Die Messung hier wird zeigen, dass am Ausgang des Spannungsreglers eine Spannung von 5V anliegt. Diese Spannung auch ein paar mV über oder unter 5V liegen. Dies ist die übliche Toleranz. Wer eine sehr genaue Spannung benötigt, muss auf Präzisionsregler zurück greifen.

Möchte man die Spannung des Reglers etwas erhöhen, reicht es, einfach eine Diode in den Massezweig des Reglers zu legen. Mit Hilfe der Diode steigt die Spannung am Ausgang um ca. 0,7 V. Die Messung der Spannung bestätigt dies. Schaltet man nun 2 Dioden hintereinander, steigt die Spannung um 1,4 V. Dem Spannungsregler wird hier vorgegaukelt, dass der Massepunkt um die Diodenspannung höher liegt und somit regelt er auf die höhere Spannung ein.

Will man noch höhere Spannungen haben, kann man natürlich etliche Dioden hintereinander schalten. Dies ist aber nicht sehr sinnvoll. Einfacher ist es dann, eine Zenerdiode zu nehmen, die den entsprechenden Wert besitzt. Zu beachten ist hier, dass eine Z-Diode immer entgegen der Stromrichtung geschaltet wird. Es gibt aber eigentlich für jede gängige Spannung einen passenden Regler. Wozu denn dieser Aufwand?

Spannungsregler können nahezu alles ab. Kurzschlüsse, Überlastung etc. Nur bei einer Situation verabschieden sie sich in Sekundenbruchteilen. Wenn man an ihnen eine Gegenspannung anlegt. So eine Gegenspannung entsteht leicht, wenn Geräte/Bauteile mit Spulen, also Induktivitäten, angeschlossen werden. Wie z.B. Relais, Motoren, Hubmagnete etc. Um die Zerstörung zu verhindern, kann man eine Diode am Ausgang schalten. Da diese aber die Ausgangsspannung etwas verringert, wird in der Masseleitung eine weitere Diode eingeschleift, um den Spannungsverlust wieder auszugleichen. Diese Methode ist auch nicht die beste Lösung, um den Spannungsregler zu schützen. Durch die Dioden geht ja weitere Energie ungenutzt verloren. Es gibt da eine einfachere Möglichkeit.

Um den Spannungsregler vor Gegenspannungen zu schützen, muss man nur dafür sorgen, dass dieser von der Spannung nichts mit bekommt. Dies erreichen wir durch die Überbrückung des Reglers mit einer Diode die entgegen der Spannungsrichtung geschaltet wird. Im Normalbetrieb hat die Diode keinen Einfluss auf die Funktion des Reglers, da diese in Sperrichtung geschaltet ist und somit sperrt. Wird aber nun eine Gegenspannung angelegt, steuert die Diode durch und leitet den Strom ab und verhindert somit, dass der Regler sich verabschiedet.