Spannungsregelung - Immer auf gleicher Höhe
Materialbedarf
Anz. | Bezeichnung | Datenblatt |
1 | Batterie/Spannungsquelle 9V | |
1 | Transistor BC548C (BC546C-BC550C) |
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1 | Zenerdiode 5,6 V/1,3 W |
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2 | Widerstand 220 Ohm | |
1 | Widerstand 470 Ohm | |
2 | Standard-Leuchtdiode 3mm oder 5mm |
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1 | Multimeter |
Grundlagen
In vielen Schaltungen ist es notwendig, dass man eine Spannungsquelle hat, dessen Ausgangswert sich nahezu nicht ändert. Selbst wenn die Strombelastung variiert. In solchen Fällen werden so genannte Spannungsregelungen verwendet.
![]() Die Zenerspannung liegt ja nun auch an der Basis-Emitter-Strecke von T1 an und auch an der Leuchtdiode und Vorwiderstand. Da die BE-Spannung sich auch bei ca. 0,7V einpendelt, fällt der Rest an der Last, hier eben D2 und R2, ab. Diese Spannung bleibt jetzt immer ziemlich konstant, selbst bei Änderung der Betriebsspannung oder Erhöhung oder Senkung des Laststromes. Dem Widerstand kommt hier auch eine besondere Funktion zu. Als erstes muss dieser klein genug sein, um den nötigen Basisstrom zu liefern den der Transistor benötigt, um genug durchzusteuern für den nötigen Laststrom. Zweitens darf der Widerstand aber auch nicht zu klein sein. Ansonsten würde die Zenerdiode überlastet, wenn keine Last angeschlossen ist und somit kein Basisstrom fließt. In diesem Fall läuft der gesamte Strom über D1. |
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Wird eine andere Ausgangsspannung benötigt, muss man nur D1 gegen einen passenden Wert eintauschen. Es ist aber zu bedenken, dass die Eingangsspannung der Schaltung etwas höher sein muss, als die gewünschte Ausgangsspannung. |
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Wer die Möglichkeit hat, kann ja auch mal die Versorgungsspannung der Schaltung ändern. Aber Vorsicht. Nicht zu hohe Spannung wählen, da ansonsten der Transistor schnell überlastet werden kann. T1 arbeitet in dieser Schaltung im Regelbetrieb. Dies bedeutet, dass er nicht vollständig durchgesteuert ist und somit an der CE-Strecke auch eine höhere Spannung abfällt. |
Wenn wir des Weiteren annehmen, dass wir hier einen Laststrom von ca. 30 mA haben (15 mA je LED), kommen wir schon auf eine Verlustleistung von 93 mW. Dies ist auch das größte Problem dieser Regelung. Die Leistung am Transistor nimmt schnell sehr große Werte ein. Um die Leistung am Transistor so gering wie möglich zu halten, sollte man daher allzu große Spannungsunterschiede zwischen Versorgung und Ausgang meiden. |
Funktionsweise der Regelung
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