Seite 4: Spannungsregler, Z-Diode, Metallpapierkondensator

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Spannungsregler

Vorhandene Gleichspannungen werden mit Hilfe von Spannungsreglern (sogenannte Längsregler) herabgesetzt und stabilisiert. Unabhängig von der Last der nachfolgenden Schaltung wird die Ausgangsspannung auf einem konstanten Wert gehalten. Bei komplexen Geräten, zum Beispiel den Heimkinoverstärkern, werden viele unterschiedliche Spannungen für die verschiedenen Funktionseinheiten, wie Standby-Netzteil, RDS-Radio, Decoderstufe, Videoverarbeitung, Anzeigeeinheit et cetera benötigt. Manchmal sind mehrere Netzteilplatinen in einem Gerät verteilt auf denen unterschiedliche Spannungsregler zu finden sind.

Verbreitet sind die Typen 78xx (positiver Spannungsregler) und 79xx (negativer Spannungsregler). Das xx gibt hierbei die stabilisierte Ausgangsspannung an. Symmetrische Spannungen werden in der Audiotechnik beispielsweise für den Betrieb von Operationsverstärkern benötigt. Neben den Festspannungsreglern kommen auch eine Vielzahl einstellbarer Spannungsregler zum Einsatz. Hier benötigt man die Datenblätter der Bauelemente. Seit etlichen Jahren sehr verbreitet ist beispielsweise der einstellbare Spannungsregler LM317. Durch die äußere Beschaltung des Bauelements wird die Ausgangsspannung bestimmt.

Wird ein Spannungsregler in einer Schaltung ungewöhnlich heiß, so kann dies ein Indikator für einen Kurzschluss in der nachfolgenden Schaltung sein. Im Zweifelsfall sollte man immer prüfen, ob die vorgesehenen Eingangs- und Ausgangsspannungen anliegen und bei Verdacht die Verbindungen zur nachfolgenden Schaltung wie eingangs beschrieben auftrennen, um den Fehler eingrenzen zu können.

Z-Diode

Die Z-Diode ist eine Sonderform der Diode, die sich in Durchlassrichtung wie eine normale Diode verhält, also bei Spannungen ab etwa 0,7 Volt durchlässig wird. In Sperrrichtung bricht die Spannung bei einer gewissen Höhe durch. Diese Spannung bezeichnet man auch als Zener-Spannung, die im Datenblatt angegeben wird. Aufgrund dieser Eigenschaft kann man Z-Dioden in Sperrrichtung zur Spannungsstabilisierung und -begrenzung nutzen. Die Zener-Spannung lässt sich in der Schaltung durch das Parallelschalten des Multimeters zur Diode messen.

Metallpapierkondensator

In den 70er- und 80er-Jahren wurden oft Metallpapierkondensatoren zur Netz-Entstörung eingesetzt. Sie finden sich also am Eingang des Netzteils in der Nähe des Netzschalters.

Altersbedingt bekommen MP-Kondensatoren mit der Zeit kleine Risse, welche nur bei genauem Hinsehen zu erkennen sind, und verursachen dann britzelnde Geräusche.

Wenn Luftfeuchtigkeit in das Bauteil eindringt, verabschiedet sich der Kondensator nicht selten mit einem lauten Knall. Wird ein defekter Entstörkondensator am Netzschalter entfernt und nicht ersetzt, so entstehen beim Schalten des Gerätes Schaltfunken, welche sich unter anderem als Störungen im UKW-Band zeigen. Die entstehenden Schaltfunken verkürzen zudem die Lebensdauer des Schalters.