Spannungsumwandlung für Maker-Projekte

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Ob aus der Steckdose, unserem Heimtrainer oder einem anderen DIY-Generator: Woher die Spannung für Ihr Projekt auch kommt, meistens brauchen Sie mehr oder es ist zuviel da. Dann heißt es, die Spannung anzupassen. Abhängig von Ihrer Anwendung können Sie dazu auf unterschiedliche Techniken zurückgreifen.

Für Gleichspannungen aus einer Batterie oder anderen Quellen bis etwa 40 V bietet sich ein Festspannungsregler an (auch Längsspannungsregler genannt), der innerhalb seines Regelbereichs eine konstante Spannung am Ausgang gewährleistet, selbst wenn die Spannung an seinem Eingang schwankt. Damit können Sie Schaltungen, die bis zu etwa 1,5 A benötigen, gut betreiben. Dazu wird der Regler mit einer Spannung versorgt, die über der gewünschten Ausgangsspannung liegt. Bei einfachen Reglern muss diese Eingangsspannung mindestens 2 V größer als die gewünschte und konstante Spannung am Ausgang sein und darf maximal 40 V betragen. Sogenannte Low-Drop-Regler (LDO für Low-dropout) kommen mit deutlich weniger Differenz zwischen der Eingangs- und Ausgangsspannung aus und können schon ab einer Eingangs- zu Ausgangsdifferenz von 0,6 V arbeiten (abhängig vom Typ). Für gängige Ausgangsspannungen wie 1,8 V, 3,3 V, 5 V und 9 V gibt es ICs mit fest eingestellter Ausgangsspannung im typischen Transistorgehäuse TO-92 oder TO-220.

Kurzinfo

• Spannung umwandeln
• Step-Up und Step-Down
• Gleichspannung zu Wechselspannung

Checkliste

• Elektronik: keine Kenntnisse notwendig bei Verwendung von Modulen
• Messen: Multimeter zum Abgleich der Spannung

Mit einer Z-Diode zwischen dem Massepin des Reglers und Signalmasse kann die Festspannung noch um den Wert der Durchbruchspannung der Diode angehoben werden. Eine Z-Diode (früher auch Zener-Diode genannt) ist eine Diode, die darauf ausgelegt ist, dauerhaft in Sperrrichtung im Bereich der Durchbruchspannung betrieben zu werden, und deren Durchbruchspannung bei der Herstellung auf verschiedene Werte (beispielsweise 1,2 V) festgelegt werden kann. Bei einstellbaren Reglern wird über einen Spannungsteiler die gewünschte Ausgangsspannung konfiguriert (die genauen Werte finden Sie im Datenblatt).

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