Spannungsregler

[der jüngere Andreas]

Ich habe ein kleines Problem:
Ich brauche eine Gleichspannung von 12 Volt aus 16 Volt Wechselspannung. An sich noch kein Problem. Durch die Gleichrichtung und Glättung erhalte ich aber ca. 22 Volt. Der Spannungsregelr darf aber nur eine Eingangsspannung von 18 Volt erhalten. Ich habe schon einen verschossen. der hat sich nach einem viertel Jahr einfach verabschiedet. Wie kann ich die Eingangsspannung auf die 18 Volt herunterdrücken?

[Harry]

Such mal ein wenig nach anderen Spannungsreglern. Es gibt da deutlich spannungsfestere. Oder nehme einen 12 und einen 16Volt Spannungsregler in Reihe.

Viele Grüsse
Harry

[Stef@n]

Salü Andreas,

Schreib doch mal, welchen Spannungsregler Du bisher benutzt hast.
Da es schon mal grundsätzlich mehr als 4 Sorten von Reglern gibt, wäre es ganz günstig, in welcher Sorte man Ersatz suchen soll.
Oder möchtest Du deine Schaltung komplett umbauen?

[günni]

Hallo Andreas,
schalte vor den 7812 (78S12) einen 7818 (78S18). Wichtig, ausreichende
Kühlung nicht vergessen.

[Stephan D.]

Ausserdem hängt die Wahl des geeigneten Spannungsreglers auch von der benötigten Stromstärke
(den Amperes) ab.

Gruß

Stephan

[Wolfgang K.]

Hier mal ne kleine Auflistung:

• 78Mxx = 0,5A
  78Lxx = 0,1A
  78Cxx = 1,0A

[günni]

Der von mir in Klammern angegebene S "macht" 2 A.
Beispiel: 78S12

[Stef@n]

Hallo Andreas,
schalte vor den 7812 (78S12) einen 7818 (78S18). Wichtig, ausreichende
Kühlung nicht vergessen.

Und was soll bitte der Quatsch? Welche Wirkung soll das haben? Im Fehler tötet der eine den anderen gleich mit. Wichtiger sind da andere Dinge.

Beide sind in der Normalausführung bis 30V bzw. 34V am Eingang zugelassen.
Von daher bin ich der Auffassung, daß Andreas eine andere Sorte Spannungsregler benutzt, als diese Sorte Festspannungsregler.
Aber da er sich nicht meldet, bleibt auch das nur Vermutung.

Die einzig sinnvolle Verwendung von 2 Festspannungsregler in einer Schaltung zur erzeugung einer Spannung ist: die direkte und räumlich unmittelbar nebeneinander angebrachten parallelgeschalteten Festspannungsregler der Reihen 78xx bzw. 79xx.

Was auch nie fehlen darf, ist die Entkopplung der Regler durch Verschaltung von einem C von 0,33 bis 1,5uF zwischen Eingang und Masse. Ebenfalls ein C gehört zwischen Ausgang und Masse im Wert von 0,056 bis 0,33uF. Beide C gehören direkt an die Anschlußbeine des Reglers und nicht mehr als 0,5 cm davon entfernt. Beide sind keramische C, MHT-Typ, MKH-TYP oder notfalls auch Tantal-Elko, aber nie normale Elkos!

Erstes C soll verhindern, daß die induktive Verkopplung der Zuleitungen entstehen. das C am Ausgang verbessert die Ausgangsfestigkeit bei kurzen Lastimpulsen.

Wunder bewirkt ebenfalls das Schalten einer "Freilaufdiode" (wie man es von den Relais kennt), vom Ausgang zum Eingang.
So ausgerüstet hat es mich bisher noch keinen einzigen 78xx er gekostet.
Bei Überlastung schaltet der mal ab, d. h. runter in einen für ihn unkritischen Bereich, er geht aber nicht kaputt.
Diese 3 Bauteile (C,C und Diode) gehören immer zum Festspannungsregler und ersparen keinesfalls ein Glättungs-C.

Wer einmal mit dem Oszilograph gesehen hat, wie bei einer Modelleisenbahn der wahre Spannungsverlauf der Fahrspannung ist, wenn eine Lok im Gleis fährt, der weiß warum C,C und Diode Sinn machen! Frequenzen und Oberwellen von Musik und ähnliches ist ein Schei** dagegen.

[der jüngere Andreas]

Also erstmal: Nicht gleich sauer werden, wenn man sich nicht gleich meldet, es giobt noch Leute, dei nicht den ganzen tag vor dem Computer hocken können.

Also, ich habe 7812 KC eingebaut. Ihr habt mit der eingangsspannung auch recht,. die ist bis 30 Volt ausgelegt ich habe mich im datenblatt verlesen. Ich habe jedoch vergessen, die Schutzkondensatoren einzubauen. Einen zur Glättung habe ich natürlich. Eine Freilaufdiode ist nach Datenblatt jedoch niht nötig, ich werde sie jedoch einbauen.

[elythomaslumber]

Hallo Andreas,

entscheident ist nicht nur der maximal fließende Strom, sondern auch die Spannungsdifferenz von Ein- zu Ausgang und die sich daraus ergebende Verlustleistung, will heißen, das Ding möchte auch gekühlt werden.

Grüße

Hartmut

[der jüng. Andreas]

Keine Angst, das Ding wurde sehr gut gekühlt. Es wurde im betrieb kaum handwarm.

[Stef@n]

Also erstmal: Nicht gleich sauer werden, wenn man sich nicht gleich meldet, es giobt noch Leute, dei nicht den ganzen tag vor dem Computer hocken können.

Ach. Sowas gibt es noch?

Also, ich habe 7812 KC eingebaut. Ihr habt mit der eingangsspannung auch recht,. die ist bis 30 Volt ausgelegt ich habe mich im datenblatt verlesen. Ich habe jedoch vergessen, die Schutzkondensatoren einzubauen. Einen zur Glättung habe ich natürlich. Eine Freilaufdiode ist nach Datenblatt jedoch niht nötig, ich werde sie jedoch einbauen.

Mir waren die 18 Volt in deinem Beitrag zu wenig.

Die "Freilaufdiode" war mir nicht mehr ganz schlüssig, drum habe ich nachgeschaut. Sie ist laut Fachbuch zum Elektronik-Paß 3, 3.Auflage aus 1984, Seite 173, Bild 4.37, wie folgt beschrieben:

Da bei Schaltungen der Digitalen Steuerungstechnik meistens stoßartige Lastschwankungen auftreten, wurde als Ausgangskondensator CA mit 47uF ein relativ großer Wert eingesetzt. Bei CA von > 10uF ist es laut Herstellerangaben erforderlich, den Festspannungsregler gegen Rückströme zu schützen. Dies geschieht mit der Diode.

Und CA ist das C, das am Ausgang zur Masse geschaltet ist.

Ursache für stoßartige Lastschwankungen kann bei der Modelleisenbahn ja durchaus ein Staubkorn oder eine schlechte Schiene-Radverbindung sein.
Aber auch eine Zugbeleuchtung zieht schon neben dem Motor soviel Strom, daß die Lastschwankungsbedingungen eigentlich immer stattfinden.

Und aus dem Hinterkopf weiß ich dann auch noch folgende Begründung: Bei ungünstigen Verhältnissen von Glättungs-C und Ausgangs-C und weiteren C in der zu speisenden Schaltung hilft die Diode bei Spannungsausfall am Eingang, daß die Ausgangsspannung am Regler nicht erheblich größer sein wird, als am Eingang des Reglers. Durch die Silizium-Diode sind dies normalerweise 0,6V. 1N4001 oder 1N4004 ist üblich.

Für Interessierte: Datenblatt der 78xxer Familie unter
http://alldatasheet.com/datasheet-pdf/v ... L7812.html
siehe Bild 1 Seite 4 wegen der beiden C,
siehe Bild 33 Seite 20 wegen der Diode und
siehe Bild 25 bzw 27 Seite 29 wegen höheren Eingangsspannungen.

Wie Hartmut schrieb, ist das Verhältnis Eingangs- zur Ausgangsspannung ebenfalls wichtig. Am günstigsten ist das, wenn die Eingangsspannung nur, aber mindestens 2 Volt über der Ausgangsspannung ist.
Aber bei korrektem Einbau spricht der Überlastschutz des Reglers an und es geht an der Spannungsreglung nichts kaputt.
Eine Spannungsspitze aber kann für den Regler direkt tödlich sein.

[günni]

[quote="Stef@nUnd was soll bitte der Quatsch? Welche Wirkung soll das haben? Im Fehler tötet der eine den anderen gleich mit. [/quote]

1. Es geht auch höflicher.
2. Ich habe die Schaltung von 2 Positivspannungsreglern in Reihe
seit Jahren störungsfrei im Einsatz.

[Stef@n]

1. Es geht auch höflicher.

Klar. Auch wenn ich höflichst darum bitte, es ausdrücken zu dürfen, es ändert aber nichts daran, daß das trotzdem Quatsch ist.

2. Ich habe die Schaltung von 2 Positivspannungsreglern in Reihe
seit Jahren störungsfrei im Einsatz.

Und das macht einen Unsinn nicht sinnvoller.
Anders kann ich das nicht ausdrücken.

Bei Einsatz der beiden Regler mit den laut Datenblatt vorgegebenen Zubehörteilen, kostet der Einsatz mehr Platz, Aufwand und Geld und bietet weniger Sicherheit in Funktion als ein richtig dimensionierter Regler.

Ohne Zubehör funktionieren beide Versionen nicht sicher.
Warum also die Kosten fast verdoppeln für weniger Sicherheit?

[der jüngere Andreas]

Da ihr ja alle irgendwie Elektronik-Fraeks seid, hier noch eine Frage: wie realisiert man einen direkt hinter den Spannungsregler geschalteten elektronischen Kurzschlussschutz? Also jetzt nicht Sicherung, sondern mit Transistor, der bei höherem Strom die Spannung senkt bzw. abschaltet.

[günni]

Da solltest Du Stef@n fragen.
PN geht an Stef@n

[Stef@n]

Die Festspannungsregler der Reihen 78xx und 79xx haben einen integrierten Kurzschlußschutz, der durch Herunterregeln der Spannung auf einen für den Regler unschädlichen Wert.
Das heißt aber auch, daß ein größerer Strom dann erst gar nicht fließt, um eine Sicherung elektronischer Art auslösen kann.
Stellt man die elektronische Sicherung auf einen geringeren Wert, als die im Regler auslösende Schwelle, so ist eine elektronische Sicherung erst sinnvoll.
Und da tendiere ich persönlich eher dazu, die elektronische Sicherung nicht einzusetzen.

Im Betrieb mit einer Modelleisenbahn sei Dir nämlich versichert:
Ist in der Schaltung auch nur ein Radsatz im Fahrenden Betrieb inbegriffen, so schaltet eine Sicherung ab und das definitiv und apprupt. Und sei der Stromimpuls auch noch so kurz.

Die erste Zeit gehst Du Fehler in der Anlage suchen, die gar nicht vorhanden sind. Die Auslöser sind nicht mehr existent.
Ein Überfahren von Herzstücken, Kontaktgleisen etc. wird zur Glücksache.
Im Normalbetrieb hilft z. B. die Schwungmasse des Motors der Lok den kurzschliessenden Radreifen ein Stückchen weiterzubewegen. Der Kurzschluß ist wieder weg, die Sicherung hat abgeschaltet.

Durch das C am Ausgang des Reglers ist die Schaltung auch ultrakurz in der Lage auch mal mehr Strom abzugeben, als der Regler liefern kann.
Der Regler freut sich, denn er hat nun genug Zeit, das C wieder aufzuladen, sich zu erholen. Die Sicherung ist ja schon gefallen und Du bist wahrscheinlich den Fehler am suchen.
Mein persönliches Fazit: In Modellbahnen und hinter einem Spannungsregler mit Kurzschlußschutz hat das keinen Sinn.

Bei meiner Steuerung setze ich auf all meinen Gleisabschnitten je einen 7812 zur Fahrspannungsreglung ein. In Spur N reichte das immer zum Betrieb z. B. eines Erzzuges mit 2x151 in Doppeltraktion.
Und wenn ich den Hammer von den Gleisen nehme, fährt der Zug direkt weiter. Unproblematischer gehts nicht. Da der Festspannungsregler nicht ganz abschaltet, sondern nur herunterregelt, hat es in meiner Version sogar den Vorteil: selbst mit kurzschließendem Hammer wird in der Gleisbesetztmeldung ein Verbraucher gemeldet, die auswertende Schaltung registriert "Gleis ist belegt" und alles ist gut. Bei abgeschalteter Sicherung gibt es keinen Stromfluß und somit auch keine Meldung. Für die Steuerung heißt das: "Gleis ist frei" und eine zusätzliche Meldung "Sicherung gefallen für Gleis" würde benötigt.

Was anderes ist natürlich der Einsatz einer Sicherung in einer Reglerschaltung, wenn keine Motoren, Relais oder sonstigen Induktivitäten, Kapazitäten im Spiel sind.
Für den Fall reichen dann aber auch durchaus die billigere Version von "normalen" Fein-Sicherungen.

[der jüngere Andreas]

Es geht hier auch nicht direkt um die Modellbahn, sondern um die Stromversorung der Stoppstellen des Faller-CarSystems. Dann eben generell: Kennt jemand eine geeignete Schaltung dafür (12 V, max. 1,5 A)

[Stef@n]

Für die Stopstellen genügt meines Wissens alleine schon pulsierender Gleichstrom. Gesiebt/Geglättet ist gut, aber nicht unbedingt erforderlich.

Lösung preiswert:
Hinter jedem Schalter eine extra Feinsicherung von der Höhe der Nennstromaufnahme mal 1,5 in mittelträge je Spule.
Parallel zur Sicherung eine Leuchtdiode mit Vorwiderstand, zur Anzeige, welche Sicherung gefallen ist, wenn der Schalter geschlossen ist, d. h. Spule anziehen sollte.

Sind z. B. Spulen zu schalten, dann ist es durchaus angebracht, nach Lösungen zu suchen, die im Null-Durchgang der pulsierenden Gleichspannung den Verbraucher einschaltet. Das verlängert das Überleben der Schaltkontakte erheblich. Auf jeden Fall ist die Wahrscheinlichkeit, genau dann im Moment des höchsten Spulenstromes zu schalten, wesentlich geringer, als in anderen Momenten. Im Falle eines geglätteten oder geregelten Gleichstromes muß der Schalter in jedem Fall immer den gesamten Strom schalten können.
Einfachste Variante hier: Thyristor/Triac als indirekter Schalter bei pulsierendem Gleichstrom mit entsprechender Feinsicherung je Spule.
Weiß allerdings aus fehlender Erfahrung nicht genau, ob das ausreicht, mit dem, was die Spulen letztendlich schalten sollen. Das sind doch die Reedkontakte in den Fahrzeugen. Ich gehe vielleicht fehl, aber ich mutmaße mal, daß es dennoch ausreicht, den Kontakt zu halten, selbst wenn die Spannung gegen Null geht oder gar durch Null geht... Wenn das nicht stimmt bzw funktioniert, dann letzten Absatz streichen...

Elektronische Sicherung pro Spule ist weniger angebracht, weil teuer.
Festspannungsregler wären für jede Spule vorzusehen und dadurch ebenfalls weniger angebracht, denn 2 oder mehr Spulen kann ein 2A-Regler wohl nicht mehr sicher schalten.

[der jüngere Andreas]

Ich möchte ja auch keine elektronische Sicherung für jeden Abgang, sondern für den Gesamtstrom. Feinsicherung ist schrott, muss man immer erst neue kaufen.