LM78xx
Der LM78xx ist ein Festspannungsregler für positive Ausgangsspannungen von 5V bis 24V. Der LM78xx ist in verschiedenen Gehäusen und mit unterschiedlichen maximalen Ausgangsströmen erhältlich.
Die Ausgangsspannung beträgt xx Volt. Den LM78xx gibt es für folgende Spannungen:
| Typ | Uaus | Umin | Umax |
| LM7805 | 5V | 7,0V | 25V |
| LM7808 | 8V | 10,5V | 25V |
| LM7810 | 10V | 12,5V | 25V |
| LM7812 | 12V | 14,5V | 28V |
| LM7815 | 15V | 17,5V | 30V |
| LM7824 | 24V | 27V | 38V |
| Uaus | Ausgangsspannung |
| Umin | minimale Eingangsspannung, damit die Ausgangsspannung gewährleistet ist |
| Umax | maximale zulässige Eingangsspannung |
| Diese Grenzwerte dürfen nicht überschritten werden. | Siehe: Betriebsdaten und Grenzdaten |
Spannungen der LM78xx-Typen
| Typ | Imax | Pmax | Udrop-out | Gehäuse |
| LM78Lxx | 200mA >100mA |
0,65W | 2,5V | TO-92 |
| LM78xx | 2,2A >1,5A |
20W | 2,5V | TO-220 |
Leistung der LM78xx-Varianten
| Imax | maximal gelieferter Ausgangsstrom |
| Pmax | maximale Verlustleistung (Uein-Uaus)*Iaus) ohne Reduzierung von Iaus |
| Udrop-out | minimale Spannung (Uein-Uaus) damit die Ausgangsspannung gewährleistet ist |
- Pmax ist kein Grenzwert, weil sich die LM78xx selbst vor zu hohen Temperaturen schützen.
Symbol
VI ist der Eingang
VO ist der Ausgang
GND ist der gemeinsame Anschluss für Eingang und Ausgang
Grundschaltung
Die beiden Kondensatoren sind für den sicheren Betrieb erforderlich. Sie müssen nahe am LM78xx platziert werden.
Wirkung
Die Ausgangsspannung des Spannungsreglers ist fest eingestellt.
- Bei Überlast und zu hohem Strom reduziert der LM78xx den Strom.
Drop-Out-Spannung
Die Drop-Out-Spannung eines Spannungsreglers ist die minimale Spannung zwischen seinem Eingang und Ausgang, bei der der Spannungsregler noch korrekt arbeitet.
Der LM78xx hat eine Drop-Out-Spannung von 2,5V (2,0V beim LM7805) (bei allen Temperaturen und Strömen).
Die Eingangsspannung des LM78xx muss also mindestens 2,5V (2,0V beim LM7805) höher sein als die Ausgangsspannung.
Leistung
Die im LM78xx abfallende Leistung hängt vom gelieferten Strom ab, aber auch von der Spannung, die zwischen Eingang und Ausgang abfällt.
P = Ureg * Iaus P = (Uin - Uaus) * Iaus
Bei einer Drop-Out-Spannung von 2,5V beträgt die Leistung an einem LM78xx mindestens
P = 2,5V * Iaus
Ausgangsstrom
Imax bedeutet, dass ein LM78xx (LM78Lxx) mindestens 1,5A (100mA) liefert, wenn er nicht zu heiß ist. Er liefert aber niemals mehr als 2,2A (200mA).
Gehäuse
a - VO
b - GND
c - VI
a - VI
b - GND
c - VO
Der Anschluss b ist mit der Kühlfahne d verbunden.
Kühlung
Der LM78xx erwärmt sich durch die an ihm abfallenden Leistung. Ist die Erwärmung zu groß, reduziert der LM78xx den Ausgangsstrom. Um einen ausreichenden Ausgangsstrom zu erhalten, kann es sinnvoll sein, den LM78xx zu kühlen.
Der LM78Lxx (TO-92) wird ohne speziellen Kühlkörper betrieben.
Der LM78xx (TO-220) wird normalerweise mit einem Kühlkörper betrieben.
Die notwendige Kühlung des LM78xx hängt von seiner Leistungsaufnahme ab.
- Ohne Kühlung kann ein LM78xx mit 1,4W betrieben werden. In der Praxis werden damit nicht mehr als 300mA erreicht.
- Wird der LM78xx auf einer Leiterplatte montiert, kann er mit bis zu 1,8W betrieben werden, und bis zu 500mA liefern.
- Mit einem Kühlkörper 35mm*17mm*13mm (Fischer SK 13/35) sind es 3,3W und bis zu 1A.
Der LM78xx kann über 100°C heiß werden.
Regeln
- Der LM78xx wird mit verschiedenen festen Ausgangsspannungen geliefert.
- Der maximale Ausgangsstrom des LM78xx ist typabhängig.
- Die Begrenzung des Ausgangsstroms dient in erster Linie dem Schutz des LM78xx selbst. Der Schutz der am Ausgang angeschlossenen Schaltung ist sekundär.
- LM78Lxx (TO-92) liefert mindestens 100mA, es können aber über 300mA vorkommen.
- LM78xx (TO-220) liefert mindestens 1,5A, es können aber über 3A vorkommen.
- Der LM78xx erwärmt sich im Betrieb.
- Der LM78xx wird durch Überhitzung nicht zerstört.
- Bei Erwärmung reduziert der LM78xx den Ausgangsstrom.
- Der LM78Lxx (TO-92) ist für Ströme bis zu 50mA ideal.
- Der LM78xx (TO-220) ist für Ströme bis 0,3A geeignet, wenn er ohne Kühlung betrieben wird.
- Der LM78xx (TO-220) ist für Ströme bis 0,5A geeignet, wenn er auf einer Leiterplatte montiert ist.
- Der LM78xx (TO-220) ist für Ströme bis 1,0A geeignet, wenn er mit einem Kühlkörper betrieben wird.