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Die LM78xx sind positive Festspannungsregler.


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LM78xx

Der LM78xx ist ein Festspannungsregler für positive Ausgangsspannungen von 5 V bis 24 V. Der LM78xx ist in verschiedenen Gehäusen und mit unterschiedlichen maximalen Ausgangsströmen erhältlich.

Ausgangsspannungen der LM78xx-Typen

Die Ausgangsspannung beträgt xx Volt. Den LM78xx gibt es für folgende Spannungen:

Typ Uaus Umin Umax
LM7805 5 V 7,0 V 25 V
LM7808 8 V 10,5 V 25 V
LM7810 10 V 12,5 V 25 V
LM7812 12 V 14,5 V 28 V
LM7815 15 V 17,5 V 30 V
LM7824 24 V 27 V 38 V
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, Ströme und Leistung der LM78xx-Typen

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Dropout

Die Dropout-Spannung ist die minimale Spannung zwischen Eingang und Ausgang eines Spannungsreglers, bei der der Regler gerade noch eine stabile, geregelte Ausgangsspannung liefern kann.

Typ Imax Pmax Udropout Gehäuse
LM78Lxx 200 mA
 >100 mA
0,65 W 2,5 V TO-92
LM78xx 2,2 A
 >1,5 A
20 W 2,5 V TO-220
Imax maximaler Ausgangsstrom
Pmax maximale Verlustleistung (Uein-Uaus)*Iaus ohne Reduzierung von Iaus
Udropout minimale Spannung (Uein-Uaus), damit die Ausgangsspannung gewährleistet ist
  • Pmax ist kein Grenzwert, weil sich die LM78xx selbst vor zu hohen Temperaturen schützen.

Symbol

LM78xx_Symbol.png
Symbol eines LM78xx

VI ist der Eingang

VO ist der Ausgang

GND ist der gemeinsame Anschluss für Eingang und Ausgang

Grundschaltung

LM78xx_Grundschaltung.png
Grundschaltung des LM78xx

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.

Dropout-Spannung

Die Dropout-Spannung eines Spannungsreglers ist die minimale Spannung zwischen seinem Eingang und Ausgang, bei der der Spannungsregler noch korrekt arbeitet.

Der LM78xx hat eine Dropout-Spannung von 2,5 V (2,0 V beim LM7805) (bei allen Temperaturen und Strömen).

Die Eingangsspannung des LM78xx muss also mindestens 2,5 V (2,0 V 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 Dropout-Spannung von 2,5 V beträgt die Leistung an einem LM78xx mindestens:

P = 2,5V * Iaus

Ausgangsstrom

Imax bedeutet, dass ein LM78xx (LM78Lxx) mindestens 1,5 A (100 mA) liefert, wenn er nicht zu heiß ist. Er liefert aber niemals mehr als 2,2 A (200 mA).

Gehäuse

TO92.png
LM78Lxx im TO-92-Gehäuse

a - VO
b - GND
c - VI

TO220.png
LM78xx im TO-220-Gehäuse

a - VI
b - GND
c - VO
Der Anschluss b ist mit der Kühlfahne d verbunden.

Kühlung

Der LM78xx erwärmt sich durch die an ihm abfallende 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 1,4 W betrieben werden. In der Praxis werden damit nicht mehr als 300 mA erreicht.
  • Wird der LM78xx auf einer Leiterplatte montiert, kann er mit bis zu 1,8 W betrieben werden und bis zu 500 mA liefern.
  • Mit einem Kühlkörper 35 mm*17 mm*13 mm (Fischer SK 13/35) sind es 3,3 W und bis zu 1 A.
Attention attention

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 100 mA, es können aber über 300 mA vorkommen.
  • LM78xx (TO-220) liefert mindestens 1,5 A, es können aber über 3 A 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 50 mA ideal.
  • Der LM78xx (TO-220) ist für Ströme bis 0,3 A geeignet, wenn er ohne Kühlung betrieben wird.
  • Der LM78xx (TO-220) ist für Ströme bis 0,5 A geeignet, wenn er auf einer Leiterplatte montiert ist.
  • Der LM78xx (TO-220) ist für Ströme bis 1,0 A geeignet, wenn er mit einem Kühlkörper betrieben wird.