Schaltreglerersatz für 78L05 sowohl elektrisch als auch preislich

(Firma: Anscheinend Corner-Cases ;-)) #2594210
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Hallo zusammen,

suche schon eine ganze weile nach einem Schaltregler der einen 78L05 
ersetzen soll.
Und zwar so, das der Wirkungsgrad in den 90igern Prozenten zu liegen 
kommt,
sowie auch preislich keine Kluft entstehen soll.
Das erstere habe ich bereits gefunden.

Aber es muß sich doch mittlerer weile auch preislich was getan haben ?

Konkret geht es darum etwas aus max. 16V= 5V= mit maximal 100mA und sehr 
hohem Wirkungsgrad und preislich annähernd am 78L05 zu realisieren.


Bernd_Stein
Gast #2594230
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Hi

>Aber es muß sich doch mittlerer weile auch preislich was getan haben ?

Es gibt mittlerweile Schaltregler als Ersatz für den 7805. Z.B RECOM 
R-78xx-Serie.

Aber die Preise werden dir nicht gefallen. Ist auch etwas naiv einen 
Schaltregler für ein paar Cent zu erwarten. Und dann vielleicht noch in 
der Größe eines 78L05.

MfG Spess
#2594235
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Eine moegliche Alternative : Der MC34063A, den kaufte ich kuerzlich mal 
fuer 21cents, dazu kommen noch Kondensatoren, Widerstande und eine 
Spule. Dh der Regler sollte fuer 32 cents machbar sein, was acht mal 
teurer wie die 4.5 cents eines 78L05 sind. Vielleicht muss man hin und 
wieder einen Kompromiss machen...
Gast #2594303
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Schaltregler 5V * 0.1A / 0.9 = 0.56 W Leistungsaufnahme
78L05 16V * 0.1A = 1.6 W Leistungsaufnahme

Differenz = 1.04 W

Einsparung des Schaltreglers bei Dauerbetrieb in 10 Jahren = 91 kWh

Einsparung bei 25ct/kWh = 23 Eur in 10 Jahren

Also jetzt sei mal nicht so knausrig, die paar Euro für den Schaltregler 
bekommst Du doch locker wieder rein.

Delta Oschi schrieb:
> Der MC34063A, den kaufte ich kuerzlich mal
> fuer 21cents, dazu kommen noch Kondensatoren, Widerstande und eine
> Spule.

Ein MC34063 mit eta = 0.9? Eine Schaltregler-Induktivität für <11ct? Da 
kostet ja schon die Schottky-Diode mehr.
Gast #2594327
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Der 78L05 wird die geforderte Leistung auch nicht bringen. Da sind zwar 
theoretisch 100 mA möglich, aber praktisch nur bei 2,5-3,5 V 
Spannungsdifferenz.

Preislich geht es nur, wenn man zum 78L05 noch die Wasserkühlung mit 
dazurechnet.

Ähnlich günstig wie der MC33063 wäre noch der UC384x - vom Wirkungsgrad 
eventuell etwas besser aber bei weitem keine 90%.
#2594368
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>>Eine sub-SMA Schoggi (SS14L) mit 40V 1A kostet 3 cents.
>Was soll eine 'Schoggi' sein?
>Und mit den 14 Cent baust du einen Schaltregler?

plus den MC34063 fuer 20cents, plus einen oder zwei Tantal. oder so.
Wenn man's guenstig haben muss...

Ich bevorzuge allerdings ultralow noise schaltregler, weil mir der Preis 
eigentlich meist egal ist. Der gesparte Aerger ist mir mehr wert. Wenn 
ein Design dann ist die Stueckzahlen geht ist immer noch frueh genug es 
mit einem guenstigeren Teil zu probieren.
Persönliche Seite #2594389
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Delta Oschi schrieb:
>>>Eine sub-SMA Schoggi (SS14L) mit 40V 1A kostet 3 cents.
>>Was soll eine 'Schoggi' sein?
>>Und mit den 14 Cent baust du einen Schaltregler?
>
> plus den MC34063 fuer 20cents, plus einen oder zwei Tantal. oder so.
> Wenn man's guenstig haben muss...

Von analogspiceman gibts neuerdings ne nette App mit einem MC34063 + 
TL431.


>
> Ich bevorzuge allerdings ultralow noise schaltregler, weil mir der Preis
> eigentlich meist egal ist. Der gesparte Aerger ist mir mehr wert. Wenn
> ein Design dann ist die Stueckzahlen geht ist immer noch frueh genug es
> mit einem guenstigeren Teil zu probieren.

Ich dachte, daß macht der Einkäufer eh früh genug ;-)
(Firma: Anscheinend Corner-Cases ;-)) #2594991
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Art schrieb:
> Schau dir die Seite mal an, vielleicht hilft es dir weiter.
> http://www.opendcc.de/elektronik/stromquelle/switch_7805.html
> Gruss
> Art
>
Danke an alle die hier mitgewirkt haben.

Da ich aus einem 12V Bleiakku eine Schaltung mit 5V und ca. 50mA 
betreiben möchte, wird es wohl aus Kostengründen ein LDO
( Low Drop Voltage Regulator ) werden.

Im Moment denke ich an den LP2950 bzw. LM2950 ( 0,24 EURO ).

Was haltet ihr davon ?

Bernd_Stein
Persönliche Seite #2595002
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Bernd Stein schrieb:
> Da ich aus einem 12V Bleiakku eine Schaltung mit 5V und ca. 50mA
> betreiben möchte,

Den Bleiakku darfst du bei der Kostenaufstellung nicht außen vor lassen. 
Wenn der kleiner werden kann, weil deine Schaltung weniger Strom 
verbraucht, hast du sicher mehr gespart, als die paar Cent, die ein 
Schaltregler extra kostet.
Oder hängen an dem Akku noch andere Verbraucher?


> wird es wohl aus Kostengründen ein LDO (...) werden.
> Im Moment denke ich an den LP2950 bzw. LM2950 ( 0,24 EURO ).

Wenn du von 10-14 Volt auf 5 Volt regeln willst, brauchst du keinen LDO. 
Und ein 78L05 ist günstiger.
#2595006
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@  Bernd Stein (bernd_stein)

>Da ich aus einem 12V Bleiakku eine Schaltung mit 5V und ca. 50mA
>betreiben möchte, wird es wohl aus Kostengründen ein LDO
>( Low Drop Voltage Regulator ) werden.

;-)
Lustig du bist, mein junger Freund. Nicht wissen du tust, was ein Low 
Drop Regler sein tut. Noch lernen du musst.

>Im Moment denke ich an den LP2950 bzw. LM2950 ( 0,24 EURO ).

Im TO92 oder SO-8 gehäuse, der dir dann (12V-5V)*0,05A = 350mW verbraten 
muss. Ok, kann er, ist aber grenzwertig. Nimm einem 7805 im TO220 und 
das Ding hält ewig und kostet praktisch nix.

MFG
Falk
(Firma: Anscheinend Corner-Cases ;-)) #2595591
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A. K. schrieb:
> Den 78L05 hat er doch schon drin...
>
> Der LP2950 spart demgegenüber bei 50mA Last grad mal 2mA ein. Wenn die
> Schaltung allerdings eher selten 50mA zieht, sonst nur wenige mA, dann
> lohnt sich der LP2950 möglicherweise schon.
>
Genau so ist es. Versorgt wird ein µC, eine dreipin DUO-LED und ein 
MOSFET.
Der meiste Strom wird gebraucht, wenn die DUO-LED gelb anzeigt und dies 
tut sie maximal drei Sekunden lang.

2mA von 50mA das ist doch 4%, das ist doch schon mal was.

So ein LDO erzeugt ja auch weniger Verlustleistung, so kann es ja sein 
das für diese Anwendung dann ein TO-92 Gehäuse ausreicht.

> Im TO92 oder SO-8 gehäuse, der dir dann (12V-5V)*0,05A = 350mW verbraten
> muss. Ok, kann er, ist aber grenzwertig. Nimm einem 7805 im TO220 und
> das Ding hält ewig und kostet praktisch nix.
> MFG
> Falk

Ich will halt die Verlustleistung so gering wie möglich halten, aber 
dies nicht um jeden Preis.


Bernd_Stein
#2595669
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@  Bernd Stein (bernd_stein)

>So ein LDO erzeugt ja auch weniger Verlustleistung,

Nö. Du weist gar nicht was ein LDO ist und somit kennst du auch nicht 
den Unterschied zu einem normalen 78xx. Aber Hauptsache ein Bauteil mit 
hippem Namen.

78xx, LM317 sind Standardlinearregler, alt, bewährt und gutmütig, 
brauchen aber mindestens 2-3V Spannungsdifferenz zwischen Ein-und 
Ausgang, um sauber regeln zu können. Und haben relativ viel 
Eigenverbrauch, so 3-5mA.

LDOs wie der LP2951 brauchen je nach Typ nur 0,1-1V Spannungsdifferenz 
und haben auch je nach Typ sehr wenig Eigenverbrauch. Siehe [[Versorgung 
aus einer Zelle]].

Bei 12V->5V tut es ein Standardregler genauso wie ein LDO, und die 
Verlustleistung ist auch die Gleiche, gilt für ALLE Linearregler.

P = (U_in-U_aus)*I_aus + U_in*I_eigenverbrauch

Lediglich der Eigenverbrauch ist geringer, was im Falle von [[Sleep 
Mode]] und anderen Stromsparmaßnahmen schon sehr ins Gewicht fällt.

>Ich will halt die Verlustleistung so gering wie möglich halten, aber
>dies nicht um jeden Preis.

Dann ist der LP2951 schon eine gute Wahl, auch wenn deine Begründung LDO 
falsch ist.

MfG
Falk
(Firma: Anscheinend Corner-Cases ;-)) #2595705
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Falk Brunner schrieb:
> ...
> Dann ist der LP2951 schon eine gute Wahl, auch wenn deine Begründung LDO
> falsch ist.
>
Danke.

Aber warum gerade der LP2951 und nicht der LP2950 wie von mir 
vorgeschlagen ?
Ausser das dieser Gehäuseformen aufweist die mir nicht bekannt sind, 
kann ich erstmal keinen Grund für deinen Vorschlag finden.

http://www.national.com/mpf/LP/LP2951.html#Overview

Bernd_Stein
#2595715
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@  Bernd Stein (bernd_stein)

>Aber warum gerade der LP2951 und nicht der LP2950 wie von mir
>vorgeschlagen ?

Für die meisten Anwedungen tut es der LP2950, das ist der einfachere 
Bruder vom LP2951, der hat noch Sense und Shutdown-Eingang und 
Error-Ausgang.

>Ausser das dieser Gehäuseformen aufweist die mir nicht bekannt sind,
>kann ich erstmal keinen Grund für deinen Vorschlag finden.

Macht der Gewohnheit ;-)

MfG
Falk
Gast #2595854
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Bei 12V auf 5V würdest Du aber mit einem Schaltregler dem Akku doppelt 
so lange Energie entnehmen können gegenüber einem Linearregler. Oder 
könntest die Akkukapazität halbieren...

Da wird der Schaltregler dann schon wieder interessant.

Wenn der Mosfet es noch mitmacht, könntest Du die Schaltung auch mit 
3,3V speisen; da braucht der µC weniger Strom, für die Duo-LED reichts 
auch noch, und die Akku-Laufzeit verdreifacht sich.
(Firma: Anscheinend Corner-Cases ;-)) #2596019
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Timm Thaler schrieb:
> Bei 12V auf 5V würdest Du aber mit einem Schaltregler dem Akku doppelt
> so lange Energie entnehmen können gegenüber einem Linearregler. Oder
> könntest die Akkukapazität halbieren...
>
Du meinst wahrscheinlich die Akkuspannung, nicht wahr ?
Nein, die Spannung kann ich nicht weiter verringern, d.h. eigentlich ist 
es ein 24V Bleiakkupack mit jeweils 12V und 17Ah. Aber ich habe dieses 
getrennt und nutze jeden Akku einzeln.
>
> Da wird der Schaltregler dann schon wieder interessant.
>
Ja, das überlege ich auch gerade. Mit einem MC33064 könnte man so
77% Wirkungsgrad erreichen ( laut Datenblatt ).
Muß das mal für den LP2950 versuchen auszurechnen.
>
> Wenn der Mosfet es noch mitmacht, könntest Du die Schaltung auch mit
> 3,3V speisen; da braucht der µC weniger Strom, für die Duo-LED reichts
> auch noch, und die Akku-Laufzeit verdreifacht sich.
>
Leider geht dies nicht, da der MOSFET >=15A schalten soll und dieser ein 
Logic Level Typ sein soll. Und da habe ich bisher auch noch nicht 
wirklich etwas brauchbares gefunden, das ich bei Reichelt oder ELPRO.org 
bekommen könnte.

Bernd_Stein
#2596030
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@  Bernd Stein (bernd_stein)

>> könntest die Akkukapazität halbieren...

>Du meinst wahrscheinlich die Akkuspannung, nicht wahr ?

Nein, er meint die Kapazität. Denn ein Linearregler von 12->5V hat 5/12 
Wirkungsgrad, also knapp 42%. Ein Schaltregler mit 90%++ braucht nur den 
halben Strom am Eingang. Aber wenn die Schaltung sowieso nur für ein 
paar Sekunden richtg Strom zieht, muss man sich schon SEHR anstrengen, 
um einen Schaltregler zu finden/bauen, der weniger Leistung verbraucht 
als ein Low Power Linerregler.

>Ja, das überlege ich auch gerade. Mit einem MC33064 könnte man so
>77% Wirkungsgrad erreichen ( laut Datenblatt ).

Die Gurke kannst du dafür vergessen. Die meiste Zeit zieht deine 
Schaltung kaum Strom, der größte Stromfresser ist dann dein 
Spannungsregler!

>Muß das mal für den LP2950 versuchen auszurechnen.

Tu das.

>Leider geht dies nicht, da der MOSFET >=15A schalten soll und dieser ein
>Logic Level Typ sein soll.

IRLZ34N, braucht aber 5V am Gate, 3,3V reichen nicht.

MfG
Falk
(Firma: Anscheinend Corner-Cases ;-)) #2596070
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Falk Brunner schrieb:
> @  Bernd Stein (bernd_stein)
>
>>> könntest die Akkukapazität halbieren...
>
>>Du meinst wahrscheinlich die Akkuspannung, nicht wahr ?
>
> Nein, er meint die Kapazität. Denn ein Linearregler von 12->5V hat 5/12
> Wirkungsgrad, also knapp 42%. Ein Schaltregler mit 90%++ braucht nur den
> halben Strom am Eingang. Aber wenn die Schaltung sowieso nur für ein
> paar Sekunden richtg Strom zieht, muss man sich schon SEHR anstrengen,
> um einen Schaltregler zu finden/bauen, der weniger Leistung verbraucht
> als ein Low Power Linerregler.
>
Danke für die Erklärung.
Fallen unter den Begriff " Low Power " Linearregler auch die
" Low Drop Voltage " Regler oder sind das dann wieder andere lineare 
Spannungsregler die unter den Begriff " Low Power " fallen ?
>
>>Ja, das überlege ich auch gerade. Mit einem MC33064 könnte man so
>>77% Wirkungsgrad erreichen ( laut Datenblatt ).
>
> Die Gurke kannst du dafür vergessen. Die meiste Zeit zieht deine
> Schaltung kaum Strom, der größte Stromfresser ist dann dein
> Spannungsregler!
>
Danke auch für diesen Rat. Dachte halt nur weil Linearegler so um die 
30% Wirkungsgrad aufweisen und ich diesen Typ noch rumliegen habe das 
ich da besser mit bedient wäre. Was ja selbst bei 42% doch noch besser 
wäre, wenn ich konstant die 50mA entnehmen würde.
>
>>Muß das mal für den LP2950 versuchen auszurechnen.
>
> Tu das.
>
Ist das jetzt überhaupt noch nötig ?
Dieser Typ ( LP2950 ) verhält sich doch in diesem Schaltungsbeispiel 
ähnlich wie der gebräuchliche 78L05. Laut deinem Beispiel ( Denn ein 
Linearregler von 12->5V hat 5/12 Wirkungsgrad, also knapp 42% ).
>
>>Leider geht dies nicht, da der MOSFET >=15A schalten soll und dieser ein
>>Logic Level Typ sein soll.
>
> IRLZ34N, braucht aber 5V am Gate, 3,3V reichen nicht.
>
Meine aus dem Gedächnis heraus mir diesen Typ auch schon genauer 
angeschaut zu haben und war der Meinung das er nicht einmal die 15A bei 
4,5V Gate / Source schafft. Höchstens etwas in der nähe von 10A.


Bernd_Stein
(Firma: Anscheinend Corner-Cases ;-)) #2596102
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chick schrieb:
> Was für ein Geeiere!
>
> Der Fet soll mehr 15 Ampere schalten und da stellt sich jemand die
> Frage, so um die 10 bis 20mA Strom zu sparen?
>
> Nicht wahr, oder?
>
Doch !!!

Denn das Eine muß sein und das Andere eben nicht.

Es geht darum, das nach Abschalten der Last die Schaltung,
die die Last schaltet, den Akku nicht so belastet das dieser
Zerstört wird.
Denn nach dem Abschalten der Last, kann es sein, das der Akku Tage
und evtl. sogar Wochen nicht überprüft bzw. wieder aufgeladen wird.

Bernd_Stein
Gast #2596103
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... und reitet immer noch auf dem 78L05 rum, der für diesen Fall maßlos 
überfordert ist.
Außerdem war hier im Forum vor Monaten ein Selbstbauprojekt zum 
pinkompatiblen Schaltregler-Ersatz des 7805.
Also einfach nachbauen und gut ist es!
>Naja der FET schaltet 15A (externer Strom) mit Null Strom. Den groessten
>Stromverbraucher stellt also die LED dar. Durch welche jedermann wie
>unter Zwang 20mA durchdruecken muss, auch wenn 1mA genuegen wuerde.
Es soll auch LED geben, die mit 2 mA auskommen.
Gast #2596104
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VOn externem Strom war nicht die Rede, oder?

Meine Kristallkugel sagt mir, die 15 Ampere kommen aus der Batterie. 
Aber vielleicht ist sie auch leicht defekt (die Kristallkugel).

Wieso werden in diesem Forum immer so viele Anforderungen und 
Randbedingungen verschwiegen? Salamitaktik ist sowas von öde.

@Delte Oschi: 20 mA durch ne LED war selbst in der Anfangszeit vor 30 
Jahren schon etwas überdimensioniert. Da hast Du vollkommen Recht.
#2596177
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@  Bernd Stein (bernd_stein)

>Fallen unter den Begriff " Low Power " Linearregler auch die
>" Low Drop Voltage " Regler

Nein, wenn gleich es viele Typen gibt, die in beide Kategorien fallen.

>ich da besser mit bedient wäre. Was ja selbst bei 42% doch noch besser
>wäre, wenn ich konstant die 50mA entnehmen würde.

Ja, wenn.

>>>Muß das mal für den LP2950 versuchen auszurechnen.
>> Tu das.

>Ist das jetzt überhaupt noch nötig ?

Nötig vielleicht nicht, aber interessant. Um Was zu lernen.

>Linearregler von 12->5V hat 5/12 Wirkungsgrad, also knapp 42% ).

42 ist sowieso die Antwort ;-)

>> IRLZ34N, braucht aber 5V am Gate, 3,3V reichen nicht.
>Meine aus dem Gedächnis heraus mir diesen Typ auch schon genauer
>angeschaut zu haben und war der Meinung das er nicht einmal die 15A bei
>4,5V Gate / Source schafft. Höchstens etwas in der nähe von 10A.

Laut Datenblatt hat der 46mOhm bei 5V am Gate, verheizt dabei also bei 
15A ~10W, da muss schon ein etwas größerer Kühlkörper her.

MfG
Falk
Gast #2596192
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Hi

>Laut Datenblatt hat der 46mOhm bei 5V am Gate, verheizt dabei also bei
>15A ~10W, da muss schon ein etwas größerer Kühlkörper her.

Egal wie ich rechne, ich bekomme immer 0,69W heraus. Was mache ich 
falsch?

MfG Spess
Gast #2596204
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Es kommen 0,69 V heraus, und das macht dann bei 15 A rund 10 W.
Statt eines größeren Kühlkörpers wäre da ggf. ein größerer MOSFET eine 
Lösung.

Bei den LEDs reicht meist weniger Strom, ggf. lohnt es sich auch eine 
effizientere LED zu nehmen, denn da gibt es große Unterschiede. Wenn es 
unbedingt 20 mA für die LED sein soll, könnte man ggf. auch nur für die 
LED so etwas wie einen Schaltregler spendieren. Das PWM Signal kann der 
µC fest bereitstellen und darüber auch gleich an/aus steuern.

Bei einem großen Bleiakku ist der Stromverbrauch auch nicht so kritisch 
- so lange man deutlich unter der Selbstentladung ist.
(Firma: Anscheinend Corner-Cases ;-)) #2596240
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Ulrich schrieb:
> ...
> Bei einem großen Bleiakku ist der Stromverbrauch auch nicht so kritisch
> - so lange man deutlich unter der Selbstentladung ist.
>
Ja, aber die Schaltung soll auch ein wenig universell sein.
D.h. auch mal an einem 12V/1,2Ah Akku hängen können. Dieser soll dann 
natürlich nicht >= 15A an Strom liefern, aber weniger ist ja für den 
MOSFET eher einfacher möglich.

Bernd_Stein
(Firma: Anscheinend Corner-Cases ;-)) #2597340
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Hallo,

habe mal eine Schaltung aufgebaut die mit 15V= gespeist wird und mittels 
78L05 bzw. LP2950CZ-5 eine DUO-LED mit jeweils einem 150 Ohm Widerstand 
versorgt.

Mit dieser Last beträgt die Verlustleistung des 78L05 => 373mW
und beim LP2950CZ-5                                   => 354mW

Der große Vorteil kommt jedoch ohne Last zu tragen mit einem Faktor
von fast 300.

78L05  = 295mW
LP2950 =   1mW

Den Wirkungsgrad habe ich so bestimmt, das ich die Verlustleistung am 
Spannungsregler ins Verhältnis zur Leistung der Last ohne 
Spannungsregler gesetzt habe.

0,0372A * ( 15V-4,96V ) = 373mW
0,0354A * ( 15V-4,99V ) = 354mW

0,0345A * 5V = 173mW

78L05  = 46,4%
LP2950 = 48,9%

Die Schaltung im Anhang mit dem MC33064 aufzubauen war mir zu 
umständlich, da ich die die Spule nicht habe, den Transistor und die 
1N... Dioden.
Hätte erst gucken müssen was genau das für eine Spule sein muß, sowie 
komplementär Typen für den Transistor sowie die Dioden suchen.

Bernd_Stein
Angehängte Dateien:
#2597516
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Bernd Stein schrieb:
> Den Wirkungsgrad habe ich so bestimmt, das ich die Verlustleistung am
> Spannungsregler ins Verhältnis zur Leistung der Last ohne
> Spannungsregler gesetzt habe.

So wird aber der Wirkungsgrad üblicherweise nicht gerechnet:
Wirkungsgrad = Ausgangsleistung / Eingangsleistung (gesamt!)

Richtig wäre also:
0,0372A * 15V = 558mW
0,0354A * 15V = 531mW

0,0345A * 5V = 173mW

78L05  = 31%
LP2950 = 33%

Gruß Dietrich

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