Saubere Gleichspannung ohne riesen Elko

Oftmals benötigt man eine möglichst brummfreie Gleichspannung, möchte aber keinen Spannungsregler verwenden, da die Eingangsspannung vielleicht (langsam) schwangt, oder die Verlustleistung des Reglers zu hoch wird.

 

Mit nur 3 Bauteilen erreicht man eine deutliche Reduzierung des Brummspannung (eine um den Faktor 100 geringere Brummspannung ist kein Problem.)

Die Funktionsweise der Schaltung ist einfach:
R1 und C1 bilden einen Tiefpass der zwar mit einfachen und kleinen Bauteilen aufgebaut ist, daber dessen Innenwiderstand für eine Spannungsversorgung viel zu hochohmig ist. Daher wird der Innenwiderstand durch den Transistor aufgrund der Stromverstärkung verringert.
Dies ist aber nicht der eigentliche Grund für die Reduzierung der Brummspannung, sondern die Basis-Emitter Diode. Diese entläd C1 wenn die Betriebsspannung nicht ausreicht um die Ausgangsspannung stabil zu halten.

Bei der Wahl von R1 muss man einen Kompromiss zwischen Regeleigenschaft und Spannungsabfall am Transistor machen: Wählt man R1 groß, hat der Tiefpass eine niedrige Grenzfrequenz und die Ausgangsspannung ist sauber, aber aufgrund des geringen Basisstroms verursacht der Transistor einen größeren Spannungsabfall.

Dieses Bild verdeutlicht die Funktionsweise:
Die Ausgangsspannung liegt immer dicht unterhalb der minimalen Eingangsspannung. So wird zwar die Brummspannung weggeregelt, aber keine zusätzliche Gleichspannung vernichtet.
Bei der Dimensionierung von C1 muss man beachten, dass kein allzuhoher Strom durch die Basis-Emitter Dioden fließt (falls z.B. der Ausgang kurzgeschlossen wird). In diesem Fall, sollte zwischen Elko und Basis noch ein kleiner Widerstand eingefügt werden.

Bei geringen Strömen benötigt man keinen Darlington Transistor, sondern es reicht einfacher Transistor mit hoher Stromverstärkung wie der Standarttyp BC547C.

 

 

 

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