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Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Symmetrische Spannungsversorung mit 7812 und 7912


Autor: Thomas Huber (hubtom)
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Hallo zusammen.

Ich möchte gerne eine Spannungsversorung aufbauen die mir +12 V und -12 
V mit jeweils 300 mA zur Verfügung stellt.

Verwenden möchte ich hierzu den 7812 und den 7912 von ST.

Hierzu ergeben sich für mich anhand des Datenblattes einige Fragen bei 
denen ich euch gerne um Hilfe bitten würde.

http://www.datasheetcatalog.net/de/datasheets_pdf/...

1. Frage:

Da ich den Verlust am Linearregler möglichst gering halten will, möchte 
ich die Spannung über den 7812 und den 7912 möglichst gering halten. Ich 
kann allerdings aus Datenblatt leider keine konkrete Angabe für die 
mindest Eingangsspannung finden. Ich vermute allerdings dass ich die 
Antwort auf meine Frage in Figure 4 finde. Daraus würde folgen dass ich 
bei 300 mA Ausgangsstrom ca. 2 V über dem Regler haben muss. Somit also 
14 V Eingangsspannung. Ist dies so korrekt?

2. und 3. Frage:

Ich möchte die Schaltung grundsätzlich so aufbauen wie dies in Figure 21 
dargestellt ist. Allerdings wunder ich mich über die dort 
eingezeichneten Kondensatoren. In Figure 13 sind diese näher beschrieben 
(zumindest für den 7812) und da steht dass der Eingangs C (0,33uF) nur 
nötig ist wenn der Spannungsregler nicht direkt am Elko des NT sitzt. 
Der Ausgangs C (100nF) dient Laut Datenblatt nicht zur 
Spannungsstabilisierung sondern nur zur verbessung des 
Einschwingverhaltens. So wenn ich mich also nur an das Datenblatt halte 
dann würde meine Schaltung für den Fall dass der 1000uF Elko nicht 
direkt am Regler sitzt so aussehen wie im Anhang (C14 ist natürlich ein 
Elko, kein Ker)
.

Wenn ich diese Schaltung mit Schaltungen die man Sonst im Netz findet 
(zb 
http://www.elv-downloads.de/service/manuals/FG7000...) 
dann tun sich da einige Unterschiede auf.

Frage 2:

Warum verwendet fast niemand der so eine Schaltung aufbaut die C Werte 
aus Figure 21?

Frage 3?

Warum sind im Datenblatt die 100nF die fast Ausnahmslos in jeder 
Schaltung mit 78xx oder 79xx verbaut sind nicht aufgeführt?


Herzlichen Dank schon mal fürs lesen.

gruß Tom

Autor: Gregor Wetzel (gregor78)
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0. C8 wird's nicht lange mitmachen.
1. Ja, passt.
2. In Fig. 13 sind auch 100nF. Den kleinen Eingangs-C (keramisch) mache 
ich immer mit rein.
3. Die genaue Größe (100 oder 330nF) ist nicht so entscheidend.

Wenn du ein Oszi hast kannst du mal schauen ob du einen Unterschied 
siehst. Ich denke beide Varianten werden funktionieren.

Autor: A. R. (redegle)
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>Da ich den Verlust am Linearregler möglichst gering halten will, möchte
>ich die Spannung über den 7812 und den 7912 möglichst gering halten. Ich
>kann allerdings aus Datenblatt leider keine konkrete Angabe für die
>mindest Eingangsspannung finden.

Such mal nach Dropout Voltage.
S.5
das sind maximal 2,5V.
Ich würde jedoch lieber etwas Reserve haben.

Bei Figure 4 würde ich aufpassen. Das sind "typische" Kennlinien. Diese 
können zwischen 2 Exemplaren Streuen.

>Warum verwendet fast niemand der so eine Schaltung aufbaut die C Werte
>aus Figure 21?

Es gibt sehr viele Exemplare des 7812.
Jenachdem, welche Firma diesen Herstellt.
Ich würde mich immer an die Angaben im Datenblatt halten.

>Warum sind im Datenblatt die 100nF die fast Ausnahmslos in jeder
>Schaltung mit 78xx oder 79xx verbaut sind nicht aufgeführt?

Die Frage verstehe ich nicht ganz.

Autor: test (Gast)
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C8 ist falsch gepolt. Der 7912 hat ein anderes pinning wie der 7812

Autor: Thomas Huber (hubtom)
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Oh stimmt, der C8 is falsch drin. Hab ich übersehen.

A. R. schrieb:
> Die Frage verstehe ich nicht ganz.

Ich meine die 100nF die immer am Ein und Ausgang der 78xx und der 79xx 
sind.

Im Schaltplan NT V2 im Anghang sieht man die zusätzlichen 100nF an den 
ein und Ausgängen so wie man sie häufig in Schaltungen findet. Die 
Restlichen Cs bis halt auf die 2 1000uF habe ich exact wie im Datenblatt 
verwendet.

Gregor Wetzel schrieb:
> In Fig. 13 sind auch 100nF. Den kleinen Eingangs-C (keramisch) mache
> ich immer mit rein.

Ja im Ausgang des 78xx ist ein 100nF, aber meist verwerndet werden die 
100nF So wie in meiner angefügten Schaltung NT V2. Und genau davon steht 
nix im Datenblatt.

Ich muss das übrigens alles so genau wissen weil ich das alles in einer 
Arbeit begründen muss.


Frage 4:

Wie soll ichs jetzt am besten aufbauen?

Möglichkeit 1:  Die Schaltung mit dem Namen NT kann ich komplett anhand 
des Datenblates begründen.

Möglichkeit 2: Bei der Schlatung NT V2 finde ich weder im Tietze Schenk 
noch im Datenblatt eine Begründung für die 4 zusätzlichen 100nF.

Möglichkeit 3: Ich baus so auf wie bei der Schaltung von ELV, und wie 
mans überall im Elektor oder sonst wo findet. Hierbei kann ich 
allerdings gar nix begründen da ich nicht weis wie die in der ELV 
Schaltung auf die verwendeten C Werte kommen. Und vor allem Frag ich 
mich warum sich die nicht ans Datenblatt halten?



Herzlichen Dank schon mal für die Antworten.

Autor: Andrew Taylor (marsufant)
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Thomas Huber schrieb:
> Möglichkeit 2: Bei der Schlatung NT V2 finde ich weder im Tietze Schenk
>
> noch im Datenblatt eine Begründung für die 4 zusätzlichen 100nF.


aber z.B. in den Applikationsschriften der Hersteller oder unter "walt 
jung superregulator" im web.

Autor: spess53 (Gast)
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Hi

>Möglichkeit 1:  Die Schaltung mit dem Namen NT kann ich komplett anhand
>des Datenblates begründen.

Wie viele Datenblätter von 78XX/79xx kennst du? In einigen Datenblättern 
werden bei der Kombination Positiv-/Negativspannungsregler zusätzliche 
Dioden in den Ausgangskreisen empfohlen. Und diese Empfehlung ist 
durchaus begründet.

MfG Spess

Autor: Andrew Taylor (marsufant)
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spess53 schrieb:
> Und diese Empfehlung ist
>
> durchaus begründet.

Und für Experimentiernetzteile sowieso als sinnvoll anzuraten.

Autor: spess53 (Gast)
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Hi

>Und für Experimentiernetzteile sowieso als sinnvoll anzuraten.

Also, ich meinte nicht diese Angstdiode über dem Regler sondern Dioden 
in Sperrichtung zwischen GND- -Ua und +Ua - GND. Ich hatte schon Fälle, 
das ohne diese Dioden der negative Regler nicht angelaufen ist.

MfG Spess

Autor: MaWin (Gast)
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> Da ich den Verlust am Linearregler möglichst gering halten will, möchte
> ich die Spannung über den 7812 und den 7912 möglichst gering halten.

Du brauchst
12V + 2V (max drop out bei 300mA) + 3V (Spannungsverlust an 1000uF bei 
300mA in 1/100 Sekunde) + 1V (Verlust an 1 Diode bei Spitzenladestrom 
von 3A) / 1.414 (Gleichrichtereffekt) / 0.9 (akzeptable 10% 
Netzunterspannung) = 14.2V einen 15V Trafo, mit 1500uF reichen 14V (sind 
aber nicht handelsüblch).

> Warum verwendet fast niemand der so eine Schaltung aufbaut die C Werte
> aus Figure 21?
> Warum sind im Datenblatt die 100nF die fast Ausnahmslos in jeder
> Schaltung mit 78xx oder 79xx verbaut sind nicht aufgeführt?

Bin ich blind, bist du blind ?
Sind sie doch.
Das Datenblatt schlägt beim 7805 100nF am Ausgang vor,
du hast 100nF am Ausagng,
und praktisch alle anderen Schaltungen auch.

Am Eingang sind meist mehr (deine 1000uF).
Ob nun 100nF oder 330nF hängt dann mit der Nähe des Elkos zusammen oder 
sonstigen Effekten der Spannungsversorgung (Batterie...).

Daß manche Leute auch beim 7905 die 100nF nehmen statt der laut 
Datenblatt benötigten 1uF, liegt daran, daß viele Leute das Datenblatt 
nicht lesen, und fälschlicherweise glauben, negative Regler wären so wie 
positive. dabei sind sie wegen dem PNP eher wie low drop Regler.

Aber die Schlussfolgerung, daß zwischen den 330nF und keinem 
Kondentsator ein Kondenator mit 100nF nicht passen sollte, ist ja wohl 
abenteuerlich.

Man sollte übrigens Vielschicht-Keramikkondensatoren nehmen und keine 
Folienkondensatoren.

Autor: Michael (Gast)
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1. Die Mindesteingangsspannung kann man berechnen: 
Vin(min)=Vout(max)+Vdrop(max). Im Falle des 7812 sagt dir das Datenblatt 
auf Seite 12 dass du mindestens 12.5V+2V benötigst.

2. Weil man die Cs meist mit Erfahrungswerten in solcherlei Fällen 
abklärt...ok, ich kenns eigentlich auch nur, dass man auf die 
Ausgangsseite einen 100nF Kerko bastelt und auf die Eingangsseite sitzt 
der dicke Elko der, wie du schon richtig erkannt hast, den Ci aus dem 
Datenblatt ersetzt.

3. Nun, wenn du ICs anschließt, einen Schaltplan erstellst, und die 
Teile lediglich an ein Standard-Netzteil klatschst, zeichnest du in den 
Schaltplan auch das Standardnetzteil ein oder sagst du nur z.B. an den 
Pin Vdd kommen +5V dran? Die 100nF sind bei mir fast ausschließlich 
SMD-Cs, ich seh nicht mal im Schaltplan diesen C vor. Wenn ich den 
78xx/79xx verbaue kommen automatisch zwischen Ausgang und GND ein SMD-C 
rein. Dieser C soll/muss dir in Fleisch und Blut übergehen. Wenn mal ein 
78er schwingt und es nicht dein Pa/Opa ist schau nach ob er auch alle 
nötigen Cs hat, nicht das einer vergessen wurde ;)^^

Autor: Michael (Gast)
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Michael schrieb:
> 1. Die Mindesteingangsspannung kann man berechnen:
> Vin(min)=Vout(max)+Vdrop(max). Im Falle des 7812 sagt dir das Datenblatt
> auf Seite 12 dass du mindestens 12.5V+2V benötigst.

MaWins und mein Post haben sich überschnitten, MaWin berücksichtigt 
natürlich noch mehr damit du auch weißt wie viel der Trafo können muss. 
Bei mir ists wirklich nur der Regler ohne dicken C und ohne Diode davor.

Autor: Michael (Gast)
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MaWin schrieb:
> Bin ich blind, bist du blind ?
> Sind sie doch.

Sind sie nicht...also nicht bei allen Zeichnungen, z.B. Figure 17 aus 
dem oben verlinkten Datenblatt oder Figure 31. Vermutlich meinte er das.

Autor: Thomas Huber (hubtom)
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spess53 schrieb:
> Wie viele Datenblätter von 78XX/79xx kennst du? In einigen Datenblättern
> werden bei der Kombination Positiv-/Negativspannungsregler zusätzliche
> Dioden in den Ausgangskreisen empfohlen. Und diese Empfehlung ist
> durchaus begründet.

Da hast du recht die beiden Dioden prallel im Ausgang habe ich noch 
nicht eingezeichntet. Werde ich noch machen. Danke für den Tipp. Eine 
Rückstromdiode über den Regler kommt auch noch mit rein.

MaWin schrieb:
> Bin ich blind, bist du blind ?
> Sind sie doch.
> Das Datenblatt schlägt beim 7805 100nF am Ausgang vor,
> du hast 100nF am Ausagng,
> und praktisch alle anderen Schaltungen auch.

Ich denke mal bei uns beiden gibt es keinen Grund einen Optiker 
aufzusuchen, wir reden lediglich aneinander vorbei.
Es ist richtig beim 7812 ist im Datenball im Ausgang ein 100nF 
eingezeichnet.
Was ich allerdings gemeint habe sind die 4 zusätzlichen 100nF die im 
Schaltplat NT_V2 eingezeichnet sind (C1-C4).

MaWin schrieb:
> Man sollte übrigens Vielschicht-Keramikkondensatoren nehmen und keine
> Folienkondensatoren.

Das kann ich nicht Nachvollziehen. Folien Cs sollten dich vom Tangens 
Delta und somit vom ESR her überlegen sein. Die WIMA MKP und erst recht 
die mit noch niedrigerem tan Delt WIMA FKP2 sollten doch weit geeigneter 
sein als Vielschicht-Keramikkondensatoren?

Zu den 4 x 100nF Kondensatoren habe ich immer noch keine

Andrew Taylor schrieb:
>> noch im Datenblatt eine Begründung für die 4 zusätzlichen 100nF.
>
>
> aber z.B. in den Applikationsschriften der Hersteller oder unter "walt
> jung superregulator" im web.

Zu den 4 x 100nF Kondensatoren habe ich immer noch keine eindeutige 
Quelle gefunden. Das hier habe ich zwar gefunden, aber von einem 78xx 
oder einem 79xx im verbund mit den 100nF jeweils am Ein und Ausgang 
finde ich da nichts.

http://waltjung.org/PDFs/Regs_for_High_Perf_Audio_1.pdf

Was meinst du mit Application Note der Hersteller?

Ich habe doch dieses Datenblatt
http://www.datasheetcatalog.net/de/datasheets_pdf/...

Und das ist genau vom Hersteller meines Regler, und so wie ich das sehe 
ist das eine Datenblatt und Application Note in einem.

Also danke für Hilfe bis jetzt.

Gruß Tom

Autor: MaWin (Gast)
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> Folien Cs sollten dich vom Tangens
> Delta und somit vom ESR her überlegen sein

Das will man ja gerade nicht, man will keinen effektiven Schwingkreis, 
sondern etwas, was Schwingungen dämpft.
Und da ist die Abhängigkeit der Kapazität von der Spannung bei X7R und 
Z5U Keramikkondensatoren wunderbar, die Klirrfaktoren im Prozentbereich 
erzeugt.

> Schaltplat NT_V2 eingezeichnet sind (C1-C4).

Der war doch überhupt nicht Bestandteil deines Postings mit der Frage.
Auch der Schaltplan des FG7000 enthält zwar diese Kondensatoren, aber du 
schriebst "die fast Ausnahmslos in jeder Schaltung" und das ist Humbug. 
Quasi niemand verbaut so viele Kondensatoren wie ELV im FG7000, weil ja 
auch die Datenblätter des 78xx diese gar nicht nennen, weil es für sie 
keinen sinnvollen Grund gibt.

Es reicht EIN Kondensator am Ausgang (100nF bei 7805, einige uF beim 
7905) (der liefert den Strom in kurzen Belastungsspitzen wenn der Regler 
noch nicht schnell genug nachregeln kann, ihn grösser zu machen hat 
wenig Sinn denn dann kommt ja schon der Regler mit dem Regeln, ihn 
kleiner zu machen bedeutet, ein kurzer Belastungspeak wird nicht 
ausgeregelt) und EIN Kondensator am Eingang (wo es klug ist, den 3 mal 
so gross zu machen, er aber auch genau so gross wie am Ausgang sein 
kann). Der am Eingang verhindert schnelle 
Eingangsspannnungsschwankungen, die den Regler überraschen würden, wo er 
nicht nachregeln kann.

Nur in dem Fall, daß die Eingangsspannung noch gesiebt werden muß weil 
sie aus einer gleichgerichteten Wechselapannung stammt, nur in dem Fall 
kommen an den Eingang weitere Kondensatoren, die dicken Elkos. Die haben 
aber nichts mit den 7805 zu tun, sondern gehören zum Gleichrichter.

Und wenn diese Elkos nah genug am Spannungsregler sind, wird dessen 
kleiner Kondensator überflüssig.

Klar ?

Autor: Thomas Huber (hubtom)
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Ja, jetzt ist alles klar. Vielen herzichen Dank für die präzise 
Erklärung.

Gruß Tom

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