Spanningsstabilisator-IC

Afbeelding 1

Afbeelding 2

Een spanningsstabilisator-IC kan een vaste of een instelbare uitgangsspanning hebben. Bekende typen zijn de 78xx-serie voor positieve uitgangsspanning en de 79xx-serie voor negatieve uitgangsspanning. (op de plaats van de xx staat de spanning afgedrukt). Deze stabilisator-IC's kunnen doorgaans een stroom van 1 of 1,5 ampère. verwerken (mits we zorgen voor afdoende koeling).
De 78xx en 79xx-series zijn verkrijgbaar in de standaard-spanningen 5, 8, 10, 12, 15, 18, 20 en 24 volt (zie afbeelding 1). Wanneer de gewenste uitgangspanning in de 78xx-serie niet voorkomt, kunnen we gebruikmaken van de LM317. Deze heeft een uitgangspanning die instelbaar is tussen 1,2 en 37 volt (zie afbeelding 2).
De standaard spanningsstabilisator moet altijd een ingangspanning (dit is de spanning over de buffer-elco) krijgen die minimaal drie volt hoger is dan de gewenste uitgangsspanning. Het gaat bij deze minimale spanning om de voedingspanning minus rimpel. Dit is noodzakelijk voor het goed kunnen regelen van de uitgangsspanning. Ook is er een maximum gesteld aan de ingangsspanning.
Het is wel raadzaam om geen al te hoge spanning op de ingang te zetten, daar er dan behoorlijke warmteverliezen optreden, waardoor we verplicht een grotere koelplaat of koelvin moeten toepassen. Het beste is een 2,5 tot 5 volt hogere spanning dan de uitgangsspanning. Het is dus altijd noodzakelijk om in de datasheet van de fabrikant te kijken wat de hoogte van de betreffende spanningen mag/moet zijn.
Voorbeelden:

• Bij de μA7812 zijn de aanbevolen waarden: minimaal 14,5 volt en maximaal 30 volt op de ingang.
• Bij de LM7812 zijn de aanbevolen waarden: minimaal 14,5 volt en maximaal 27 volt op de ingang.
• Bij de LM317 mag het verschil tussen ingangsspanning en uitgangsspanning niet meer dan 40 volt bedragen. Ook hier kunt u het best ongeveer 2,5 tot 5 volt boven de gewenste uitgangsspanning gaan zitten.

Hebt u meer stroom nodig, dan neemt u het twee-ampère type (78Sxx) of het drie-ampère type (78Txx).
Wanneer u minder stroom nodig hebt dan 100 mA, dan kunt u gebruik maken van de 78Lxx.

Low drop

Bij het Low Drop'-type moet op de ingang minimaal 1 volt (bij de KA78R12) tot 1,5 volt (bij de LT1086-12) meer staan (aanwezig zijn), dan de uitgangsspanning.
Voorbeelden:

• Bij de LT1086-12 zijn de aanbevolen waarden: minimaal 13,5 volt en maximaal 25 volt op de ingang.
• Bij de KA78R12 zijn de aanbevolen waarden: minimaal 13 volt en maximaal 29 volt op de ingang.

Hebben we meer stroom nodig dan nemen we het twee-ampère 'Low Drop'-type (KA278Rxx) of het drie-ampère 'Low Drop'-type (KIA378Rxx).

Hier het bassisschema voor de stabilisatieschakeling:

Afbeelding 3 Ca is de afvlakelco. Vin is de spanning vanaf de afvlakelco na de gelijkrichter. Ci dient geplaatst te worden indien de afstand tussen de buffer-elco en het IC meer dan vijf cm is. Deze dient ter onderdrukking van oscillatieverschijnselen. Co dient ter verbetering van de stabilisatie-eigenschappen bij snel wisselende belastingen en dient zo dicht mogelijk bij het IC geplaatst te worden.
Veel fabrikanten raden aan om voor Ci en Co tantaalelco's te gebruiken (auteur dezes doet dat zelf (indien mogelijk) ook altijd). De minimale waarde van Ci en Co staat meestal vermeld in de datasheet van de fabrikant. Zoniet, dan neemt u voor Ci een 10μF Tantaal of een 22μF Aluminium-elco en voor Co 47μF Tantaal of een 100μF Aluminium-elco. De waarde van de afvlak-elco (Ca) achter de gelijkrichter kunnen we berekenen.
Het verdient ten zeerste aanbeveling om tussen ingang en uitgang van het IC een diode op te nemen (zie schema 3). Deze diode zorgt er voor dat, wanneer de spanning op de ingang wegvalt, er geen stroom (vanuit een elco groter dan 1000μF in tegengestelde richting door het stabilisatie-IC gaat lopen, want dan bestaat de grote kans dat de regeltransistor in het IC doorslaat of beschadigd raakt.