Schaltregler als Ersatz für 7805

    Der weit verbreitete Spannungsregler 7805 (oder auch µA7805, LM340T, LM7805) ist preiswert und meist problemlos im Einsatz. Störend ist die Verlustleistung, welche gerade im Modellbau aus engen Platzverhältnissen nicht abgeführt werden kann. Hier werden verschiedene einfache Schaltungen basierend auf Schaltregler als stromsparender, pinkompatibler Ersatz vorgestellt.

Schaltungsbeschreibung (Max1837)

    Schaltplan
    Als Regler kommt der Max1837EUT50 in SOT23-6 Gehäuse zum Einsatz. Dieser kann eine Eingangspannung V(in) bis zu 24V DC und 250mA Ausgangsstrom. Der Wirkungsgrad liegt bei 83% (12V Eingang, 5V Ausgang, 100mA). Der Eingang des Schaltreglers wird mit einem keramischen Kondensator C2 abgeblockt. Als Catch-Diode wird eine Philips PMEG Schottky verwenden, die Spule mit 33µH muß einen I(sat) von mind. 600mA haben. Der Summationskondensator ist wiederum keramisch und sollte mind. 1µF sein. Zusammen mit dem Kondensator, welcher in der Schaltung vorhanden ist, in welche die Platine eingesetzt wird, sollten mind. 50µF vorhanden sein. Besser ist jedoch die Bestückung mit einem 100µF keramischen C.

    Layout:

    Das Layout ist SMD, einseitig bestückt und nur 16 x 9mm groß. Die Lötseite ist nur GND, was die Montage erleichtert.

Schaltungsbeschreibung (LT3502)


    Eine weitere Alternative ist der LT3502A, welcher bei 2,2MHz schwingt und daher nur eine kleine Spule braucht. Dieser Baustein kommt in QFN8 Gehäuse, ist 2x2mm groß und hat nur 0,45mm Beinchenabstand (Pitch) - ist also etwas diffizil zu löten. Der LT3502A kann eine Eingangspannung V(in) bis zu 36V DC und 500mA Ausgangsstrom. Der Wirkungsgrad liegt bei 85% (12V Eingang, 5V Ausgang, 200mA).

    Layout:

    Das Layout ist SMD, einseitig bestückt und nur 16 x 9mm groß.

Schaltungsbeschreibung (LM22676)


    Mehr Ausgangsstrom kann mit dem LM22676 erzeugt werden. Dieser Baustein kann bis zu 3A am Ausgang und bis zu 42V am Eingang. Spule und Catchdiode sind dann entsprechend kräftig zu dimensionieren.

    Layout:

    Das Layout ist SMD, einseitig bestückt und nur 22 x 15mm groß. Zu besseren Wärmeableitung ist das Centerpad des LM22676 von unten durchzulöten (PSOP-8 Gehäuse).

Schaltungsbeschreibung (TPS62130, TPS62150)


    Die TPS62130 und TPS62150 von TI sind hochintegrierte Schaltregler mit interessanten Eigenschaften: Integrierter Switch und Catchdiode, sowie hohe Schaltfrequenz ermöglichen sehr klein aufgebaute Regler. Der TPS62130 hat bis zu 3A Ausgangsstrom, wobei der beste Wirkungsgrad bei etwa 1A erzielt wird. Ein 12V auf 3,3V-Regler hat etwa 330mW Verlustleistung, was man relativ leicht abführen kann.

    Layout:

    Das Layout ist SMD, einseitig bestückt und nur 7.5mm * 14mm groß. Zu besseren Wärmeableitung ist das Centerpad des TPS62130 von unten durchzulöten (QFN-16 Gehäuse). Hierzu ist ein großes Via vorgesehen.