50ohm-contents-dl/contents/slides/spannungsstabilisierung.md

• Eingangsspannung kann variieren
• Beispielsweise bei durch Akku betriebenen Geräten
• Empfindliche Baugruppen (z.B. Oszillatoren) würden die Frequenz ändern
• Abhilfe: Spannungsstabilisierung

---

Stabilisierung mit Z-Diode

[picture:323:a_Stabilisierung mit Z-Diode:Spannungsstabilisierung mit Z-Diode] * Sehr einfache Schaltung * Kann die Ausgangsspannung in Grenzen stabil halten --- [question:AD321] --- style="font-size: 0.7em;" #### Lösungsweg * gegeben: $R_L = 470Ω$ * gegeben: $I_L = 10mA$ * gegeben: $I_Z = 15mA$ * gegeben: $U_{IN} = 13,8V$ * gesucht: $\eta = \frac{P_L}{P_{IN}}$ $P_L = I_L^2 \cdot R_L = (10mA)^2 \cdot 470Ω = 47mW$ $P_{IN} = U_{IN} \cdot I_{IN} = U_{IN} \cdot (I_Z + I_L) = 13,8V \cdot (15mA + 10mA) = 345mW$ $\eta = \frac{P_L}{P_{IN}} = \frac{47mW}{345mW} \approx 0,14$ --- ## Linarer Spannungsregler [picture:985:a_spannungsregler_linear:Schaltbild eines linearen Spannungsreglers] * Leistungstransistor wird als veränderlicher Widerstand betrieben * Bildet zusammen mit dem Lastwiderstand einen Spannungsteiler * Wirkungsgrad ist oft sehr niedrig

---

[question:AD315]

[question:AD319]

Lösungsweg

• gegeben: U_{zu} = 13,8V
• gegeben: U_{ab} = 9V
• gegeben: I = 900mA
• gesucht: P_V

$U_{IC1} = U_{zu} - U_{ab} = 13,8V - 9V = 4,8V$ $P_V = U_{IC1} \cdot I = 4,8V \cdot 900mA = 4,32W$ --- [question:AD320] --- #### Lösungsweg * gegeben: $U_{zu} = 13,8V$ * gegeben: $U_{ab} = 5V$ * gegeben: $I_{zu} = 455mA$ * gegeben: $I_{ab} = 450mA$ * gesucht: $\eta$ $\eta = \frac{P_{ab}}{P_{zu}} = \frac{U_{ab} \cdot I_{ab}}{U_{zu} \cdot I_{zu}} = \frac{5V \cdot 450mA}{13,8V \cdot 455mA} \approx 0,36$ --- ## Festspannungsregler [picture:200:a_Festspannungsregler:Festspannungsregler] * Ausgelegt als IC * Arbeiten wie linare Spannungsregler mit sehr genauer Spannungsreferenzquelle und optimaler elektronischer Regelung * Auch bei starker Schwankung auf der Eingangsseite ist die Ausgangsseite sehr stabil

---

[question:AD317]

[question:AD316]

[question:AD318]

Lösungsweg

• gegeben: U_{zu} = 13,8V
• gegeben: U_{ab} = 5V
• gegeben: R_L = 10Ω
• gesucht: P_V

$I = \frac{U_{zu}}{R_L} = \frac{5V}{10Ω} = 500mA$ $U_{IC1} = U_{zu} - U_{ab} = 13,8V - 5V = 8,8V$ $P_V = U_{IC1} \cdot I = 8,8V \cdot 500mA = 4,4W$