Transistoren – Spannungsregelung Teil VIII

In den frühen 1970er Jahren hustete mein Vater, ein berüchtigter Geizhals, mehrere hundert Dollar, um seinen ersten tragbaren Farbfernseher zu kaufen. Das war damals ein kleines Vermögen. Der Fernseher war riesig, 24 Zoll breit, 18 Zoll groß und 24 Zoll tief und wog etwa 50 Pfund. Ich denke, das einzige, was dieses Ungetüm “tragbar” machte, war die Tatsache, dass es oben einen Tragegriff hatte.

Einer der Hauptgründe, warum unser alter Fernseher so groß und klobig war, waren natürlich die Einschränkungen der damaligen Technologie. Es waren viele große, schwere und teure elektronische Komponenten erforderlich, um zu funktionieren, und es wurde viel Platz für die Schaltkreise benötigt. Im Vergleich dazu sind moderne Flachbildfernseher und andere elektronische Geräte klein und kompakt, da sie dank technologischer Fortschritte mit weitaus weniger elektronischen Komponenten arbeiten können. Diese Komponenten sind auch kleiner, leichter und billiger.

Beim letzten Mal haben wir uns die Komponenten eines einfachen ungeregelten Netzteils angesehen, um zu sehen, wie es 120 Volt Wechselstrom (VAC) in 12 Volt Gleichstrom (VDC) umwandelt. Wir haben festgestellt, dass die Versorgungsausgangsspannung vollständig vom Design des Transformators abhängt, da der Transformator in unserem Beispiel nur eine Spannung von 12 VDC erzeugen kann. Dies schränkt natürlich die Nützlichkeit der Quelle ein, da sie verschiedene elektronische Geräte, die zwei oder mehr Spannungen benötigen, nicht mit Strom versorgen kann, wie wir später sehen werden.

Lassen Sie uns nun diese Einschränkung der Stromversorgung anhand unseres Beispiels einer Mikroprozessor-Steuerschaltung veranschaulichen, das wir in einem früheren Artikel dieser Serie über Transistoren vorgestellt haben.

Mikroprozessorsteuerung

Abbildung 1

In Abbildung 1 müssen wir entscheiden, welche Art von Energie der Schaltung zugeführt werden soll, aber wir haben ein Problem. Sicher, die soeben diskutierte ungeregelte Stromversorgung ist der Aufgabe gewachsen, die 12 VDC bereitzustellen, die für die Stromversorgung der Türklingel, des Lichts und des elektrischen Relais erforderlich sind. Vergessen wir aber nicht, den Mikroprozessorchip mit Strom zu versorgen. Es benötigt nur 5 VDC, um zu laufen, und es wird beschädigt und funktioniert bei den höheren 12 VDC, die von der aktuellen Stromversorgung bereitgestellt werden, nicht richtig. Unser Netzteil ist einfach nicht für die Bereitstellung der beiden von der Schaltung benötigten Spannungen ausgestattet.

Wir könnten versuchen, dieses Problem zu beheben, indem wir ein zweites ungeregeltes Netzteil mit einem Transformator hinzufügen, der 120 VAC in 5 VAC umwandelt. Wenn man sich jedoch an die Schaltkreise des alten tragbaren Farbfernsehgeräts meines Vaters erinnert, würde das zweite Netzteil viel mehr Platz benötigen, um einen zusätzlichen Transformator, eine Diodenbrücke und einen Kondensator aufzunehmen. Eine andere zu berücksichtigende Sache ist, dass Transformatoren nicht billig sind und aufgrund ihrer Eisenkerne tendenziell ein gewisses Gewicht haben, so dass der Schaltung auch mehr Kosten und Gewicht hinzugefügt würden. Aus diesen Gründen ist die Verwendung eines zweiten Netzteils eine schlechte Option.

Das nächste Mal werden wir sehen, wie das Hinzufügen einer Transistorspannungsreglerschaltung zur Versorgung zu Kosten-, Größen- und Gewichtseinsparungen führt. Dies führt auch zu einer flexibleren und zuverlässigeren Ausgangsspannung.

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