DC/DC-Wandler Festspannungsschaltregler der 78xx-Klasse im Test

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Elf Schaltregler, die sich als Ersatz der populären 78xx-Linearregler anbieten, hat die Uni Erlangen-Nürnberg im Auftrag der Elektronik getestet – und mit dem Linearregler verglichen.

Im Rahmen eines Elektronik-Projekts wurden an der Universität Erlangen-Nürnberg die wesentlichen charakteristischen Kenngrößen von elf getakteten und fünf linearen Festspannungsreglern unter einheitlichen, fest definierten Testbedingungen erfasst. In diesem Vergleichstest wurden aber nicht nur die einzelnen Regler untereinander verglichen, sondern auch die Vor- und Nachteile der Schaltregler im Vergleich zu Linearreglern diskutiert. Zwar existieren keine Normen, die speziell auf diese Art von Spannungsreglern zugeschnitten sind, dennoch wurden, soweit möglich, Messaufbauten in enger Anlehnung an einschlägige Normen verwendet.

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Die Testkandidaten im 78xx-Schaltreglervergleichstest

Fotos der Testkandidaten für das Elektronik Projekt: Spannungsregler kleiner Leistung im Test

Im Angebot der Hersteller befinden sich Schaltregler für verschiedene Ausgangsspannungen. Diese sind als direkter Ersatz für die 78XX-Reihe der linearen Spannungsregler gedacht. Sie sind zu diesen pinkompatibel und haben eine annähernd ähnliche Baugröße. Die Hersteller Agil Elektronik, MicroPower Direct, Murata, Recom, und Traco werben z.B. mit Stichworten wie „Direct replacement“ oder „Drop-in Replacement“ in ihren Datenblättern mit der Möglichkeit des direkten Austauschs. Die übrigen Hersteller, mit der Ausnahme von Peak Electronics, verwenden die Bezeichnung „pinkompatibel“. Auch die Typenbezeichnungen der Schaltregler, die nahezu alle die „78XX“-Kennung beinhalten, deuten auf die seitens der Hersteller angestrebte Verwendung als Ersatz für Linearregler der 78XX-Serie hin. Um den hohen Zeitaufwand für die Messungen im vertretbaren Rahmen zu halten, war es nötig den Test auf eine Ausgangsspannung zu begrenzen. Gewählt wurde 5 V. Das resultierende Testfeld (Bildergalerie) besteht aus insgesamt elf getakteten Reglern in zwei Gruppen: mit einem maximalen Ausgangsstrom von 1 A (sechs Regler) und 0,5 A (fünf Regler). Neben zwei offenen Ausführungen – HipSwitch von Agil Elektronik, 7805SR-C von Murata – ist der Großteil der getesteten Schaltregler in vergossenen SIP3-Gehäusen untergebracht.

Die von Texas Instruments zur Verfügung gestellten Schaltregler mit einem maximalen Ausgangsstrom von 1,5 A bzw. 2 A konnten im Test nicht berücksichtigt werden, da sie in keine der beiden später identifizierten Testgruppen passen und eine direkte Vergleichbarkeit nicht gegeben war. Die Schaltregler von Dimension Engineering wurden nach eingehendem Studium des Datenblattes nicht ins Testfeld aufgenommen, da sie über keine Schutzfunktionen wie z.B. Kurzschlussschutz vefügen.

Für den Vergleich der Schaltregler mit linearen Festspannungsreglern wurden zusätzlich fünf Linearregler im TO-220-Gehäuse mit ebenfalls 5 V Ausgangsspannung und 1 A Ausgangsstrom vermessen – LM7805CT von Fairchild Semiconductor, MC7805AC von On Semiconductor und L7805AC von STmicroelectronics als Vertreter der Standard-Linearregler sowie zwei Low-Drop-Varianten: LM2940CT von National Semiconductor und L4941 von STMicroelectronics.

 

Den vollständigen Testbericht „Spannungsregler kleiner Leistung im Test“ von Alexander Pawellek, Alexander Bucher und Prof. Dr. Thomas Dürbaum finden Sie in den folgenden Ausgaben der Elektronik, die Sie auch einzeln im Shop erwerben können.

Teil 1: Grundlagen und Testfeld
(Elektronik 2010, H. 26, S. 26 – 33) zum Shop

Teil 2: Messung statischer Kenngrößen
(Elektronik 2011, H. 3, S. 28 – 33)  zum Shop

Teil 3: Messung statischer Kenngrößen
(Elektronik 2011, H. 7, S. 20 – 25) zum Shop

Teil 4: Dynamische Kenngrößen und elektromagnetische Verträglichkeit
(Elektronik 2011, H. 9, S. 40 – 49) zum Shop