LM78xx en condensatoren

[wimk]

Beste mensen,

Ik wil een gestabiliseerde gelijkspanningsvoeding maken. Dat kan met een diodebrug, en aansluitend een LM78xx (b.v. LM7812 voor 12 volt voeding). Als ik op het internet wat rondneus, dan zie ik diverse schema's, met zowel aan de linker als aan de rechter kant een condensator, soms een elco, soms een gewone condensator, soms één maar ook soms 2, en soms 4 condensatoren. En de waardes van die condensatoren lopen ontzettend uiteen. Ik ben de draad nu een beetje kwijt.

Mijn vraag:
- waar moet ik een condensator zetten. Alleen links, alleen rechts, of beide.
- welke waarde moet die condensator hebben.
- waarom staan er (in het plaatje hieronder) 4 condensatoren, 2 elco's en 2 gewone. Is dat allemaal nodig, en zo ja, waarom.

Hieronder een plaatje dat ik van het www haalde als praatplaatje.

[Klaas Zondervan]

C1 is nodig voor de afvlakking. De ingangsspanning moet nl. altijd minstens 3V boven de uitgangsspanning blijven. Dus in het geval van een 7812 moet het dieptepunt van de rimpel minstens 15V zijn.

De noodzaak van C2 zie ik niet zo.

C3 is nodig om oscillaties te voorkomen. Oscillaties treden vooral op bij plotselinge variaties in de stroom. De regleaar moet dan zoeken naar een nieuw instelpunt en daarbij kan hij doorschieten. Volgens de datasheets die er iets over zeggen moet C3 minstens 0,1uF zijn.

C4 heeft een soortgelijke functie als C3. Hij vormt een extra buffer om plotselinge stroomveranderingen te dempen.

Overigens hou ik het zelf meestal bij C1 en C4, de twee andere laat ik weg. Het hangt er maar vanaf hoe kritisch je topepassing is.

[Weerd]

C2 en C3 kan je gewoon weglaten.
Alleen als je een aantal kritische IC's wil voeden, dan heb je C3 van 100 nanoFarad wel nodig.

Gerard

[JAB van Ree]

C2 is in bepaalde gevallen wel degelijk nodig om oscillatie van de regelaar te voorkomen. Zie deze PDF http://www.st.com/web/en/resource/technical/document/datasheet/CD00000444.pdf , pagina 25

Gezien de kosten zou ik gewoon alle 4 de C's doen. Waarden zoals in het schema staan zijn prima.
C1 is afvlakking van de gelijkrichter. Vuistregel is circa 2000uF per ampere.
C2 en C3 100nF, puur om oscillaties tegen te gaan van de regelaar
C4 is afhankelijk van de belasting. Deze in elk geval niet te groot maken, dat geeft nare inschakeleffecten. 10uF is een prima startwaarde

[Klaas Zondervan]

C2 is in bepaalde gevallen wel degelijk nodig om oscillatie van de regelaar te voorkomen. Zie deze PDF http://www.st.com/web/en/resource/technical/document/datasheet/CD00000444.pdf , pagina 25

Een soortgelijke aanbeveling vind je ook in datasheets van andere fabrikanten. Maar er staat bij dat C2 (in dat document C1) alleen nodig is bij een grote afstand tussen de regelaar en de eerste C. Als je alles naast elkaar monteert is C2 niet nodig.

C3 is voor mij een twijfelgeval. Zoals ik eerder zei, het hangt er vanaf hoe gevoelig de te voeden schakeling is voor oscillaties.

[Calimero]

C3 zou ik ook alleen plaatsen als C4 een eind van de regelaar vandaan zit.

Mocht je op de brugcel en C1 ook nog iets anders aansluiten wat onverhoopt veel stroom kan nemen en
deze voeding een belasting krijgt waar mogelijk ook nog een vrij dikke elco aan de ingang zit dan is het
niet onverstandig een 1N400x over de regelaar te plaatsen en wel van de uitgang terug naar de ingang.
Het doel hiervan is dat U-uit van de regelaar niet (veel) hoger wordt dan de ingang.

En mocht je de voeding voor test doeleinden wilt gebruiken is een LM317 misschien ook een handige optie
i.p.v. de 78xx. Deze kan 1,5A leveren en er is heel simpel een regelbare uitgang mee te maken.
Even googelen op "LM117.pdf" (ja, 117, geen type fout) dan kom je de datasheet al snel tegen en daar
staan een aantal handige basis schema's in.
Qua C's rond de regelaar geldt voor de LM317 ongeveer hetzelfde als hier al over de78xx gezegd is.

[wimk]

Kijk, dat zijn snelle en zinvolle opmerkingen. Die C2 en C3 kan ik dus met een gerust hart weglaten. Het is allemaal niet zo heel erg kritisch, en het zit vlak bij elkaar.
Dank voor de inbreng.
Wim K

[Jeroen Vreeken]

Ik zou c2 en c3 gewoon plaatsen. Ik heb het al vaak genoeg fout zien gaan door verkeerde zuinigheid.
Gewoon twee condensatortjes van rond de 100nF erbij en je voorkomt een hoop problemen.
Geloof me, die dingen oscileren al als je er scheef naar kijkt, en echt niet alleen met lange afstanden.

[Klaas Zondervan]

Ik heb het al vaak genoeg fout zien gaan door verkeerde zuinigheid.

Kun je ook uitleggen wat je fout hebt zien gaan?

[Hans sprinter]

Klaas, helaas is C2 wel degelijk van belang in deze, en heft geen enkele binding met de functie van C1.
Advies is, volg de raad van de fabrikant, we zetten die niet voor niets in de datasheet. 
Gr. Hans

[Klaas Zondervan]

Hans, in de datasheet staat toch dat C2 wordt aanbevolen als er een grote afstand is tussen de bufferelco en de regelaar. Als het direct naast elkaar zit is er volgens mij geen sprake van een grote afstand.
Ik vind dat je de zaken niet ingewikkelder moet maken dan nodig is. Ik zet altijd  een elco van 1000 uF of 2200 uF aan de ingang (afhankelijk van de te verwachten stroom), en 10uF of zoiets aan de uitgang. Heeft me nog nooit problemen opgeleverd.

[Jeroen Vreeken]

Kun je ook uitleggen wat je fout hebt zien gaan?

Ja hoor, dan krijg je een prachtige oscillator op 1.3GHz. (Of daar in de buurt).
Het regelgedrag van het ding is dan ook niks meer en wat er op de uitgang komt te staan is alles behalve de opgegeven spanning.
Overigens is 'ver weg' bij dit soort frequenties te meten in centimeters. Daarom dus ook het advies: kleine condensators over zowel in als uitgang zo dicht mogelijk bij de LM78, daarna mag je met je grote elco best een paar centimeter er vanaf gaan.

Ik zet altijd  een elco van 1000 uF of 2200 uF aan de ingang (afhankelijk van de te verwachten stroom), en 10uF of zoiets aan de uitgang. Heeft me nog nooit problemen opgeleverd.

Het probleem wordt juist erger naar gelang je de elco op de ingang groter maakt....
Zulke grote elcos hebben een hoge impedantie en hebben op hoog frequent signalen totaal geen invloed meer. Dat is nu juist de reden om er een kleine condensator naast te zetten, die neemt het hoogfrequente deel voor zijn rekening.

[Calimero]

Een hele slechte "chineesche" elco als C4 zou misschien nog problemen op kunnen leveren maar normaalgesproken
levert het ook mij eigenlijk nooit problemen op.
Daarbij ben je een goeie als je in onze treintjeshobby boven de 100kHz (0,0001GHz) uit komt toch ? Ik dacht zelfs
dat we ongeveer in het audiogebied blijven zitten (tot 20kHz) en dan werken elcootjes nog prima.

Wel staan de 3-poot-regelaars er om bekend dat de werking (ripple rejection) afneemt boven de 1kHz.
Dus als je belasting in dat gebied zit en er rond of in de schakeling zelf niet de juiste maatregelen getroffen worden kan het ook nog wel eens mis gaan maar daar heb je denk ik bij oudere schakelingen (vooral met IC'S ?) meer last
van dan tegenwoordig denk ik omdat men nu beter in staat is een paar 100 torren extra op te dampen dan toen.
De eerste dual opamps die ik in audio tegen kwam (jaren 70 spul) zat niet veel meer in dan 6 torren.

[Jeroen Vreeken]

Een hele slechte "chineesche" elco als C4 zou misschien nog problemen op kunnen leveren maar normaalgesproken
levert het ook mij eigenlijk nooit problemen op.

Dat heeft niet veel met de makelij te maken, veel meer met de princiepes achter een elco.
Zelfs low impedance elcos doen op die frequenties niet veel meer.

Daarbij ben je een goeie als je in onze treintjeshobby boven de 100kHz (0,0001GHz) uit komt toch ? Ik dacht zelfs
dat we ongeveer in het audiogebied blijven zitten (tot 20kHz) en dan werken elcootjes nog prima.

Als dat ding besluit om te gaan oscileren gaat hij echt geen rekening houden met jouw hobby........

[Calimero]

Je blijft het verhaal naar die 1,3GHz trekken terwijl dat hier totaal n.v.t. is.
Als een 78xx en aanverwanten zo slecht zijn als jij ons wil doen geloven waren ze nevernooit zo vaak
in simpele hobby projectjes te vinden geweest.
Die 1,3GHz komt meende ik vooral voor in draadloze apparatuur en die bouwt een beginner echt niet zelf.