Prüfungsfrage AD319

Ein linearer Spannungsregler stabilisiert eine Eingangsspannung von 13,8 V auf eine Ausgangsspannung von 9 V. Es fließt ein Ausgangsstrom von 900 mA. Wie groß ist die Verlustleistung im Spannungsregler?

Lösung

Bei einem linearen Spannungsregler wird die überschüssige Spannung in Wärme umgesetzt.

Die Verlustleistung eines linearen Spannungsreglers ergibt sich aus der Differenz zwischen Eingangsleistung und Ausgangsleistung:

$ P_{\mathrm{V}} = P_{\mathrm{in}} - P_{\mathrm{out}} $

Zunächst berechnen wir die Eingangsleistung. Da bei einem linearen Spannungsregler näherungsweise Ein- und Ausgangsstrom gleich groß sind, gilt:

$ P_{\mathrm{in}} = U_{\mathrm{in}} \cdot I = 13,8 V \cdot 0,9 A = 12,42 W $

Nun berechnen wir die Ausgangsleistung:

$ P_{\mathrm{out}} = U_{\mathrm{out}} \cdot I = 9 V \cdot 0,9 A = 8,10 W $

Damit ergibt sich die Verlustleistung zu:

$ P_{\mathrm{V}} = 12,42 W - 8,10 W = 4,32 W $

Die Verlustleistung des Spannungsreglers beträgt somit:

$ P_{\mathrm{V}} = 4,32 W $