Hallo, kann man mit einem MOSFET (p-Kanel normal leitend) und einer Zenerdiode wie im angehängten Schaltplan eine Spannungsbegrenzung bauen? Viele Grüße, e-sheep
da du dich bzgl. Genauigkeit und geplanter Verbraucher ausschweigst, gehe ich vom allgemeinen Fall aus, welcher mit "nein" zu beantworten ist. Natürlich wird deine Spannung so begrenzt aber nicht umsonst besitzen linearregler einige mehr Transitoren als nur einen P-Kanal verarmungstyp FET mit ner Z-Diode. Schau dich im Netz um... Google weiß so vieles!
Danke für die Antwort! Hannes schrieb: > da du dich bzgl. Genauigkeit und geplanter Verbraucher ausschweigst, > gehe ich vom allgemeinen Fall aus, welcher mit "nein" zu beantworten > ist. Es ist ein angeschlossener Kondensator (5V) geplant, d.h. dessen Spannung soll nicht überschritten werden. Mehr wird nicht gebraucht. Am Eingang ist ein Generator, d.h. Stromquelle mit ca. 0,5A und ca. 0-50V. Hannes schrieb: > Natürlich wird deine Spannung so begrenzt aber nicht umsonst besitzen > linearregler einige mehr Transitoren als nur einen P-Kanal verarmungstyp > FET mit ner Z-Diode. Ah, ich mag die Spannung aber nicht regeln, sondern nur begrenzen. ;) D.h. z.B. bis 5V am Kondensator Strom an, danach Strom aus. Hannes schrieb: > Schau dich im Netz um... Google weiß so vieles! Dort habe ich leider nicht viel gefunden...
Schau dir mal den TL431 an. Im Datenblatt Figure 12 ist so ein High Current Shunt Regulator dargestellt, der ist dann schon wesentlich genauer als mit einer Z-Diode.
> wie im angehängten Schaltplan eine Spannungsbegrenzung bauen? Nein, komplett falsche Schaltung, die von dir mit dem PMOSFET schaltet ja bei hoher Spannung ein, du willst bei hoher Spannung limitieren, es müsste schon ein NMOSFET source-follower sein, und irgendwie muss schon eine von 0 verschiedene Spannunng an das Gate kommen, also ein Widerstand nach + braucht es auch noch. NMOSFET Vin --+----DGS-- Vout | | +--R--+ Z | Dann stellt sich am Ausgang eine Spannung ein, die ungefähr U-Z-Diode minus U-GSth beträgt wenn Vin über U-Z-Diode liegt. > Es ist ein angeschlossener Kondensator (5V) geplant, Klingt nach Goldcap. Die Schaltung ist viel zu ungenau dafür, schon U-GSth schwankt locker um 2V.
Wieso einen MOSFET? Nimm nen stinknormalen NPN-Transistor für, genauso wie man es vor 40 Jahren auch gemacht hätte. Funktioniert viel, viel, VIEL besser als die Mosfet-Variante.
Danke, ich nehme später Bezug auf die Antworten. :) Hier ist eine Spannungsbegrenzung mit LED vorgeschlagen, wie funktioniert das? http://www.led-treiber.de/html/leds_grundlagen.html#AktivDummyLED Ich verstehe die Erklärung leider nicht. :(
Guten Abend, funktioniert die angehängte Schaltung als Spannungsbegrenzung? Viele Grüße e-sheep
Prinzipiell - ja. Wenn Du dann noch einen Darlingtontransistor nimmst, kannst Du den Widerstand erhöhen und riskierst nicht das Ableben der Z-Diode. Beachte aber, das Ua nicht gleich Ue sein kann.
Ok, dankeschön! Ist der TIP137 ein Darlingtontransistor? |EDIT| Ja, es ist einer, laut Datenblatt. :) mhh schrieb: > Beachte aber, das Ua nicht gleich Ue sein kann. Was heißt das? Verringert der Transistor die Spannung?
Ja, um Ube. Bei Darlington 2*Ube. Der Widerstand muss so ausgelegt werden, das der Basisstrom bei normaler Eingangsspannung ausreichenden Kollektorstrom ermöglicht. Du hast die einfache Spannungsstabilisierung per Transistor und Z-Diode wiederentdeckt. :)
Ah ok, danke! Was passiert, wenn die Diodenspannung 5V beträgt, wenn vorne 7V reinkommen (würden) und wenn die Last die Spannung auf 3V einbrechen lassen würde? Wie schaltet der Transistor dann?
Von Deinen 3 V Eingangsspannung in dem Fall bleiben am Ausgang dann ca. 1,4 bis 1,6 V übrig.
Ah ok. Im Datenblatt (http://www.datasheetcatalog.org/datasheet/stmicroelectronics/4129.pdf) steht: Collector-Emitter Saturation Voltage Ic = 4 A | Ib = 16 mA => max 2V Ic = 6 A | Ib = 30 mA => max 4V Ich hab aber Ic = 0,5A. Was ist dann Uce? Dort steht auch: Collector Current = 8A Base Current = 0,3A Ich hab aber Ic = 0,5A. Wie hoch ist dann Ib?
Electric S. schrieb: > Ich hab aber Ic = 0,5A. Was ist dann Uce? Kleiner als 2V. Electric S. schrieb: > Ich hab aber Ic = 0,5A. Wie hoch ist dann Ib? Gehe von 2 bis 3 mA aus. (habe jetzt nicht ins Datenblatt geschaut)
mhh schrieb: > Kleiner als 2V. Ok, das macht Sinn; kann man den genauen Wert im Datenblatt sehen? Ich finde es nicht... Ist es kleiner als 1V? mhh schrieb: > Gehe von 2 bis 3 mA aus. (habe jetzt nicht ins Datenblatt geschaut) Ok, gut.
Im Anhang mal meine Version eines Spannungslimiters. Kurze Erläuterungen: Ausgangsspannung wird 6V betragen, und wichtig ist, das GND geschalten wird, es also keine gemeinsame Masse zwischen Ein- und Ausgang gibt. Sollte das erwünscht sein, so musst du dir einen passenden p-Kanal-FET suchen, statt meinem in die positive Versorgungsleitung einlöten und die OpAmp-Eingänge vertauschen. Ein FET, der bei U_out/2 Gatespannung ausreichend leitet um deine Verbraucher zu versorgen ist definitiv nötig, sonst kommt der OpAmp zu nahe an die Rail und dein System fängt an zu schwingen... Die Schaltung ist zwischen 0 und 2 V nicht zu gebrauchen, da kann der FET nicht durchsteuern, ab 2-6V habe ich ca 20mV@2A spannungsabfall an meiner Schaltung gemessen und ab 6V bleibt die ausgangsspannung stabil bei 6V während überschüsige Energie am FET verheizt wird (kühlung nicht vergessen). IC1B, R5, LED1 sind nur zur Freude dabei. Die LED leuchtet im Fall, dass die Ausgangsspannung aus irgend einem Grund höher als soll wird. C1 stellte sich bei mir als 0pF also unbestückt am besten heraus. Er/Sie/Es sollte als Schwingungskompensation dienen und kann bei anderen FETs oder OpAmps auch durchaus nötig werden. Diese FET-OpAmp-Kombination ist aber alleine schon ausreichend schwingungskompensiert! Einzig im Grenzbereich um die 6V Eingangsspannung habe ich minimales schwingen, das hört aber ab 6,02V auf... damit kann ICH leben! Ausserdem ist zu beachten, dass die Zenerspannung starken Temperaturschwankungen unterliegt (was in meiner Anwendung aber nicht schlimm ist) und dank dem OpAmp wird diese Schwankung am Ausgang auchnoch mit doppelter Amplitude zu tragen kommen. In meiner Schaltung habe ich zwischen 5,6V und 6,2 V Ausgangsspannung gemessen bei Temperaturen zwischen 0°C und 40°C. Ich denke ich habe alles erwähnt. Kannst dir ja selbst ein paar Gedanken drüber machen, dabei lernt man auch am meisten... lg Hannes
PS: ich sehe gerade R2 100R war ein versehen, dass ich im schaltplan bis heute nicht ausgebessert habe. dort habe ich irgendwas um die 270-420R verbaut... weiß es nicht mehr. musst du aber sowieso nachlesen, im Datenblatt, was deine Z-Diode dann so an Strom will.
Ah ok. Danke! Funktioniert die angehängte Schaltung auch als Spannungsbegrenzer? (Nur so zum Verständnis...) ||EDIT: Das soll ein PNP-Transistor sein. :)
sicher nein! die schaltung mit einem pnp-transistor und ner z-Diode als D1 macht genau nix. die diode sperrt und die BE-Strecke des Transistors (ebenfalls nix weiter als ne Diode) leitet wodurch der Transistor permanent durchgesteuert wird. R1 muss deine Z-Diode rein, mit der kathode nach zur Transistorbasis (also "pfeil" nach "oben") Emiter des npn Transistors muss wie bei dir der ausgang sein und an stele von D1 machste nen R rein. dann wirds pervers ungenau aber begrenzt pi mal auge auf z-Diodenspannung minus eine Flussspannung (~0,7V, die be-Strecke des Transistors) http://www.elektronik-kompendium.de/sites/slt/0204131.htm GOOGLE!!!
Hannes schrieb: > die diode sperrt und die BE-Strecke des Transistors > (ebenfalls nix weiter als ne Diode) leitet wodurch der Transistor > permanent durchgesteuert wird. Genau, das soll auch so sein. ;) Und wenn die Eingangsspannung größer als die Diodenspannung wird, dachte ich, leitet die Z-Diode und baut bei der Basis eine Spannung auf, weshalb zur Basis kein Strom mehr fließt (Ue = Ub) und der Transistor nicht mehr leitet. Funktioniert das auch so? Hannes schrieb: > R1 muss deine Z-Diode rein, mit der kathode nach zur Transistorbasis > (also "pfeil" nach "oben") > Emiter des npn Transistors muss wie bei dir der ausgang sein und an > stele von D1 machste nen R rein. dann wirds pervers ungenau aber > begrenzt pi mal auge auf z-Diodenspannung minus eine Flussspannung > (~0,7V, die be-Strecke des Transistors) > > http://www.elektronik-kompendium.de/sites/slt/0204131.htm > > GOOGLE!!! Schau dir mal den restlichen Beitrag an, dort steht genau das. ;)
>sicher nein! die schaltung mit einem pnp-transistor und ner z-Diode als >D1 macht genau nix. die diode sperrt und die BE-Strecke des Transistors >(ebenfalls nix weiter als ne Diode) leitet wodurch der Transistor >permanent durchgesteuert wird. Tja - wenn das nur ein pnp wäre. Es ist aber ein npn, und damit paßt das schon. Was aber nicht paßt, ist der R und die D - die müssen miteinander getauscht werden, sonst haste nur einen (mehr oder weniger) konstanten Spannungsabfall von Uz+Ube gegenüber Eingangsspannung.
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