Referenzspannungsquelle so in Ordnung?

[Matthias H. (maethes26)]

Hallo zusammen,

ich habe noch nie mit Referenzspannungsquellen gearbeitet, will mich 
aber nun in das Thema einarbeiten.

Könnt ihr mir bitte mitteilen, ob folgender Ansatz so richtig ist und 
von Euch auch durchgeführt wird.

Ob ich nun in dieser konkreten Schaltung wirklich eine 
Referenzspannungsquelle brauche ist mir nicht so wichtig. Mir geht es 
jetzt darum, damit Erfahrungen zu sammeln und Referenzspannungsquellen 
richtig anwenden zu können.


Mehrere kleine Fragen stellen sich mir dabei.

1. Verwendet ihr spezielle Potis (R17 oben am TL431) mit geringem TK?
Ich benutze bis jetzt immer diese im Bild. Gibt es geeignetere?

Eigentlich benötigt nur das Hall IC ACS712 eine genaue Referenzspannung 
bei einem Stromverbrauch von 10mA.

Der TL431 liefert nun aber 100mA, also könnte ich diesen doch gleich für 
die gesamte Stromversorgung der Schaltung benutzen und den LM7805 
ersetzen.
Oder spricht etwas dagegen?


Über ein paar Hinweise wäre ich Euch sehr dankbar.

Viele Grüße,

Matthias.

Die gesamte Schaltung benötigt nicht mehr als 60mA.

folgendes macht die Schaltung:

•  Strommessung bis zu 20A AC/DC
o  Ausgabe des Stromwertes über ein LCD-Modul (+-200mV Spannungsmessung) 
oder
DC Strom Richtungsangabe +-
AC keine Stromrichtungsanzeige
o  Auswertung über uC an Klemme X3-1
o  Der zu messende Stromkreis ist galvanisch getrennt vom Rest der 
Schaltung.
  Aus diesem Grund wird ein Hall IC und kein 0,001Ω Shunt verwendet
•  Spannungsversorgung der Schaltung über:
o   6-20V DC an Klemme X1 oder
o  Hohlbuchse J1  oder
o  Wenn 5V am  Eingang zur Verfügung gestellt wird, dann überbrückt 
Jumper  JP1 den Festspannungsregler  78L05 IC1
•  Der zu messende Strom wird über x4 in das Hall-IC ACS712 rein- und 
über x2 herausgeführt
o  dieses  misst den Strom über den Halleffekt und gibt eine 
proportionale Spannung aus
o  pro 1A 0,1V
o  0A Stromfluss  halbe Versorgungsspannung ca. 2,5V Grundspannung

[Helmut L. (helmi1)]

Matthias H. schrieb:
> Der TL431 liefert nun aber 100mA, also könnte ich diesen doch gleich für
> die gesamte Stromversorgung der Schaltung benutzen und den LM7805
> ersetzen.
> Oder spricht etwas dagegen?

Der TL431 ist ein parallel Regler. Im unbelasteten Fall muss er den 
gesammt Strom übernehmen. Da jagt man keine 100mA drüber. Bei 5V und 
100mA fängt der im To92 Gehäuse an zu kochen an. Besser ist die Leistung 
liefert der 7805 und der TL431 mach nur die Referenz.

[Anja (Gast)]

Helmut Lenzen schrieb:
> Bei 5V und
> 100mA fängt der im To92 Gehäuse an zu kochen an.

die 100mA gelten ja auch nur für 25 Grad und 2,5V Ausgangsspannung.
Generell sollte man Referenzspannungen immmer mit derselben Last 
betreiben damit die Temperatur konstant bleibt.

Gruß Anja

[Helmut L. (helmi1)]

Ich würde ja einen LM385 Referenzdiode nehmen die ist von den Werten 
besser.

http://www.national.com/ds/LM/LM185-2.5.pdf

[Matthias H. (maethes26)]

Guten Abend zusammen,

vielen Dank für Eure Unterstützung bezüglich meiner 
Referenzspannungsquelle.

Ich habe mein Referenzspannungsquellenkonzept mit Euren Tipps überdacht 
und würde Euch gern fragen, ob das so besser ist.


Anbei habe ich den Schaltplan angehängt und alle wichtigen Punkte 3x 
grün und auch 3xrot eingekreist.

Wenn die Schaltung über einen Schalter eingeschaltet und somit mit Strom 
versorgt wird, dann liegt eine fest verdrahtete Last an dem shunt 
regulator TL431 an.

Der Laststrom beträgt 12mA. (IC ACS 712 und der Spannungsteiler und 
1-2mA für TL431, beides rot eingekreist)

Ist das richtig, dass der Shunt regulator kein Problem mit 12mA Last 
hat, denn diese fließen nicht über ihn selbst, sondern ausschließlich 
über die Last.

Berechnung: Vin 7V  7Vin-5Vout=2V Abfall über R18
R=2V/12mA=166
I=2V/150Ohm eingesetzter Widerstand=13mA


Vin10V-5Vout=5V Abfall über R18
I=5V/150Ohm=33mA

von 33mA= 10mA über die Last
23mA müssten dann über den TL431 fließen und das ist wohl laut 
Datenblatt zu viel, wenn ich es richtig verstanden habe.

-->Eingangsspannung darf leider nicht auf 10V hoch gehen

Könnt ihr mir bitte sagen, ob ich bis hier alles richtig verstanden 
habe?

Ich finde mein jetziges Konzept ist eine ziemliche Einschränkung 
bezüglich des Spannungseingangsbereiches.

Gibt es denn nicht noch elegantere Lösungen für meine Schaltung? Ich 
könnte schon damit leben, nur 7V einzuspeisen, aber schön ist das nicht.


Viele Grüße und noch einen schönen Abend wünscht Matthias.

[Matthias H. (maethes26)]

Irrtum,

der TL431 kann 100mA anstatt 10mA liefern. Also sind 10V 
Eingangsspannung wohl kein Problem.

Soll ich nicht die gesamte Schaltung, die immer 50mA Strom braucht über 
den Shunt regulator versorgen?

Ich erkenne darin mit meiner Unerfahrenheit kein Problem.

Den mir empfohlener LM385-2,5 kann ich leider nicht nehmen, da ich die 
Ausgangsspannung an dem nicht einstellen kann.

Viele Grüße, Matthias.

[Helmut L. (helmi1)]

Schau dir mal Schaltung 24 an.
Das siehst du wie man den Ausgangsstrom erhöht


http://focus.ti.com/lit/ds/symlink/tl431.pdf