Hallo liebe Bastler, anbei befindet sich ein Schaltplan um eine Konstantstromquelle zu realisieren. Ich baute mir eine Musikanlage, welche mit einem 7 Ah Bleigelakku betrieben wird. Um auf dem nächsten Festival auch etwas Licht zu haben, möchte ich nun zusätzlich eine LED einbauen. Diese hat eine Vorwärstspannung von 10,4V (3 weiße LED's in Reihe auf einem Chip) und einen Strom von mindestens 100 mA bis maximal 1A. Da ich mich abends nur zurecht finden möchte, würde es mir genügen 1,35W umzusetzen. (etwa 130mA) Urest max ~ 14V-10,4V = 3,6V Urest min ~ 11V-10,4V = 0,6V Toll wäre also, wenn meine Regelung mit 0,6V auskommt. Ob dies funktioniert bin ich mir nicht sicher. Erschwerend kommt hinzu, dass ich eine begrenzte Auswahl an Bauteilen besitze, und einer Bestellung aus dem Weg gehen möchte. Der genutzte Transistor hat laut Datenblatt Ptot = 625mW Funktioniert die Schaltung gewünscht? Kann ich die Widerstände R3 und R4 besser dimensionieren? Im Extremfall setzt der Transistor 413mW um. Also ok? Ist die "saturation voltage" die Spannung, welche mindestens für UCE bereitstehen muss? (max 0,7V laut Datenblatt) Habe ich etwas übersehen? Braucht ihr mehr Informationen, um mir zu helfen? Würde mich freuen wenn ihr Ideen und Verbesserungen parat habt.
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Nein. Die Referenzspannung der Z-Diode mag stabil sein. da aber der OPV immer noch die Spannung an R3 sieht, diese natürlich nicht konst. ist, musst du den R3 vor die Diode packen, und dann neu berechnen und nur parallel zur Z-Diode abgreifen. Ingo
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Vielen Dank. Hab ich etwas verpeilt. Aber wie im Anhang müsste es doch funktionieren oder? Was meinst du mit neu berechnen? Ich habe den Wert 4k7 nur geschätzt. Ich habe einige LM741 hier liegen, aber leider keinen anderen OpAmp. Wird es mit diesem nicht funktionieren oder woher rührt dein Vorschlag?
Ingo schrieb: > Und nimm nicht die 741 Krücke Der 324/358 ist zwar auch nicht viel jünger, hier aber besser geeignet. Gruss Harald
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Der LM741 spricht erst ab etwa 2V am Eingang an, bei dir sind es aber nur 130mV. Ein LM358 ist auch billig und sollte hier funktionieren, aber du hast ja keinen. Vielleicht hast du einen zweiten BC337-25 (oder einen anderen NPN) und einen 4,7Ω-Widerstand? Dann schau dir den Anhang an.
>Urest max ~ 14V-10,4V = 3,6V >Urest min ~ 11V-10,4V = 0,6V Diese 10,4V ist aber wohl nur der typ. Wert, der sicherlich noch um das eine oder andere Volt nach oben oder unten streuen kann. Und diese Ptot = 625mW gelten auch nur unter idealen Bedingungen (25°C Umgebungstemperatur, 150°C Sperrschichttemperatur). In der Praxi sollte man vielleich (je nach Umgebungstemperatur) nur 2/3 or 1/2 dieses Wertes anstreben, sonst stirbt Deine tolle Lampenschaltung bald. >Aber wie im Anhang müsste es doch funktionieren oder? Was meinst du mit Ja - deutlich besser.
> Ich habe einige LM741 hier liegen, aber leider keinen anderen OpAmp. Hast du die von deinem Opa geerbt ? > Wird es mit diesem nicht funktionieren Eben. Der 741 müsste mit einer negativen Spannung (so -5V) versorgt werden, damit er Spannungen nahe an Masse messen kann und mit dem Ausgang so nahe an Masse herankommt daß der NPN Emitterfolger auch ausgeschaltet werden kann. Du machst dir das Leben mit dem Steinzeitteil also nicht einfacher, sonders brauchst wegen ihm eine zweite Spannungsquelle. Der LM358 hingegen funktioniert in deiner Schaltung ohne weitere Spannungsquelle. Allerdings ist das nicht die korrekte Schaltung. So wie du sie gezeichnet/gefunden hast, fehlt die Kompensation und die Schaltung kann ins Schwingen kommen. Daher muß eine zusätzliche Kompensation dran, mit der man die Schaltung optimal auslegen kann, so daß sie schnell regelt ohne zu überschwingen. +----------R--+-o | | +---|+\ | | | >-+-R-|< | +-|-/ Cx |E ZD +------+-Rx-+ | Shunt +-------------+--o Hier mit Rx und Cx gekennzeichnt. Werte passt man eigntlich optimal an den verwendeten OpAmp und Transistor an, aber 1nF und 10k sind sicher zu viel (macht die Schaltung langsam).
Eure Beiträge helfen mir sehr. Nun werde ich jedoch in jedem Fall bestellen müssen. So ist das mit den alten Bauteilen :) die überleben aus diversen Gründen länger als nötig, weil man oft auf alten Baupläne stößt oder in der Schulzeit nichts anderes kennen gelernt hat. Bisher hat er mir genügt. LM358 ist tatsächlich super günstig. Wäre es falsch mir da eine Hand von zu kaufen, um auch für spätere Experimente gewappnet zu sein? Mein Transistor ist zu schwach auf der Brust. Gibt es ein günstiges Wald und Wiesen Modell, welches nicht von meinem Opa stammt und vielleicht im TO220 daherkommt? @Thomas der Bastler: Der Schaltplan, auf den du verweist klingt interessant. Dient das Poti bei diesem einfach dazu, das Widerstandsverhältnis von R1 und R2 zu verändern, um den OpAmp anders regeln zu lassen? Wüsste nicht, warum es nicht so einfach gehen sollte. @yalu: Deine Schaltung gefällt mir sehr gut. Vor allem die geringe Anzahl an Bauteilen. Sehe ich richtig, dass hierbei die Drop Spannung durch U be von Q1 etwas höher ist? Dürfte in meinem Fall nicht zu schlimm sein. @Jensing Du hast recht. Im Datenblatt ist zu entnehmen, dass bei diesem geringen Strom sogar nur eine Spannung von etwas über 9V üblich ist, womit ich mehr Luft zum Regeln habe. Da ich nun ohnehin einen anderen Transistor benötige, fände ich es jedoch auch erstrebenswert, einen höheren Vorwärtsstrom realisieren zu können. @MaWin Mir erschließt sich nicht, wie ich Rx und Cx bestimmen kann. Kannst du mir das erklären. Müsste es nicht genügen, einen kleinen Kondensator vom Ausgang des OP's gegen Masse zu schalten. Müsste an Yanus Schaltung auch noch eine Dämpfung angebracht werden? Kleiner Kondensator von Kollektor Q1 zu Emitter Q2? Viele Frage die geklärt werden wollen.
Peter schrieb: > Mein Transistor ist zu schwach auf der Brust. Gibt es ein günstiges Wald > und Wiesen Modell, welches nicht von meinem Opa stammt und vielleicht im > TO220 daherkommt? 2sc5171 und 2sa1930. nehm ich für endstufen ( treiber stromquellen darlington) mfg
> Mir erschließt sich nicht, wie ich Rx und Cx bestimmen kann. Empirisch > Kannst du mir das erklären. Schliesse an deine Konstantstromquelle ine wechselnde Last an oder versorge die mit einer wechselnden Betriebsspannung, damit sie was zu tun hat und regeln mus. +----+ +---R2----+--o | | | | 9V NE555--|I MOSFET R1 | | |S | +---GND---+---------+--o Prüfe mit dem Oszilloskop wie sie nachregelt und passe Rx und Cx so an, daß sie optimal nachregelt, ohne Überschwinger aber schnell. > Müsste es nicht genügen, einen kleinen Kondensator vom > Ausgang des OP's gegen Masse zu schalten. NEIN, genau kontraproduktiv, das ist als ob du an das Bein eines Langstreckenläufers einen Betonklotz klebst. > Müsste an Yanus Schaltung auch noch eine Dämpfung angebracht > werden Ja., davon gehe ich aus. Letztlich kompensiert so eine Schaltung Eiegnschaften der verwendeten Baueile und des Aufbaus, daher kann man ihre Werte nicht angeben sondern muß sie ausprobieren. Natürlich kann man in Spoice zuvor versuchen sie auszurechnen, aber dann kommt doch nch die Abhängigkeit vom Aufbau ins Spiel und man muß doch noch mal korrigieren.
Peter schrieb: > Müsste es nicht genügen, einen kleinen Kondensator vom > Ausgang des OP's gegen Masse zu schalten. Auf keinem Fall einen Kondensator vom Ausgang nach Masse schalten. Wenn du das tust schwingt das Teil erst recht. Peter schrieb: > Mein Transistor ist zu schwach auf der Brust. Gibt es ein günstiges Wald > und Wiesen Modell, welches nicht von meinem Opa stammt und vielleicht im > TO220 daherkommt? BD647,BD645,BD649 sollten ueberall fuer kleines Gled bekommen zu sein.
Vielen Dank Mawin. Werde mal versuchen, gute Werte zu ermitteln. @Möp: Wieso? Weil der Basisstrom durch den Verstärkungsfaktor ß mit dem Kollektorstrom in Zusammenhang steht und somit ebenfalls geregelt wird?
Frage: Um welchen Schaltplan dreht es sich bitte und könnte man den Hinweis hierzu bitte angeben? Danke GW
Vielen Dank an alle beteiligten. Die Schaltung funktioniert und die LED leuchtet. Ich kann den Strom mittels Poti nun von 105mA bis 700mA steuern. Habe als Referenzspannung auf einen Tl431 zurückgegriffen. Musste ohnehin zu Conrad für die OPV's und hatte die Cent noch über. Leider wird der Kühlkörper der LED recht warm. Werde da sicherlich nochmal aufrüsten müssen. Übrigens habe ich noch keine Dämpfung eingebaut.
Servus Peter, könntest Du bitte einmal den vollständigen Schaltplan einstellen? Im Voraus vielen Dank. Grüße Walter
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Klar hier ist der aktuelle Schaltplan. Kann den TL431 nur empfehlen. Werde bei Zeiten mal mit dem Oszilloskop nachmessen. Gefühlt schwingt da jedoch nichts. Ich überlege schon, wie man diese Schaltung möglichst einfach mittels PWM steuern kann. Spätestens dann werde ich wohl die passenden Bauteile (wie in MaWins Vorschlag) ermitteln müssen, damit die Quelle schnell genug regelt.
@ Peter (Gast) >Werde bei Zeiten mal mit dem Oszilloskop nachmessen. Besser ist das. >Gefühlt schwingt da >jedoch nichts. Da fehlt die Frequenzkompensation mittels RC-Glied in der Rückführung vom Shunt. >Ich überlege schon, wie man diese Schaltung möglichst einfach mittels >PWM steuern kann. Einfach per kleinem MOSFET den Sollwerteingang am OPV auf GND ziehen.
Da fehlt noch der Widerstand vom OP Ausgang zur Basis.
Die PWM kannst du mit einem Analogschalter ala CD4053 erledigen.
-----------
Referenz-----| |
| |
| |--- R----+----OP
GND--| | |
----+-----| C
| |
PWM GND
Ja das sind 2 nette Ideen für die PWM. Wieso benötigt man einen Basiswiderstand an dieser Stelle? Die Meinung darüber scheint ja geteilt zu sein.
@Peter (Gast) >Wieso benötigt man einen Basiswiderstand an dieser Stelle? Die Meinung >darüber scheint ja geteilt zu sein. Kommt drauf an. Er kann im Ernstfall HF-Schwingungen dämpfen.
Peter schrieb: > Wieso benötigt man einen Basiswiderstand an dieser Stelle? Die Meinung > darüber scheint ja geteilt zu sein. Weil sonst bei fehlender Last am Kollektor der OP überlastet wird Beitrag "Re: einstellbare Konstantstromquelle 200mA-1A"
@ Helmut Lenzen (helmi1)
>Weil sonst bei fehlender Last am Kollektor der OP überlastet wird
Ist richtig, aber nicht der Knackpunkt. Siehe oben.
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