Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik variable konstantstromquelle bricht zusammen


von daniel j. (danieljj)



Lesenswert?

guten tag,

ich habe mir eine konstantstromquelle nach obigen plan aufgebaut, jedoch 
im betrieb ein problem, das ich mir nicht erklären kann. vielleicht 
könnt ihr mir weiterhelfen.

meine last möchte ich mit bis zu 22V betreiben, bei einem maximalen 
strom von 0,56a (r=39ohm). der strom soll von 0,08a bis 0,56a regelbar 
sein, daher verwende ich das eingezeichnete potio. im endeffekt habe ich 
ein 100 ohm potio mit einem 12ohm widerstand parallel geschaltet, so 
dass mein ohm-bereich 2...12 ohm beträgt. dioden und kondensatoren wie 
eingezeichnet.

nun zu meinem problem. bei v(netzteil) = 25v kann ich problemlos 
einschalten und erhalte bei minimalen potio 22v und 0,56a. wenn ich nun 
aber mein potio vergrößere, d.h. meinen strom verringere, bricht mir die 
leistung an der last schlagartig auf v=1,1v und i=0,028a zusammen. dies 
passiert bei ca. v(last)=4,8v und i(last)=0,125a. anschließend lässt 
sich die leistung auch nicht mehr herstellen, bei drehen des potios 
erhöht sich meine spannung auf ca. 4v und der strom auf 0,1a.

woran kann das liegen? was mache ich falsch?

vielen vielen dank bereits,
daniel

von Falk B. (falk)


Lesenswert?

@  daniel jung (Firma: privat) (danieljj)

>      Konstantstromquelle_Schaltung_-_2012_08_10.png
>      424,3 KB, 7 Downloads

Naja, nicht wirklich ein Problem, dennoch solltest du dich über 
Bildformate informieren.

>meine last möchte ich mit bis zu 22V betreiben, bei einem maximalen
>strom von 0,56a (r=39ohm). der strom soll von 0,08a bis 0,56a regelbar
>sein, daher verwende ich das eingezeichnete potio.

Hatten wir das nicht schon mal?
Beitrag "Konstantstromquelle mit LM317T - Problem mit Potentiometer"

> im endeffekt habe ich
>ein 100 ohm potio mit einem 12ohm widerstand parallel geschaltet, so
>dass mein ohm-bereich 2...12 ohm beträgt. dioden und kondensatoren wie
>eingezeichnet.

Hält dein Poti auch die 0,6A aus? Das ist vor allem im kleinen 
Anfangsbereich SEHR kritisch. Das hält nur ein 5W++ Drahtpoti aus.

von daniel j. (danieljj)


Lesenswert?

Falk Brunner schrieb:
> Hält dein Poti auch die 0,6A aus? Das ist vor allem im kleinen
> Anfangsbereich SEHR kritisch. Das hält nur ein 5W++ Drahtpoti aus.

mein poti sollte 2 watt können. das komische ist ja, dass das problem 
nicht im strommaximum sondern im unteren bereich bzw. mittendrin 
auftritt. bei ca. 0,125a.

von MaWin (Gast)


Lesenswert?

Wahrschinelich ist dein Poti durchgebrannt,
denn die handelsüblichen halten keine 0.5A sus.

> im endeffekt habe ich ein 100 ohm potio mit einem 12ohm widerstand
> parallel geschaltet, so dass mein ohm-bereich 2...12 ohm beträgt

Wie kommt man auf so eine Idee ?

Hast du (ausser bei den beiden Endanschlägen) auch schon mal 
ausgerechnet, welche Kennlinie sich für das Poti ergibt, und welcher 
eingestellte Strom zu welchem Drehwinkel passt ?

von Norbert (Gast)


Lesenswert?

daniel jung schrieb:
> im endeffekt habe ich
> ein 100 ohm potio mit einem 12ohm widerstand parallel geschaltet, so
> dass mein ohm-bereich 2...12 ohm beträgt.

Das ist eine mutige Aussage!

von Andreas S. (Firma: Schweigstill IT) (schweigstill) Benutzerseite


Lesenswert?

Abgesehen von der Verlustleistung darf bei vielen Potentiometern der 
hohe Strom nur durch die Widerstandsbahn bzw. -wicklung fließen, nicht 
durch den Schleifer. Selbiger hat nämlich oft eine winzige 
Kontaktstelle, und der Übergangswiderstand ist auch nicht konstant, 
sondern hängt von alle möglichen Einflüssen ab.

Wenn man z.B. einen älteren Audioverstärker mit Knister- oder 
Knackgeräuschen beim Ändern der Lautstärke hat, liegt das oft nicht an 
einem verdreckten Lautstärkeregler, sondern an einem defekten 
Koppelkondensator, welcher den Gleichspannungsanteil nicht mehr völlig 
vom Potentiometer fernhält.

Hinsichtlich der Strombelastbarkeit des Potentiometers bei Stromfluss 
über den Schleifer darf man auch nicht das Produkt aus aktuellem 
Spannungsabfall und Strom nehmen, sondern muss die Leistung auf die 
gesamte Bahn hochrechnen.

Beispiel:

Potentiometer mit 100 Ohm, Belastbarkeit 1W

Daraus resultiert ein Maximalstrom von 100mA bei 10V.

Bei einem eingestellten Wert von 10R erhöht sich nicht der Maximalstrom 
auf die rechnerischen ~316mA, sondern bleibt bei 100mA.

Und hierbei sind noch nicht der Schleiferwiderstand und sein zulässiger 
Maximalstrom berücksichtigt worden!

Bezogen auf die eigentliche Aufgabenstellung bedeutet dies, dass der 
Stromfluss durch die Bahn erfolgen muss und nur das ADJ-Signal über den 
resultienden Spannungsteiler abgegriffen werden darf.

von UR-Schmitt (Gast)


Lesenswert?

Wie heiss ist dabei dein 317 geworden?
Wahrscheinlich hat der sich wegen Übertemperatur abgeschaltet.
Was für ein Kühlkörper hast du an dem 317 und wie befestigt?

Ist ein mieses Konzept für eine einstellbare Stromquelle. Und die 
parallelschaltung des Potis mit einem 10 mal niedrigeren Festwiderstand 
machts definitiv NICHT besser.

Wie Falk schon sagte, wurde in
Beitrag "Konstantstromquelle mit LM317T - Problem mit Potentiometer"
durchgehechelt

von Andreas S. (Firma: Schweigstill IT) (schweigstill) Benutzerseite


Lesenswert?

Nachtrag:

Bei der vom TE eingesetzten Bahnwiderstand von 100 Ohm würde ein 
Stromfluss von ca. 0.6A die Auswahl eines 36W-Potentiometer bedeuten!

von daniel j. (danieljj)


Lesenswert?

MaWin schrieb:
> Wie kommt man auf so eine Idee ?
>
> Hast du (ausser bei den beiden Endanschlägen) auch schon mal
> ausgerechnet, welche Kennlinie sich für das Poti ergibt, und welcher
> eingestellte Strom zu welchem Drehwinkel passt ?

die idee dahinter ist, dass der gesamtwiderstand zwischen 2 und 12ohm 
beträgt. der flexible widerstand soll 0 bis 10 ohm abdecken, daher die 
parallelschaltung des potios und 12ohm. die kennlinie habe ich, sieht 
aber nicht schön aus, das gebe ich zu.

von daniel j. (danieljj)


Lesenswert?

UR-Schmitt schrieb:
> Wie heiss ist dabei dein 317 geworden?
> Wahrscheinlich hat der sich wegen Übertemperatur abgeschaltet.
> Was für ein Kühlkörper hast du an dem 317 und wie befestigt?

der lm317t wird kurz vor dem zusammenbrechen 70grad heiß, gekühlt ist er 
mit:
PR32/50,8-MC
http://www.reichelt.de/Finger-Aufsteckkuehlkoerper/V-PR32-50-8-MC/3//index.html?ACTION=3&GROUPID=3379&ARTICLE=53840&SHOW=1&START=0&OFFSET=16&;

von daniel j. (danieljj)


Lesenswert?

Andreas Schweigstill schrieb:
> Bei der vom TE eingesetzten Bahnwiderstand von 100 Ohm würde ein
> Stromfluss von ca. 0.6A die Auswahl eines 36W-Potentiometer bedeuten!

vielen dank für den hinweis.

was mich nach wie vor wundert, das problem tritt nicht beim strommaximum 
von 0,6a auf sondern in einem unteren bereich, in dem auch weniger 
leistung fließt. woran liegt das bloß?

von daniel j. (danieljj)


Lesenswert?

UR-Schmitt schrieb:
> Ist ein mieses Konzept für eine einstellbare Stromquelle. Und die
> parallelschaltung des Potis mit einem 10 mal niedrigeren Festwiderstand
> machts definitiv NICHT besser.

ich werde mir den anderen thread durchlesen. generell ist die dortige
schaltung besser als meine?

von UR-Schmitt (Gast)


Lesenswert?


von daniel j. (danieljj)


Lesenswert?

danke!

dennoch würde mich interessieren, wo das problem bei dieser schaltung 
liegt. vielleicht weiß ja jemand die lösung!

von Falk B. (falk)


Lesenswert?

@  daniel jung (danieljj)

>dennoch würde mich interessieren, wo das problem bei dieser schaltung
>liegt. vielleicht weiß ja jemand die lösung!

Dann lies den Thread noch einmal!

von daniel j. (danieljj)


Lesenswert?

Falk Brunner schrieb:
> Dann lies den Thread noch einmal!

tut mir leid aber ich kann keine konkrete lösung zu meinem problem, 
warum die schaltung zusammenbricht, finden. klärst du mich auf?

von Falk B. (falk)


Lesenswert?

@  daniel jung (danieljj)

>tut mir leid aber ich kann keine konkrete lösung zu meinem problem,
>warum die schaltung zusammenbricht, finden. klärst du mich auf?

PISA?

a) Deine Schaltung ist schlecht. Dein Poti verbrennt und macht ganz 
sicher nicht das, was du willst.

b) Bau die Schaltung wie in dem Thread empfohlen. Wenn deine Last nicht 
zwingend an Masse liegen muss, ist das kein Problem. Wenn doch, muss man 
die Schaltung auf PNP Transistor und passenden OPV umstricken.

http://www.mikrocontroller.net/topic/goto_post/2804298

von daniel j. (danieljj)


Lesenswert?

Falk Brunner schrieb:
> a) Deine Schaltung ist schlecht. Dein Poti verbrennt und macht ganz
> sicher nicht das, was du willst.

dieser punkt ist aber fraglich. das problem besteht ja wie gesagt nicht 
in einem bereich, in dem der poti viel leistung verkraften muss sondern 
bei 1,25v und 0,125a, macht 0,156W und das sollte doch kein problem 
sein? bist du dir sicher, dass das problem nicht woanders liegt?

zum test kann ich ja mal den poti rausnehmen und mit entsprechenden 
festwiderständen arbeiten und so schaden, ob sich der bereich einstellt, 
wie gedacht.

ps.: forum netiquette?

von daniel j. (danieljj)


Lesenswert?

hat sonst niemand eine idee? warum bricht die schaltung gerade bei 
diesen bedingungen zusammen?

von Harald W. (wilhelms)


Lesenswert?

daniel jung schrieb:
> hat sonst niemand eine idee? warum bricht die schaltung gerade bei
> diesen bedingungen zusammen?

Es macht keinen Sinn, lange über eine nicht besonders brauchbare
Schaltung zu diskutieren. Nimm eine bessere, wie sie Dir ja bereits
vorgestellt wurde.
Gruss
Harald

von daniel j. (danieljj)


Lesenswert?

@Harald

das sehe ich auch ein und werde mich bald dran machen. mich hätte 
dennoch der grund interessiert, auch aus wissenschaftlicher sicht!

von Klaus D. (kolisson)


Lesenswert?

daniel jung schrieb:
> der lm317t wird kurz vor dem zusammenbrechen 70grad heiß, gekühlt ist er
> mit:
> PR32/50,8-MC

Da hast du dir doch deine Frage schon selbst beantwortet.
Zudem wies UR-Schmitt schon darauf hin

UR-Schmitt schrieb:
> Wie heiss ist dabei dein 317 geworden?
> Wahrscheinlich hat der sich wegen Übertemperatur abgeschaltet.

Gruss k.

von Falk B. (falk)


Lesenswert?

@  daniel jung (danieljj)

>das sehe ich auch ein und werde mich bald dran machen. mich hätte
>dennoch der grund interessiert, auch aus wissenschaftlicher sicht!

;-)
Lern erstmal das kleine 1x1 der Elektronik, ehe du was von Wissenschaft 
fabulierst.

von daniel j. (danieljj)


Lesenswert?

@klaus

danke für deinen beitrag. in dem zusammenbruch fall ist die 
verlustleistung besonders groß, daher hatte ich das auch vermutet, 
wollte nur hören ob hier auch jemand so denkt ;)

@falk

könntest du bitte entweder hilfreiche beiträge schreiben und mir helfen 
anstatt zu sticheln? die netiquette sieht ja auch was anderes vor.

von daniel j. (danieljj)


Lesenswert?

Klaus De lisson schrieb:
> daniel jung schrieb:
>> der lm317t wird kurz vor dem zusammenbrechen 70grad heiß, gekühlt ist er
>> mit:
>> PR32/50,8-MC
>
> Da hast du dir doch deine Frage schon selbst beantwortet.
> Zudem wies UR-Schmitt schon darauf hin

ich muss hier nochmal einhaken. laut datenblatt beträgt die operating
temperature range 0...125°c. und wenn ich mir die weiteren diagramme 
ansehe (z.b. input-out differential (v) / output current (a)) kann ich 
keinen grund für das verhalten sehen.

wenn es jemand gibt, der interesse hat, das problem zu finden, wäre ich 
sehr dankbar. ansonsten werde ich es begraben.

von Klaus D. (kolisson)


Lesenswert?

daniel jung schrieb:
> operating
> temperature range 0...125°c.

wie heiss mag er innen sein wenn du auss 70° feststellst ?

k.

von Norbert (Gast)


Lesenswert?

Thermische Trägheit! Außen sind es zwar nur 70°C, aber wie sieht's dort 
aus wo die Hitze erzeugt wird?

von Falk B. (falk)


Lesenswert?

@  daniel jung (danieljj)

>ich muss hier nochmal einhaken. laut datenblatt beträgt die operating
>temperature range 0...125°c. und wenn ich mir die weiteren diagramme
>ansehe (z.b. input-out differential (v) / output current (a)) kann ich
>keinen grund für das verhalten sehen.

Es ist aber da.

>wenn es jemand gibt, der interesse hat, das problem zu finden, wäre ich
>sehr dankbar. ansonsten werde ich es begraben.

Rechne mal die Verlustleistung aus. P = U * I. Und über den 
Wärmewiderstand die Temperatur in IC, siehe Kühlkörper.

Bitte melde dich an um einen Beitrag zu schreiben. Anmeldung ist kostenlos und dauert nur eine Minute.
Bestehender Account
Schon ein Account bei Google/GoogleMail? Keine Anmeldung erforderlich!
Mit Google-Account einloggen
Noch kein Account? Hier anmelden.