Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik kurze Frage zu Widerständen


von Michael S. (penta_m)


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Hallo,

ich stehe grade komplett auf dem Schlauch...

Stromquelle: 17,6V DC
Verbraucher läuft mit 9V / 125mA
Also brauche ich einen Widerstand R=(17.6V-9V)/0,125A = 68,8 Ohm

Problem Leistung, den der Widerstand aushalten muss: P = 0,125A * 8,6V = 
1,075W
Ich habe aber nur Widerstände bis 1/4W.

Wie schalte ich jetzt mehrere Widerstände, damit keiner mehr als 1/4W 
Leistung hat? Ich hätte jetzt einfach eine Reihenschaltung mit 7x 10 Ohm 
genommen, das wären dann an jedem Widerstand 0,125A und 9/7V -> P1 = P2 
= ... = 0,160 W (<250mW)

Ist das so richtig oder bin ich jetzt komplett falsch dran?

: Verschoben durch User
von Axel S. (a-za-z0-9)


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Michael S. schrieb:
> ich stehe grade komplett auf dem Schlauch...

Das kann ich mir derartig lebhaft vorstellen ...

> Stromquelle: 17,6V DC
> Verbraucher läuft mit 9V / 125mA
> Also brauche ich einen Widerstand R=(17.6V-9V)/0,125A = 68,8 Ohm
>
> Problem Leistung, den der Widerstand aushalten muss: P = 0,125A * 8,6V =
> 1,075W
> Ich habe aber nur Widerstände bis 1/4W.
>
> Wie schalte ich jetzt mehrere Widerstände, damit keiner mehr als 1/4W
> Leistung hat? Ich hätte jetzt einfach eine Reihenschaltung mit 7x 10 Ohm
> genommen, das wären dann an jedem Widerstand 0,125A und 9/7V -> P1 = P2
> = ... = 0,160 W (<250mW)
>
> Ist das so richtig oder bin ich jetzt komplett falsch dran?

Du bist komplett falsch. Das geht schon damit los, daß du glaubst, ein 
Widerstand wäre das richtige Mittel, um die Spannung für deinen 
"Verbraucher" zu reduzieren. Das kann für ganz wenige Verbraucher 
funktionieren, aber in der Regel tut es das nicht.

von Michael S. (penta_m)


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Der Verbraucher ist ein kleiner Gleichstrommotor aus dem 
Modellbaubereich.

Warum ist eine Spannungsbegrenzung mit Widerständen denn völlig abwegig?

von MaWin (Gast)


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Michael S. schrieb:
> Der Verbraucher ist ein kleiner Gleichstrommotor aus dem
> Modellbaubereich.
>
> Warum ist eine Spannungsbegrenzung mit Widerständen denn völlig abwegig?

Weil dein Motor gar keine konstante Stromaufnahme hat, sondern je nach 
Belastung von Leerlauf bis zum Blockieren wohl 50mA bis 1A zieht.

Nimm einen Spannungsregler uA7809, oder oder 11 Dioden vom Typ 1N4001 in 
Reihe zwischen Spannungsquelle und Motor.

von Markus M. (adrock)


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Ja, das ginge schon. Du kannst die Widerstände entweder in serie oder 
parallel schalten (je nachdem welche Werte Du gerade da hast), in beiden 
Fällen sollte sich die Leistung auf die Widerständer verteilen.

Der große Nachteil ist eben, dass es nur funktioniert wenn Dein Motor 
genau mit 125mA läuft. Wenn der Motor z.B. blockiert oder mehr Strom 
zieht weil er gebremst wird (oder etwas antreibt), könnten die 
Widerstände abbrennen.

Für den beschriebenen Fall bist Du mit einem kleinen Spannungsregler 
besser bedient. LM317 (einstellbar) oder 7809 wie schon oben erwähnt.

Das mit den Dioden geht natürlich auch, allerdigs hängt dann (wie auch 
bei der Widerstandslösung) die Spannung am Motor auch direkt von der 
Versorgungsspannung ab, d.h. wenn diese sinkt, sinkt auch die Spannung 
am Motor. Ein Spannungsregler kann das bis zu einem gewissen Maß 
ausgleichen.

: Bearbeitet durch User
von Christian (dragony)


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blablabla. Probiers aus und wundere dich, dass es trotzdem geht.

(Spannungsregler wäre natürlich schöner.. aber dann hat man wiedermal 
keinen passenden da und muss erst einen kaufen und und und)

: Bearbeitet durch User
von Werner M. (Gast)


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Markus M. schrieb:
> Das mit den Dioden geht natürlich auch, allerdigs hängt dann (wie auch
> bei der Widerstandslösung) die Spannung am Motor auch direkt von der
> Versorgungsspannung ab, d.h. wenn diese sinkt, sinkt auch die Spannung
> am Motor.

Du solltest sauber unterscheiden zwischen Abweichungen der 
Versorgungsspannung und Lastschwankungen. Das Verhalten des Motors 
unterscheidet sich gewaltig bei der Spannungsabsenkung mit Widerständen 
und der mit Dioden. Alleine durch die hohe Quellimpedanz der 
Widerstandlösung zeigt diese z.B. ein ausgesprochen schlechtes 
Anlaufverhalten, was bei der Diodenlösung nicht der Fall wäre.

von Sebastian L. (der_mechatroniker)


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Was möchtest du mit dem Motor denn antreiben? Motorsteuerung mit 
Vorwiderständen funktioniert ganz gut, wenn die mechanische Seite mit 
ihrem Drehzahl-/Drehmomentverhalten (a) bekannt, (b) von äußeren 
Einflüssen weitestgehend unabhängig ist und (c) kein hohes Drehmoment 
beim Anlauf erfordert.

Positivbeispiel: Lüfter

von günter (Gast)


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Sebastian L. schrieb:
> Was möchtest du mit dem Motor denn antreiben? Motorsteuerung mit
> Vorwiderständen funktioniert ganz gut, wenn die mechanische Seite mit

Leute mit Ahnung würden funktioniert schlecht sagen.

von Sebastian L. (der_mechatroniker)


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Ich präzisiere zu "funktioniert ganz gut für eine Quick-n-Dirty-Lösung 
oder für eine Lösung, die nix kosten darf".

von Michael S. (penta_m)


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Erstmal danke für Eure Antworten. Es handelt sich um eine 
Modellbau-Seilbahn, die mit 14-16V DC einfach zu flott läuft (Der Motor 
sitzt unterhalb einer großen Welle, auf der das Umlaufseil läuft; also 
keine hohen Anlaufdrehmomente). Also habe ich das Ganze mit einem 
Labornetzgerät so lange getestet, bis ich bei meinen 9V als optimaler 
"Geschwindigkeit" angekommen bin; das LNG zeigt mir dabei einen 
Stromverbrauch unter dieser Last von 125mA an.

von Georg (Gast)


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Michael S. schrieb:
> bis ich bei meinen 9V als optimaler
> "Geschwindigkeit" angekommen bin

Ok, solange da niemand aus- oder einsteigt kann das mit einem Widerstand 
schon funktionieren.

Es ist auch egal, ob du einen Widerstand, Dioden oder einen Regler 
verwendest, die 1W musst du so oder so verbraten, das wird schon heiss. 
Du musst die Wärme abführen, z.B. ein 7809 sollte schon einen kleinen 
Kühlkörper bekommen. Und als Widerstand solltest du eher einen mit 2W 
nehmen, man soll Bauteile nicht thermisch bis an die Grenze belasten.

Georg

von Michael S. (penta_m)


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Georg schrieb:
> Es ist auch egal, ob du einen Widerstand, Dioden oder einen Regler
> verwendest, die 1W musst du so oder so verbraten, das wird schon heiss.
> Du musst die Wärme abführen, z.B. ein 7809 sollte schon einen kleinen
> Kühlkörper bekommen. Und als Widerstand solltest du eher einen mit 2W
> nehmen, man soll Bauteile nicht thermisch bis an die Grenze belasten.


Es ging ja darum, dass ich keinen 2W Widerstand habe und deshalb mehrere 
Widerstände zu 1/4W verwenden muss; die Frage war diesbezüglich, ob ich 
das so mit meiner Reihenschaltung lösen kann ;)

von Georg (Gast)


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Michael S. schrieb:
> dass ich keinen 2W Widerstand habe und deshalb mehrere
> Widerstände zu 1/4W verwenden muss

Angeblich kann man die kaufen. Sogar ohne deshalb verhungern zu müssen. 
Und für die 1/4W gilt das gleiche: nicht die Maximaltemperatur 
ausreizen, das verringert die Lebensdauer. Noch mehr wenn du alle dicht 
beieinander montierst.

Georg

von HildeK (Gast)


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Michael S. schrieb:
> Es ging ja darum, dass ich keinen 2W Widerstand habe und deshalb mehrere
> Widerstände zu 1/4W verwenden muss; die Frage war diesbezüglich, ob ich
> das so mit meiner Reihenschaltung lösen kann ;)

Ja natürlich.
5 Widerstände 1/4W parallel mit den Werten von je 5*68.8Ω oder 5 
Widerstände in Reihe mit den Werten von je 68.8Ω/5. Die werden dann 
immer noch gut warm bei einer Gesamtleistung von maximal 1.25W.
Du kannst das entsprechend auch mit 6 oder mehr kleinen Widerstände tun.

von Markus M. (adrock)


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Mit einem LM317 Spannungsregler könntest Du sogar im Nachhinein die 
Spannung einfach nochmal anpassen, ohne die Widerstände tauschen zu 
müssen.

Gibt es auch als fertige kleine Platinchen bei eBay für < 5 EUR.

Ansonsten wurde zu den Widerständen alles gesagt.

von Michael S. (penta_m)


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Alles klar, danke euch!!
Ich fasse nochmal zusammen: Die Lösung mit den Widerständen ist 
problemlos möglich, wenn der Strom immer konstant bleibt. Ansonsten ist 
der Spannungsregler die richtige Wahl.

von Dirk J. (dirk-cebu)


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Mich wundert, daß hier noch keiner mit µP und PWM gekommen ist :)

Nimm mal Deine 7 x 10 Ohm Widerstände und gut ist. Man kann mit der 
Stromsparerei (bei einer Modellbahn!) auch übertreiben.

von Michael S. (penta_m)


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Dirk J. schrieb:
> Man kann mit der Stromsparerei (bei einer Modellbahn!) auch übertreiben.


So sehe ich das auch! Danke euch allen :)

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