Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik einstellbare Diode (Zener)


von Schüler (Gast)


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Hallo

Bei einer Regelschleife für die Spannung bei einem Wandler wird meistens 
ein TL431 eingesetzt.
Das ist im Prinzip nichts anderes als ein OP-Amp, der den Sollwert mit 
einer internen Referenz vergleich und den Fehler ausgibt.

Ich möchte mir so etwas aufbauen. In meinem Beispiel sind es 12V, wenn 
die Spannung zB auf 11.5V fällt müsste ich  den Fehleranteil an der 
Kathode messen können.
Ich lege den Spannungsteiler so aus, dass am Ref Pin eine Spannung von 
ca. 2.5V abfallen. Wenn 12V anliegen, sollte kein Fehler zu messen sein.
Der übertragungsfunktion des TL431 nach müssten dann an der Kathode 
4.88V anliegen.

Wenn die Spannung unter 12V fallen würde, zB 11.5 müsste die Spannung 
etwa 4.68V sein.

Wäre die Ungenauigkeit bei der Auslegung von nur 2.44V ein Problem für 
den Regler? Der TL431 ist auf GND bezogen, daher würde die Differenz 
also nicht -0.06V, sondern 0V ergeben. Das müsste so OK sein laut meinem 
Verständnis.

Funktioniert das so wie ich es beschrieben habe?

von Stefan F. (Gast)


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Zeichen das mal auf, dann verstehe ich vielleicht, was du eigentlich vor 
hast.

von Schüler (Gast)


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Stefanus F. schrieb:
> Zeichen das mal auf, dann verstehe ich vielleicht, was du
> eigentlich vor
> hast.

Sorry ich hab leider das Bild vergessen.

von Wolfgang (Gast)


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Schüler schrieb:
> Funktioniert das so wie ich es beschrieben habe?

Traust du LTSpice nicht?

von HildeK (Gast)


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Schüler schrieb:
> Sorry ich hab leider das Bild vergessen.

An der Kathode wird so gar nichts anliegen. Der TL431 ist letztendlich 
eine einstellbare Z-Diode, du brauchst auf jeden Fall noch von der 
Kathode nach +V einen Widerstand. Dann wird an der Kathode bei 
Über-/Unterschreiten der 2.5V sich die Spannung von ca. 2V auf caa. +V 
ändern: es ist dann ein Komparator.
Wenn du was anderes willst: im DB sind genügend Applikationsbeispiele 
enthalten.

von Stefan F. (Gast)


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Der TL431 benötigt einen mindest-Strom, um zu funktionieren. Ich kann in 
deiner Schaltung keinen Pfad erkennen, der Strom zur Kathode (oben) 
bringt.

von Schüler (Gast)


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Stefanus F. schrieb:
> Der TL431 benötigt einen mindest-Strom, um zu funktionieren. Ich
> kann in
> deiner Schaltung keinen Pfad erkennen, der Strom zur Kathode (oben)
> bringt.

Wenn ich das von hinz richtig verstehe, müsste an der Kathode nun die 
Fehlerspannung messbar sein.

von Antoni Stolenkov (Gast)


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Schüler schrieb:
> Bei einer Regelschleife für die Spannung bei einem Wandler

Kannst Du mir das mal ganz genau erklären?

von Stefan F. (Gast)


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Ich weiß nicht, wozu da die Kondensatoren gut sein sollen.

Jedenfalls ist es so, dass der Chip den Ausgang herunter zieht, sobald 
die Eingangsspannung höher als 2,5V ist. Der Verstärkungsfaktor liegt 
zwischen 300 und 1000). Also bewirken 1mV mehr am Eingang, dass die 
Spannung am Ausgang um 0,3V bis 1V sinkt.

An Kathode+Anode müssen mehr als 3V anliegen und mindestens 1mA Strom 
fließen, damit der Chip zuverlässig funktioniert.

von Schueler (Gast)


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Antoni Stolenkov schrieb:
> Schüler schrieb:
> Bei einer Regelschleife für die Spannung bei einem Wandler
>
> Kannst Du mir das mal ganz genau erklären?

Etwas schnell geschrieben..
Ich meine dass der Output eines Wandlers geregelt wird. Im Feedback wird 
dann zuerst der SollOutput mit einer Referenz verglichen und daraus die 
Fehlerspannung ermittelt wird.

von Schueler (Gast)


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Stefanus F. schrieb:
> Ich weiß nicht, wozu da die Kondensatoren gut sein sollen.
>
> Jedenfalls ist es so, dass der Chip den Ausgang herunter zieht, sobald
> die Eingangsspannung höher als 2,5V ist. Der Verstärkungsfaktor liegt
> zwischen 300 und 1000). Also bewirken 1mV mehr am Eingang, dass die
> Spannung am Ausgang um 0,3V bis 1V sinkt.
>
> An Kathode+Anode müssen mehr als 3V anliegen und mindestens 1mA Strom
> fließen, damit der Chip zuverlässig funktioniert.

Danke Stefan
Mit 12V halte ich die min. 3V ja ein.
Rein die Uebertragungsfunktion betrachtet, muss nun an der Kathode ca 5 
V messbar sein.

von Antoni Stolenkov (Gast)


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Schueler schrieb:
> Etwas schnell geschrieben..

Noch mal ganz von vorne.

Wann bist Du das erste mal auf die Idee gekommen dich mit Elektronik zu 
beschäftigen?

von Michael B. (laberkopp)


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Schüler schrieb:
> Funktioniert das so wie ich es beschrieben habe?

Entweder verstehst du die Funktion eines TL431 nicht,
oder ich verstehe deine Beschreibung nicht.

Der TL431 liefert NICHT die Differenz seiner Eingangsspannung zu 2.5V, 
wohin auch, sondenr steiuert seinen Transistor so weit auf daß möglichst 
keine Differenz entsteht (wenn er das durch korrekte externe Besc
haltung kann).
Dabei muss zumindest der Mindestsrom in seinen Kollektor fliessen und 
weniger als 2.5V-Diode werden es am Kollektor auch nicht.

von Stefan F. (Gast)


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Schueler schrieb:
> Rein die Uebertragungsfunktion betrachtet, muss nun an der Kathode ca 5
> V messbar sein.

Was heisst "nun"? Und 5V gegen GND oder gegen die 12V Versorgung?

Nehmen wir mal an, du meinst 5V gegen GND: Dann reden wir von 7V 
Spannungsabfall. Geteilt durch 300 bis 1000 ergibt ungefähr 7 bis 21mV.

Die Eingangsspannung muss also (je nach Materialstreuung) 7 bis 21mV 
höher als die interne Referenzspannung sein, damit der Ausgang um 7V 
(auf 5V) runter geht.

von Matthias S. (Firma: matzetronics) (mschoeldgen)


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Übrigens sollte man bezüglich des Kondensators von A zu K das Datenblatt 
nochmal gründlich studieren. Es gibt einen Bereich, in dem der TL431 
sicher zum Oszillator wird. Ganz weglassen ist oft eine gute Option.

von Antoni Stolenkov (Gast)


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Schueler schrieb:
> ...

Nun komm schon. Du bist doch noch nicht im Bett.

von Schueler (Gast)


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Antoni Stolenkov schrieb:
> Schueler schrieb:
> Etwas schnell geschrieben..
>
> Noch mal ganz von vorne.
>
> Wann bist Du das erste mal auf die Idee gekommen dich mit Elektronik zu
> beschäftigen?

Seit ich im Rollstuhl sitze.

Michael B. schrieb:
> Schüler schrieb:
> Funktioniert das so wie ich es beschrieben habe?
>
> Entweder verstehst du die Funktion eines TL431 nicht,
> oder ich verstehe deine Beschreibung nicht.
>
> Der TL431 liefert NICHT die Differenz seiner Eingangsspannung zu 2.5V,
> wohin auch, sondenr steiuert seinen Transistor so weit auf daß möglichst
> keine Differenz entsteht (wenn er das durch korrekte externe Besc
> haltung kann).
> Dabei muss zumindest der Mindestsrom in seinen Kollektor fliessen und
> weniger als 2.5V-Diode werden es am Kollektor auch nicht.

Ja soweit habe ich das auch verstanden.
Die Spannung sinkt, der Ausgang hochohmiger, sprich der interne 
Transistor wird hochohmiger.
steigt die Spannung, passiert das Umgekehrte.
Er zieht das Potential einfach nur rauf und runter.

Die Uebertragungsfkt. ist Vo= (1+R1/R2)xVref
Es wundert mich nur, dass die Spannung augrund der Uebertragungsfunktion 
nicht vorhersagbar ist und ihr darauf gar nicht eingeht. Wann gilt denn 
diese Formel jetzt?

von Stefan F. (Gast)


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Schueler schrieb:
>> Wann bist Du das erste mal auf die Idee gekommen dich mit Elektronik zu
>> beschäftigen?
>
> Seit ich im Rollstuhl sitze.

Für sich mag das ein klar definierter Zeitpunkt sein, für uns aber 
nicht. Wann war das?

von Stefan F. (Gast)


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Schueler schrieb:
> Die Uebertragungsfkt. ist Vo= (1+R1/R2)xVref

Sicher nicht, da fehlt der Verstärkungsfaktor.

von Schueler (Gast)


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Stefanus F. schrieb:
> Schueler schrieb:
> Die Uebertragungsfkt. ist Vo= (1+R1/R2)xVref
>
> Sicher nicht, da fehlt der Verstärkungsfaktor.

steht im DB

von HildeK (Gast)


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Schueler schrieb:
> Die Uebertragungsfkt. ist Vo= (1+R1/R2)xVref
> Es wundert mich nur, dass die Spannung augrund der Uebertragungsfunktion
> nicht vorhersagbar ist und ihr darauf gar nicht eingeht. Wann gilt denn
> diese Formel jetzt?

Klar ist sie das - für die Schaltung im Anhang.
Deine wirkt als Komparator.

von Al3ko -. (al3ko)


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Schüler schrieb:
> Wäre die Ungenauigkeit bei der Auslegung von nur 2.44V ein Problem für
> den Regler?

Nein, der regelt deine Ausgangsspannung so, dass dort 2,5V sind. 
Bedeutet also, dass du am Ausgang keine exakten 12V hast. Das ist völlig 
normal, u.a. auch wegen der Toleranzen deiner Widerstände im 
Spannungsteiler.

Voraussetzung:
Deine Reglerauslegung resultiert in ein stabiles Gesamtsystem.

Gruß,

von Antoni Stolenkov (Gast)


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Schueler schrieb:
> Seit ich im Rollstuhl sitze.

Und was hat Dich dazu veranlaßt dich mit Elektronik zu beschäftigen?

Du könntest Dich ja zum Beispiel auch mit Videos oder Architektur 
beschäftigen. Wieso ausgerechnet Elektronik?

von Stefan F. (Gast)


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Antoni Stolenkov schrieb:
> Und was hat Dich dazu veranlaßt dich mit Elektronik zu beschäftigen?
>
> Du könntest Dich ja zum Beispiel auch mit Videos oder Architektur
> beschäftigen. Wieso ausgerechnet Elektronik?

Also bitte, lass ihn doch!

von K. S. (the_yrr)


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Troll Tag ist Freitag, da bist du etwas spät dran.

Schueler schrieb:
> Die Uebertragungsfkt. ist Vo= (1+R1/R2)xVref
> Es wundert mich nur, dass die Spannung augrund der Uebertragungsfunktion
> nicht vorhersagbar
ist sie, aber nur wenn du die Schaltung so aufbaust wie im Datenblatt 
neben dieser Formel beschrieben.

> ist und ihr darauf gar nicht eingeht.
Eingegangen wurde darauf auch schon (Verstärkung ist 300-1000), nur 
anscheinend hast du Probleme zu Verstehen was du alles nicht verstanden 
hast.

> Wann gilt denn diese Formel jetzt?
wenn man lesen kann.

Du suchst einen Opamp/Differenzverstärker (mit Spannungsreferenz) der 
TL431 ist zwar theoretisch so was ähnliches wie ein OpAmp, aber für 
diesen Einsatz unbrauchbar. Guck mal im Datenblatt (von TI [1]) unter 
9.2 Figure 23.

Für dein Vorhaben braucht man einen TL431 (oder ähnlich), sowie 
mindestens 1-2 Opamps. oder gleich einen fertigen Differenzverstärker, 
nur da lernt man nichts bei.


Lesestoff:
https://www.mikrocontroller.net/articles/Operationsverst%C3%A4rker-Grundschaltungen
Wenn du bis zu Subtrahierer kommst und alles verstehst, solltest du 
zumindest eine Skizze vom Ansatz zu Lösung des Problems erstellen 
können.

und natürlich das Datenblatt vom TL431, und zwar nicht nur die 
Überschriften:

[1] http://www.ti.com/lit/ds/symlink/tl431.pdf

von Jens G. (jensig)


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Antoni Stolenkov (Gast)

>Und was hat Dich dazu veranlaßt dich mit Elektronik zu beschäftigen?

>Du könntest Dich ja zum Beispiel auch mit Videos oder Architektur
>beschäftigen. Wieso ausgerechnet Elektronik?

Seit wann ist das nötig zu wissen, um die Frage des TO zu beantworten?

Schueler (Gast) schrieb:

>Die Uebertragungsfkt. ist Vo= (1+R1/R2)xVref
>Es wundert mich nur, dass die Spannung augrund der Uebertragungsfunktion
>nicht vorhersagbar ist und ihr darauf gar nicht eingeht.

Wieso ist die nicht vorhersagbar? Dies ist eine einfache Formel, und 
wenn Du dort die nötigen Werte einträgst, dann ergibt sich eine 
vorhersagbare Spannung (bis auf einen kleinen Fehler, der immer 
vorhanden ist bei reinen P-Reglern).

>Wann gilt denn
>diese Formel jetzt?

Na für die Schaltung mit den zwei Widerständen lt. Grundschaltung, die 
im DB zu finden sein dürfte. Für Deine Schaltung damit nicht, weil dafür 
falsch verdrahtet.

: Bearbeitet durch User
von Antoni Stolenkov (Gast)


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Die Röhre hat mein Interesse geweckt, aber wie das mit diesem Transistor 
funktionieren sollte war mir komplett schleierhaft. Durch die 
Beschäftigung mit diesem Thema klärte sich das Ganze langsam auf,  aber 
irgendwie fehlten mir noch ein paar Zusammenhänge. Und das mit dem Löten 
war auch nicht immer so optimal. Also hab ich einen Fernlehrgang 
gemacht. Hat mich 2000,- Mark gekostet. Leider hab ich den Vierpol 
geflissentlich übersehen. Das war mir zu theoretisch. Ich kann mich an 
praktisch gar nichts mehr erinnern, wo das Wort Vierpol drin auftaucht.

Du muß von Grund auf nach Lehrbuch vorgehen. Alles Andere führt Dich nur 
in die Verwirrung.

von Antoni Stolenkov (Gast)


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Jens G. schrieb:
> Schueler (Gast) schrieb:
>
>> Es wundert mich nur, dass die Spannung augrund der Uebertragungsfunktion
>> nicht vorhersagbar ist und ihr darauf gar nicht eingeht.

Du scheinst ganz grundsätzlich davon auszugehen daß die Relevanz mit 
deinem Interesse korrespondiert.

von Antoni Stolenkov (Gast)


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Einfach ausgedrückt stehst Du auf dem Standpunkt: Was ich nicht weiß, 
macht mich nicht heiß.

von Antoni Stolenkov (Gast)


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Im Bereich der Finanzen ist diese Strategie erfolgreich. Im Bereich der 
Technik ist sie fatal.

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