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Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Stromquelle 4.20mA selber aufbauen


Autor: technikus (Gast)
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Hallo,

ich möchte mir eine kleine Schaltung aufbauen mit der ich einen Strom 
von ca. 2...20mA "ausgeben" kann. Einstellbar sollte die ganze Sache 
über ein Poti sein.

Meine erste Idee war ein einstellbaren Festspannungsregler zu nutzen.
Leider komme ich damit wohl nicht so weit runter.

Hat jemand einen Tip für mich wie die gestellte Aufgabe möglichst 
einfach aufbauen kann?


LG
technikus

Autor: Michael (Gast)
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Autor: Michael G. (sparrenburg)
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Spannungsgesteuerte Stromquelle (-> Tietze/Schenk)

Autor: Thilo M. (Gast)
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Der AM422 kann das sehr gut, mit 0..1 / 0..5 oder 0..10V am Eingang 
kommen hinten 0..20mA 'raus.

Autor: technikus (Gast)
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Super,
genau so etwas wie den AM habe ich gesucht. Bei Reichelt und Farnell 
gibt es den aber leider nicht. Hast du da eine Quelle ?


technikus

Autor: spess53 (Gast)
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Hi

LM334

MfG Spess

Autor: Mitbastler0815 (Gast)
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>LM334

Kann leider nur max. 10 mA.

Autor: Thomas W. (thomas_v2)
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Im Anhang mal eine diskreter Schaltungsaufbau.
Am Eingang soll mal ein PWM-Signal von einem µC angelegt werden.
Soll der Strom nur mit einem Poti eingestellt werden kann der Teil um Q2 
natürlich entfallen.

Das Bauteil VR1 ist ein TL431 als 2,5 V Referenzspannungsquelle 
beschaltet. Durch dieses Bauteil ist das Ganze unabhängig von der Höhe 
der Versorgungsspannung.

Autor: Hannes (Gast)
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1 LM317 und 1 Widerstand.

Autor: Mitbastler0815 (Gast)
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@Hannes:
Ich will sehen.

@thomas_v2:
Sieht gut aus, hast du die Schaltung schon im Einsatz?
Wie hoch wäre da die max. Bürde?

Autor: Falk Brunner (falk)
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@Mitbastler0815 (Gast)

>Ich will sehen.

Na dann mach mal die Augen auf und lies den Artikel 
Konstantstromquelle.

MFG
Falk

Autor: Thilo M. (Gast)
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technikus wrote:
> Super,
> genau so etwas wie den AM habe ich gesucht. Bei Reichelt und Farnell
> gibt es den aber leider nicht. Hast du da eine Quelle ?
>
>
> technikus

Bei Schuricht gibt's den:
https://www.distrelec.de/ishopWebFront/search/luce...

Es geht aber auch einfacher, siehe Bild.
Anstatt des LT1019 kannst du die Spannung einstellbar machen, 
dementsprechend ändert sich der Strom gegen Masse.
Musst nur entsprechend dimensionieren.

Autor: harryup (Gast)
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hi,
falls es probleme mit der beschaffung des am422 gibt, diese aufgabe löst 
auch der xtr115u (reichelt, ca. 2,50).
hat aber, wie der am422 auch, nix mit diskretem aufbau zu tun, ist halt 
nur ein chip genau für diesen zweck.
grüssens, harry

Autor: Thilo M. (Gast)
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OK, hab's mal dimensioniert.
So ist ein Strom von ca. 5µA bis ca. 22mA einstellbar.
Die Genauigkeit und Stabilität des Stromes hängt von Vcc ab. Ist Vcc 
sauber und konstant, ist auch der Strom konstant.

Autor: spess53 (Gast)
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Hi

>Kann leider nur max. 10 mA.

Lässt sich aber leicht erweitern (Datenblatt). Wesentlich krampfloser 
als das was ich hier sehe.

Mfg Spess

Autor: Martin (Gast)
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@Thilo

Deine Schaltung sieht sehr interessant aus! Wie verhält sie sich aber 
bei Temperaturänderung wenn die Betriebsspannung z.B. 24 Volt ist. Über 
den IRF wird bei RLast z.B. 200 ohm dann ja eine recht grosse Leistung 
"verbraten" und der Transistor wird sich erwärmen oder wenn die 
Widerstände in der "Nähe" sind und sich erwärmen - oder wäre die hohe 
Betriebsspannung hier sowieso ein Stilbruch?

Vielen Dank für ein paar Kommentare von euch

Martin

Autor: Reinhard Kern (Gast)
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Martin schrieb:
> @Thilo
>
> Deine Schaltung sieht sehr interessant aus! Wie verhält sie sich aber
> bei Temperaturänderung wenn die Betriebsspannung z.B. 24 Volt ist. Über
> den IRF wird bei RLast z.B. 200 ohm dann ja eine recht grosse Leistung
> "verbraten"...

Hallo,

das lässt sich nunmal nicht ändern, wenn du 24 V hast und 20 mA 
entnimmst, wird insgesamt ca. 0.5 W verbraten, das muss das 
Regelelement, i.A. ein Transistor oder Power-OpAmp verkraften können. Es 
sei denn, du baust einen Schaltregler, aber das ist für 20 mA weder 
lohnend noch üblich, gibt bloss EMV-Ärger.

Gruss Reinhard

Autor: Martin (Gast)
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Hallo Reinhard

Vielen Dank für deine Infos. Ich habe mir die Sache bzgl. 
Temperaturverhalen ein wenig angeschaut.

Gleichung für den Strom:

Iout = UB *R4/R1 * (1-A)/(R3+R4)  wobei A der Potentiometerstellung von 
0..1 (0..100 %) entspricht.

R1 = 10K, R3 ca. 113K, R4 = 1K

Ergebnisse für eine Temperaturveränderung von 60 °C

1.) Die Betriebsspannung UB sollte möglichst konstant sein weil sie 
proportional Einfluss auf den Ausgangsstrom Iout hat. Bei einer 
Instabilität der Betriebsspannung von +-100 mV ergibt sich ein relativer 
Fehler von 0.42 %

2.) Fehler durch das Temperaturverhalten der Widerstäde: Bei einem 
Temperaturkoeffizienten von alpha = 200 ppm/°C ergibt sich bezogen zur 
Raumtemperatur) ein relativer Fehler von < 0.4 % (20 °C 
Temperaturänderung).

3.) Fehler durch das Temperaturverhalten des Operationsverstärkers: 
dU/dT Offsett des Opa 2340 = 2.5 uV/°C und DetlaT = 20°C = +- 150 uV. 
Der Einfluss bleibt recht gering (0.02 %)

4.) Fehler durch den Transistor: Eigentlich egal wie sich der Tranistor 
durch die Temperatur ändert, er dürfte keinen Einfluss haben, er geht 
(Bei Annahme eines idealen Operationsverstärkers mit IBasis = 0 :)) 
nicht in die Rechnung mit ein.

Ergibt dann also einen Fehler der Gesamtschaltung durch 
Temperaturänderung von ca. 0.64 %. Eigentlich gar nicht so schlecht.

Weitere Fehler: Ib <> 0, ...

Gibt es dazu Ergänzungen, was habe ich in den Betrachtungen vergessen 
oder Kommentare?

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