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Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Verlustleistung eines Operationsverstärkers


Autor: Stefan (Gast)
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Guten Abend zusammen,

laut einem Datenblatt eines Operationsverstärkers kann man die Verlust-
leistung nach folgender Formel berechnen:

P = I * (Vs-Vo)

wobei
I:   Ausgangs-Laststrom des Opamp
Vo:  Ausgangsspannung
Vs:  Versorgungsspannung
ist.

Muss man, wenn man beispielsweise den Opamp mit +15V und -15V versorgen 
will
Vs=30V setzen oder ist Vs doch etwa Vs=15V?

Autor: Gast Posti (Gast)
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Hi

Denke, da der Strom ja nur in eine Richtung (V+ oder V-) fließen kann, 
würde ich für maximal '15' stimmen.
Wenn der Ausgang auf 4V liegt, könnten es auch nur '11' sein - gute 
Frage eigendlich.

Autor: Stefan (Gast)
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hierzu mal ein beispiel,

Ausgangsstrom soll z.B. I=100mA betragen, die Ausgangsspannung 10V.
Der Opamp wird mit V+=15V und V-=-15V betrieben.

Da die negative Spannung 'nicht gebraucht' wird,
wären das nach meiner Überlegung

P = 0,1A (15V-10V) = 0,5W

an Verlustleistung..

Wenn ich 30V statt 15 nehme ( also 15-(-15V)=30V ) dann würde ich

P = 0,1A (30V-10V) = 2W

bekommen, also viermal so hohe Verluste..

Ich bin hier sehr konfus :-/

Autor: Jens G. (jensig)
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Der Strom fließt ja von einem der Vs-Anschlüsse zum Vo Anschluß (je nach 
Polarität der Ausgangsspannung), also musste auch dazwischen die 
Spannung messen (Differenz). Bei +/-15v werden also eben nur 15V 
angesetzt, weil der jeweils andere 15V-Anschluß gerade keinen Strom 
liefert (es sei denn, dein OPV ist gerade kurzschlüsslich gestorben ;-)

Autor: Ich (Gast)
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um bei den +/- 15 Volt zu bleiben:

Wenn die Last gegen Masse liegt -> 15V - Ua * Ia
Wenn die Last gegen +/- liegt   -> 30V - Ua * Ia

(Ua=Spannungsbetrag über Rlast)

Autor: Werner (Gast)
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>Ausgangsstrom soll z.B. I=100mA betragen, die Ausgangsspannung 10V.
>Der Opamp wird mit V+=15V und V-=-15V betrieben.

>Da die negative Spannung 'nicht gebraucht' wird,
>wären das nach meiner Überlegung

>P = 0,1A (15V-10V) = 0,5W

Wieso 15-10V?

Vaus = 10V

P = 10V x 0,1A = 1W

Autor: HildeK (Gast)
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>>P = 0,1A (15V-10V) = 0,5W

>Wieso 15-10V?

>Vaus = 10V

>P = 10V x 0,1A = 1W

Wenn die Ausgangsspannung 10V beträgt, dann fallen über dem OPA eben nur 
5V ab. Also bei dem Bsp. 0,5W Verlustleistung. Die restlichen 10V über 
der Last, was dann dort ein Watt ausmacht  - außerhalb des OPA! Dein 
Netzteil muss 1,5W liefern.

Autor: Werner (Gast)
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>Wieso 15-10V?
>Vaus = 10V
>P = 10V x 0,1A = 1W

Unsinn,  0,5W stimmt schon.

Autor: yalu (Gast)
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Noch ein Vorschlag:

Fließt der Strom aus dem OPV heraus, ist die Verlustleistung

  P = I * (V+ - Vo)

sonst

  P = I * (Vo - V-)

I ist dabei betragsmäßig (also ohne Vorzeichen), V+, V- und Vo mit dem
entsprechenden Vorzeichen einzusetzen. In deinem Beispiel können also je
nach Stromrichtung sowohl 0,5W als auch 2,5W richtig sein.

Autor: Jens G. (jensig)
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Stefan (Gast)
...
>Da die negative Spannung 'nicht gebraucht' wird,
>wären das nach meiner Überlegung

>P = 0,1A (15V-10V) = 0,5W

>an Verlustleistung..

>Wenn ich 30V statt 15 nehme ( also 15-(-15V)=30V ) dann würde ich

>P = 0,1A (30V-10V) = 2W

>bekommen, also viermal so hohe Verluste..

>Ich bin hier sehr konfus :-/

Wieso konfus? Deine Rechnung stimmt, wenn die 30V sich ebenfalls auf 
Masse beziehen würden (also nur Single-Supply - war aber vielleicht 
nicht Deine Absicht). In dem Fall verdoppelst Du also nicht einfach die 
15V, sondern vervierfachst die Differenz - also 4-fache Leistung, die 
über den OPV verbraten wird.

Autor: Stefan (Gast)
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Hallo zusammen,

vielen Dank für die ausführlichen Antworten.
Ich habe vor, den Opamp im Dual-mode zu betreiben.
Da die Verlustleistung des Opamp für die Kühlkörperdimensionierung
von Relevanz ist, war ich mir nicht sicher wie Vs definiert ist..

Gruß und Dank
Stefan

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