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Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Schaltungsfrage zu Kurzschlussfester Open Collector


Autor: Björn (Gast)
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Hallo,
ich möchte einen Ausgang mit 24V und 150mA realisieren, der dazu noch 
kurzschlussfest sein soll.
Im Anhang habe ich mir mal eine erste Schaltung überlegt. Ein PNP 
Transistor in einer OpenCollector beschaltung, bei der ein zweiter 
Transistor den Basisstrom des ersten vergrößert (150mA) wenn die 
Ausgangsspannung > Sperrspannung der Z-Diode ist, anderfalls verringert 
R1 den Basisstrom nochmals deutlich und der Ausgangsstrom sinkt auf 
vielleicht 5mA (um keine großen Verlustleistungen am Transistor zu 
haben).
IO kommt dann an einen µC I/O mit deaktiviertem Pull Up.

Gibts da vielleicht was ganz anderes und besseres? Oder gibts an dieser 
Schaltung vielleicht das ein oder andere was man verbessern könnte?

Danke schonmal für die Mühe.

mfg

Autor: Alte Lock (u256d)
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Wenn Du den Strom begrenzen willst, würde ich diesen
im E-Zweig, deines Leistungestreibers  messen.

               |-------|-----o Ub
               |       |
               |       R3
               E       |
          (PNP   B-----|
               C       |
               |       E
                ---- B    (PNP)
               |       C
               |       |
               | --------------oA
               |
               R1
               |
               C
 E o-R2----- B    (NPN)
               E
               |
              _

Autor: Andrew Taylor (marsufant)
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Björn wrote:
> ...
> Gibts da vielleicht was ganz anderes und besseres?


Der Übergangsbereich zwischen Nennlast und Kurzschluß bleibt bei Deiner 
Schaltugn problematisch. Das ist nicht ausreichend gesichert.

Schau mal in elektronik 1976, da ist so eine Outputschaltung 
beschrieben. Heft suche ich Dir noch raus, wenn Du nicht dran kommst.



hth,
Andrew

Autor: Falk Brunner (falk)
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Autor: Björn (Gast)
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>Der Übergangsbereich zwischen Nennlast und Kurzschluß bleibt bei Deiner
>Schaltugn problematisch. Das ist nicht ausreichend gesichert.

meinst du dass bei plötzlichem Kurzschluss der NPN zu lange braucht den 
Basisstrom des PNP zu begrenzen und bis der PNP dann schließt schon was 
kaputt gegangen sein könnte?

Bei der Stromgegenkopplung von Falk ist natürlich nur die Reaktionszeit 
eines Transistors abzuwarten und nicht von zweien wie bei meiner 
Schaltung. Außerdem begrenzt der Widerstand da schon den maximalstrom, 
was aber im Normalbetrieb störend ist.

Das gute bei meiner Schaltung finde ich dass sie den Strom im 
Kurzschlussfall stark runter setzt. Aber vielleicht kann ich bei meiner 
noch eine Stromgegenkopplung dazu basteln.

Die Zeitschrift habe ich nicht Andrew.

Danke soweit.

Autor: Lothar Miller (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite
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> Bei der Stromgegenkopplung von Falk ist natürlich nur die Reaktionszeit
> eines Transistors abzuwarten und nicht von zweien wie bei meiner
> Schaltung.
Die Transistoren schalten so schnell, das du einen Verzug nicht bemerken 
wirst.

> Das gute bei meiner Schaltung finde ich dass sie den Strom im
> Kurzschlussfall stark runter setzt.
Die Stromreduzierung beruht deiner Ansicht nach darauf, dass der R2 dann 
den Basis-Strom vom PNP reduziert?
Sieh dir mal an, wie stark die Stromverstärkung von Transistoren 
schwankt, und zwar über Exemplare hinweg oder mit der CE-Spannung oder 
mit der Temperatur... Da siehst du, dass das schiefgehen wird.
Zudem ist deine Schaltung sehr darauf angewiesen, dass die 24V stabil 
sind. Hast du da zufällig mal 20V oder 28V, dann passt das ganze 
Zusammenspiel nicht mehr (Z-Diode).
Und die Basis des PNP-Tansistors sollte mit einem Widerstand gegen 24V 
gezogen werden, weil dir sonst dieser Transistor garantiert schon über 
R1 und R2 einschaltet.

Autor: Björn (Gast)
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>Und die Basis des PNP-Tansistors sollte mit einem Widerstand gegen 24V
>gezogen werden, weil dir sonst dieser Transistor garantiert schon über
>R1 und R2 einschaltet.
Das soll er ja auch, der PNP Transistor sollte ja nie gesperrt sein, 
bloss entgegen einer Konstantstromquelle keinen konstanten Basisstrom 
haben.

Ja das Problem mit den Verstärkungsfaktoren sehe ich auch. Aber das hat 
man ja immer außer beim OPV. Oder hab ich die Schaltung vom Falk noch 
gar nicht richtig verstanden?

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

>man ja immer außer beim OPV. Oder hab ich die Schaltung vom Falk noch
>gar nicht richtig verstanden?

Hast du nicht. Lies mal die Beschreibung im Posting und folgenden 
Postings und denk drüber nach. Es sind zwei Konstantstromquellen.

MFg
Falk

Autor: Lothar Miller (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite
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> Das soll er ja auch, der PNP Transistor sollte ja nie gesperrt sein,
> bloss entgegen einer Konstantstromquelle keinen konstanten Basisstrom
> haben.
Bei einer Konstantstromquelle ist nicht der Basisstrom konstant, sondern 
der Emitterstrom. Wenn sich z.B. wegen der Temperatur die 
Stromverstärkung ändert, wird der Basisstrom solange geändert, bis der 
Emitterstrom wieder konstant ist.

> der PNP Transistor sollte ja nie gesperrt sein,...
Das Ganze soll doch einen Ausgang darstellen?
Wenn der immer leitet: Wie gibst du dann Null Volt aus.

Autor: Oha (Gast)
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Man kann da vieles basteln, oder was kaufen : VN750(einfach) 0.8Euro, 
VN330SP (quad) 2.80Euro.

Autor: Lothar Miller (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite
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Oder BTS724G

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