Hallo, ich habe in der letzten Zeit viele analoge schaltungen mit operationsverstärkern und komparatoren gebaut - bzw. nach den grundschaltungen erzeugt. Jetzt würde ich gerne einmal eine Schaltung in die praxis bringen. Hierzu würde ich gerne eine schaltung wie diese http://www.mikrocontroller.net/attachment/37519/LED-Dimmer-OPV.pdf oder diese http://www.mikrocontroller.net/articles/Konstantstromquelle#Konstantstromquelle_mit_Komparatoren bauen. Und auch hier http://staff.ltam.lu/feljc/electronics/electronics.htm habe ich ähnliche Schaltungen gefunden. Sind diese schaltungen praktikabel und funktionieren auch einigermaßen? Hat jemand diese Schaltungen schon einmal gebaut und kann mir von (Miss)Erfolg oder Fallstricken erzählen? Wobei mir gleich eine Frage auf der Zunge brennt! > wie schnell wird die erzeugte Frequenz sein bzw wie kann ich diese errechnen?
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Verschoben durch Admin
Sorry, aber wie willst Du ohne eigenes Ausprobieren was lernen? Bau es doch einfach auf. Wenn dann etwas nicht wie erwartet funktioniert kannst Du gern Deine Fragen stellen.
Hallo Wissbegieriger-Schüler, ja die Schaltungen würden funktionieren (vom Prinzip). Conrad hat sogar einen Bausatz der so funktioniert, denn hatte ich mal (ich glaube der kamm von Vellmann oder so). All zu toll sind diese Schaltungen jedoch nicht. Z.B. schwingen sie extrem langsam (unter 10kHz) warum auch solch riesige Drosseln verwendet werden müssen. Im letzten Link sind doch einige Erklärungen zu den Schaltungen. Die solltest du dir einmal genau ansehen.
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Komparator_KSQ.PNG
4,2 KB
Hallo, ich habe mir mal eine Komparatorschaltung erzeugt (errechnet und gezeichnet aber noch nicht gebaut). Über dem Shunt mit 0,47Ohm fallen bei 350mA etwa 162mV ab. Diese werden auf den Komparator gelegt. Ein Spannungsteiler der an den 5V Versorgung anliegt und aus 36K und 1k2 besteht lässt über den 1k2 ungefähr 161mV anstehen welche die Referenz für den Komparator bildet. Der N-Fet (IRLL014N) sollte so um die 0,3Ohm beim ansteuern haben, wodurch sich in etwa 0,04W Verlustleistung bei ihm einstellen. Aber mein problem ist immernoch: Wie schnell wird das ganze schwingen? Ich habe erst einmal eine recht große Induktivität eingeplannt. Was glaubt Ihr, wird das klappen oder habe ich da noch irgendwo einen gravierenden Fehler? Kann ich damit wohl eine Reihe von 6 LEDs (Uf ~3,4V) betreiben?
Kann denn keiner diese Schaltung bewerten? Keiner einen Tipp?
>Kann denn keiner diese Schaltung bewerten?
Die Schaltung kann garnicht schwingen. Beide Zustände (Ausgang high oder
low) sind stabil und verrieglen sich selbst.
Wahrscheinlich hast du die Eingänge vom Komparator vertauscht.
R5 ist in jedem Fall zu klein, wenn der MOSFET eine nennenswerte
Gatekapazität hat. C3 ist überflüssig, da er normalerweise nur in
Linearschaltungen verwendet wird, um die Gegenkopplung stabil zu halten,
was du hier ja gerade nicht willst. Und C5 direkt an der Drain ist auch
ungeschickt, da der MOSFET beim Durchschalten diesen kurzschließt.
Kai Klaas
> Sind diese schaltungen praktikabel und funktionieren auch einigermaßen Nein. Du scheinst eine Faible für selbst zusammengstrickte Stromschaltregler auf Basis den LM393 zu haben. Wie kommt man dazu? Und wie findet man dann im Netz noch so viele Schaltungen, die zudem allesamt so schlecht konzipiert sind? Wenn es dir nur darum geht, eine LED mit deinem geregelten Strom zu betreiben, könnte man erst mal beim Linearregler bleiben. Die faulen Leute nehmen einen LM317 in Konstanstromschaltung laut Datenblatt dazu, andere mögen das vielleicht mit diskreten Transistoren aufbauen oder einen Tranistor per Spannungsabfall an einem Shunt über einen linearem OpAmp steuern. Je, bei der linearen Methode entstehen Verluste. Wenn man weniger Verluste habe will, vor allem bei Batteriebetrieb sinnvoll, kommen die Schaltregler zum Einsatz. Da werden aber die allermeisten Leute lieber dafür gedachte ICs einsetzen, und selbst mit denen ist das für die meisten Leute schon zu viel Bauteilaufwand, wie man hier im Forum immer wieder hört. Daher kommt niemand auf die Idee, einen Schaltregler per Komparator selbst aufbauen zu wollen. Kann man machen, wenn man wie in China für den Massenmarkt prodzuziert, wo jeder cent zählt, ist aber für einen Hobbyisten witzlos. Es sei denn du wohnst in der Pampa, wo man an keine Spezial-ICs herankommt, nicht mal an einen MC34063 oder PR4401. Deine Schaltungen sind so wie ich das überblickt habe allesamt eher zu aufwändig und funktionieren eigentlich nicht. Die Schaltung in http://www.mikrocontroller.net/articles/Konstantstromquelle#Konstantstromquelle_mit_Komparatoren geht von einer höheren Betriebsspannung aus, eventull höher als die zulässige Gate-Spannung des MOSFETs. So weit, so gut. Leider versucht sie dann den Strom per 100 Ohm Vorwiderstand zu begrenzen, und das, obwohl sie einen Spannungsregler einsetzt. Den nur leider nur als Referenzspannung, und nicht als Betriebsspannung. Das ist ungeschickt. Gege wir also mal davon aus, daß die Schaltung nicht mit zu viel Volt betrieben wird. Dann ist sie so schlecht nicht, sogar an MOSFET-Treiebrstufe denkt man denn der LM393 ist mit 1k PullUp recht schach und ländt den MOSFET nicht schnell genug um. Aber man hätte sich das Leben viel einfacher machen können, wenn man einfach keinen LM393 genommen hätte, sondern einen MC33078 oder ähnlichen OpAmp der gleich kapazitive Lasten treiben kann. Aber egal, sagen wir du hast gerade die Bauteile da und es stört dich nicht, so viele zu verbauen. Dann ist die Schaltung immer noch ungeschickt, weil der Komparator keine Hysterese hat. Neben dem Umschaltpunkt "Strom zu klein, damit Spannungsabfall am Shunt zu hoch, damit schaltet er ab" und dem Punkt "Strom klein, schaltet ein" gibt es einen kritischem Übergangsbereich, der zudem noch durch den Filterkondenstaor C6 kritischer gemacht wird. Die Schaltung taugt also leider nichts, die Fehler sind aber gering. http://www.mikrocontroller.net/attachment/37519/LED-Dimmer-OPV.pdf hat interessantwerweise ein ähnliches Problem, auch hier wurde die Hysterese vergessen, aber sie regelt wenigstes "Referenzspannung" und MOSFET Stromversorgung aus demselben Regler. Warum ma allerdinsg 2 OpAmps nutzt, und dafür keienn MOSFET-Treiber, erschliesst sich einem nicht. Dafür nimmt man auch noch einen besonders langsamen OpAmp und verlangsamt die Umladung des MOSFETs mit einem Gate-Widerstand. Nicht sehr geschickt. Man könnte die Hälfte der Bauteile einsparen, spendiert eine richtige Hysterese, und das Ding würde sogar funktionieren. http://www.mikrocontroller.net/attachment/56904/Komparator_KSQ.PNG zeigt, dass man nicht 2 OpAmps braucht, es ist ansonsten dieselbe Schaltung wie oben, allerdings mit niedrigerer Betriebsspannug die einen LogocLevelMOSFET erfordert. Nun gut, kann man machen, wenn man nur so wenig Spannung zur Verfügung hat. Mit einem OpAmp würde die Schaltung sogar funktionieren, sogar der extra Kompensationskondenstaor GEGEN Schwingungen C3 ist drin, nur wäre dann D1/L1 sinnlos. Man hat keinen OpAmp eingesetzt, sondern einen Komparator, bei dem ist C3 aber kontraproduktiv, und wieder hat man die Hysterese vergessen. Daß ausserdem, wenn der Transistor abschaltet, gar kein Strom mehr durch den Shunt fliesst, hat man auch übersehen, das verkürzt die Ausschaltzeit ungemein :-) Wie kann es dir gelingen, 3 mal im Netz solchen Murks zu finden, bei dem die Entwickler offenbar gedacht haben, kaum bauen sie einen Komparator ein, schon bekommen sie die Hysterese als kostenlose Dreingabe? Nein, bekommen sie nicht, dafür hätten sie in allen 3 Fällen noch zumindest einen Widerstand spendieren müssen. Mein Vorschlag: Kauf die ein Experemientier-Steckbrett und eine Handvoll Bauteile, und experimentiere. Dabei wäre ein Hysteresestromschaltregler für Luxeon-LEDs an höherer Betriebsspannung nicht so aufwändig aufzubauen. +-R1-+-----R2-----------------+---------+ | | R4 | +----(----R6------Vref---R3---+---|+\ | | | G | | >--+ + --+-PMOSFET--+--Spule-(-|>|--|>|--+-|-/ LM393 | | LEDs | | | R5 | | | +--|<|---+-----------+-- Masse SB130 so viele Bauteile wären wohl notwendig. R1/R2 hängen von der Betriebspannung ab, sie bilden einen Spannungsteiler für die Gate-Spannung und liefern den Umladestrom für den MOSFET, R3 und R4 bilden die Hysterese, R5 misst den Strom so dass der Spannungsabfall bei Nennstrom der LEDs so hoch ist wie Vref. Vref würde ich über einen Vorwiderstand R6 aus einer Referenzspannungsquelle wie LM385-1.2 bilden. SB130 ist eine schnelle Diode die den LED-Nennstrom aushält. Aber diese Zeichnung wird dir nicht weiterhelfen, sie ist dir zu undeutlich, ich ahne es. Nimm sie als Beispiel, wie wenig Bauteile notwendig sein könnten, wenn man es richtig baut (und dabei solche Anforderungen wie LM393 beibehält).
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