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Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Kleine Frage zur Konstantstromquelle


Autor: Alex (Gast)
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Hallo!
ich habe mal eine Frage.
Eine KSQ hällt ja den Strom auf einem bestimmten Wert.
wie ist das mit Spannung?
Ich habe eine LED, die ich mit ca. 800mA betreiben möchte.
das Ganze soll mit 12V funktionieren.
im Anhang ist eine Beispielschaltung mit dem LM117.
dass der Strom geregelt wird ist klar, aber wo bleibt die restliche 
Spannung? Logischer weise im Längsttransistor.
Meine LED braucht 3,2V. Stellt sich die Spannung selbst ein, wenn der 
Strom von 800mA fliesst?
Danke

: Verschoben durch Admin
Autor: Micha H. (mlh) Benutzerseite
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Du hast Dir Deine Fragen schon selbst beantwortet :-)

Micha

Autor: MagIO (Gast)
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Nicht dein Ernst, oder?

R=U/I

Das einzige was die LED ändern kann ist ihr Widerstand. (z.B. durch 
Wärme) Wenn der Strom konstant gehalten wird, was passiert dann wohl mit 
U?

Autor: Alex (Gast)
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also bleibt die Spannung an Transistor?!
dann kann ich ja eigentlich fast jede Vin haben, stimmts?
Hauptsache die Reicht für LED aus, und soll den LM117 und der 
Längsttransistor nicht beschädigen.
Alles richtig?

Autor: Sven P. (haku) Benutzerseite
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Alex schrieb:
> Hallo!
> ich habe mal eine Frage.
> Eine KSQ hällt ja den Strom auf einem bestimmten Wert.
> wie ist das mit Spannung?
Stells dir am einfachsten anhand einer idealen Stromquelle vor: Die 
Stromquelle treibt einen konstanten Strom, egal wie groß oder klein die 
Spannung über der Quelle ist. Klemmst du an eine ideale Stromquelle 
einen winzigen Widerstand an, fließt der eingeprägte Strom und es fällt 
über dem Widerstand nur eine kleine Spannung ab. Klemmst du einen 
riesigen Widerstand an, fließt der eingeprägte Strom und es fällt eine 
riesige Spannung über dem Widerstand ab.


> Ich habe eine LED, die ich mit ca. 800mA betreiben möchte.
> das Ganze soll mit 12V funktionieren.
> im Anhang ist eine Beispielschaltung mit dem LM117.
> dass der Strom geregelt wird ist klar, aber wo bleibt die restliche
> Spannung? Logischer weise im Längsttransistor.
Naja, wo soll die bleiben? Wenn die Stromquelle offen ist, fließt kein 
Strom, d.h., es muss idealerweise auch keine Leistung weggeschafft 
werden.
Wenn die Quelle belastet wird, hast du quasi einen 
Längs(spannungs-)regler, der gerade so viel Spannung verheizt, sodass 
die Spannung über den Klemmen den Konstantstrom fließen lässt.

Liegt am Eingang nicht genug Spannung an und wird der Klemmenwiderstand 
zu groß, kann irgendwann der Konstantstrom nicht mehr erhalten werden 
und bricht ein, logisch.

Bei der realen Stromquellen wird zudem noch ein wenig Leistung im 
Innenwiderstand verheizt.


> Meine LED braucht 3,2V. Stellt sich die Spannung selbst ein, wenn der
> Strom von 800mA fliesst?
Wenn du eine Konstantstromquelle auf 800mA einstellst, und wenn über 
deiner LED laut Kennlinie bei 800mA besagte 3,2V abfallen, dann klar.


Wenn du eine SPANNUNGSquelle hast (Labornetzteil), dann prägst du doch 
auch eine Spannung ein (Konstantspannungsquelle) und es stellt sich je 
nach Last ein Strom ein, ja? Bei zu kleinem Lastwiderstand kann die 
Quelle die Spannung nicht mehr erhalten und sie bricht ein.

Bei der STROMquelle ist das nicht anders: Du prägst einen Strom ein und 
je nach Last stellt sich eine Spannung ein. Bei zu großem Lastwiderstand 
kann die Quelle den Strom nicht mehr erhalten und er bricht ein.


Allerdings habe ich irgendwie Zweifel, dass das Bild im Anhang eine 
STROMquelle ist. Sieht mir eher nach einer aufgebohrten SPANNUNGSquelle 
aus.

Autor: Alex (Gast)
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Danke für eine sehr gute Erklärung!
ich habe noch ein Bild im Anhang.
das soll eine 1A Stronquelle sein, laut Beschreibung.
wie kann das sein?
R1 als 2W ist doch zu wenig. Oder ist das nur ein "messwiderstand"?
Oder fällt ist diesen Fall die Restlich Spannung im LM117 ab? (normal 
nicht, oder?)
In diesen fall kann ja die Vin nicht 12V sein, wenn ich Vload nur 3,2V 
brauche.
Das ist ja zwar 1A, aber ich kann ja der R1 etwas grössen machen, dann 
habe ich einen grösseren Spannungsabfall am R1, so dass der LM dann 
richtig regelt?

Sorry, klingt vielleicht etwas dämlich, ist aber mein Ernst.

Danke

Autor: Sven P. (haku) Benutzerseite
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Sieht schon besser aus.

Alex schrieb:
> ich habe noch ein Bild im Anhang.
> das soll eine 1A Stronquelle sein, laut Beschreibung.
Das ist es auch.

> R1 als 2W ist doch zu wenig. Oder ist das nur ein "messwiderstand"?
> Oder fällt ist diesen Fall die Restlich Spannung im LM117 ab? (normal
> nicht, oder?)
Naja, über R1 fällt genau U=R*I = Strom * 1,2Ohm ab, der verheizt also P 
= R * I² Watt. Damit der an seine 2 Watt herankommt, müssten also knapp 
1,3 Ampère fließen, passt also.

Und ja, der ist tatsächlich ein 'Messwiderstand'. Über den 
Spannungsabfall darüber misst dein Regler den fließenden Strom. Den Rest 
verheizt der Regler im Längstransistor.

> In diesen fall kann ja die Vin nicht 12V sein, wenn ich Vload nur 3,2V
> brauche.
Doch, ist schon ok so. Ich beschreibs mal so: Die Eingangsspannung legt 
die maximale Spannung fest, bis zu der dein Regler die Ausgangsspannung 
nachführen kann, um den eingeprägten Strom zu erhalten.
Beispiel:

Eingangsspannung = 10V, Last = 1 Ohm, eingeprägter Strom = 1A. Damit 
durch die Last ein Ampère fließt, muss über der Last eine Spannung von U 
= R * I = 1 Volt anliegen. Funktioniert, der Regler verheizt also 9 
überschüssige Volt und damit P = U*I = 9*1 = 9 Watt (Kühlkörper..).

Eingangsspannung = 5V, Last = 10 Ohm, eingeprägter Strom = 1A. Es 
müssten also U = R*I = 10*1 = 10V über dem Widerstand liegen. 
Funktioniert also nicht, da der Regler nur bis 5V nachführen kann. Mist.

Wobei in den Beispielen mit 'Regler' der komplette Regelapparat gemeint 
ist, wie auch immer der aussieht. Also z.B. einschließlich Regler-IC und 
Messwiderstand etc.


> Das ist ja zwar 1A, aber ich kann ja der R1 etwas grössen machen, dann
> habe ich einen grösseren Spannungsabfall am R1, so dass der LM dann
> richtig regelt?
Der regelt auch so richtig, wird aber ggf. bisschen warm :-)

Autor: Alex (Gast)
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noch mal vielen Dank!
> Der regelt auch so richtig, wird aber ggf. bisschen warm :-)
ich meinte es etwas anders:
Das ist ja eine 1A Stromquelle.
ich brauche aber nur 800mA.
Dazu muss der Widerstand R1 doch etwas grösser sein, als 1,2 Ohm, damit 
da mehr Spannung abfällt und ich den gewünschten Strom habe.
Stimmts?
Gruss Alex

Autor: Sven P. (haku) Benutzerseite
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Alex schrieb:
> noch mal vielen Dank!
>> Der regelt auch so richtig, wird aber ggf. bisschen warm :-)
> ich meinte es etwas anders:
> Das ist ja eine 1A Stromquelle.
> ich brauche aber nur 800mA.
> Dazu muss der Widerstand R1 doch etwas grösser sein, als 1,2 Ohm, damit
> da mehr Spannung abfällt und ich den gewünschten Strom habe.
> Stimmts?
Au, achso. Ja, den musst du anpassen.

Schau mal ins Datenblatt von National Semiconductor, da ist der 
Stromregler genau beschrieben. U.a. kannst du den Messwiderstand 
verkleinern (Zehntel Ohm oder sowas), damit der weniger verheizt. Im 
Gegenzug verbaust du dann einen Spannungsteiler.
Seite 9 in besagtem Datenblatt.

Autor: Alex (Gast)
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perfekt!
danke, ich habe alles verstanden :=)
Gruss

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