Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik 1.6A Strombegrenzung mit LM317 möglich?


von Matthias (matthiasm)


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Hi,

ich suche eine ganz einfache Möglichkeit den Strom auf konstante 1.6A zu 
begrenzen. Weniger darf fließen, aber nicht mehr.

Hab sowas früher schon mal mit LM317 realisiert, allerdings nur bis ca. 
800mA.

Laut Berechnung brauch ich am LM317 dafür einen Widerstand von 0.7Ohm. 
Klappt das dann mit den 1,6A oder greift in dem Fall die interne 
Schutzbeschaltung bei 1A?

Könnte ich alternativ zwei LM317 parallel verwenden und mit je 800mA 
fahren?

Gruß
Matthias M

von Harald W. (wilhelms)


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Matthias Machmal schrieb:

> ich suche eine ganz einfache Möglichkeit den Strom auf konstante 1.6A zu
> begrenzen. Weniger darf fließen, aber nicht mehr.

Schau im Tutorial unter Konstantstromquelle nach. Der LM317 ist da
m.E. nicht geeignet.
Gruss
Harald

von Joachim (Gast)


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Matthias Machmal schrieb:

> ich suche eine ganz einfache Möglichkeit den Strom auf konstante 1.6A zu
> begrenzen. Weniger darf fließen, aber nicht mehr.

> Laut Berechnung brauch ich am LM317 dafür einen Widerstand von 0.7Ohm.
> Klappt das dann mit den 1,6A oder greift in dem Fall die interne
> Schutzbeschaltung bei 1A?

Garantiert wird beim LM317 1,5 A, typ. sind meist 2,5 A angegeben. Aber 
wenns ihm zu warm wird, regelt er dann runter.

> Könnte ich alternativ zwei LM317 parallel verwenden und mit je 800mA
> fahren?

Ja. Stromquellen kann man parallel schalten, ist hier auch besser wegen 
der Abwärme.

Beachte aber, dass die Eingangsspannung mindestens 3,5 bis 4 V größer 
sein muss, als die Spannung an der Last.

Gruß

von U. M. (oeletronika)


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> Matthias Machmal schrieb:
> ich suche eine ganz einfache Möglichkeit den Strom auf konstante 1.6A zu
> begrenzen. Weniger darf fließen, aber nicht mehr.
Hallo,
wenn es auch weniger sein darf, dann ist es doch nicht mehr konst. 1,6A?

Für eine konkrete Hilfestellung fehlen Infos.
-> Wie genau muss das mit den 1,6A einhalten werden?
-> Was soll den überhaupt vor Überstrom geschützt werden?
-> Woher kommt die Spannung?
-> Welche Spannung kann über der Schutzschaltung max. abfallen?
-> Wo und wie soll das eingebaut werden?
-> Welche Umgebungsbedingungen herrschen da vor?
-> Was darf das kosten?
-> Welche Kenntnisse hast du? Willst du was selber bauen?
Gruß Öletronika

von npn (Gast)


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Matthias Machmal schrieb:
>
> Könnte ich alternativ zwei LM317 parallel verwenden und mit je 800mA
> fahren?
>
Der LM350 kann 3A, das sollte reichen. Sonst gleiche Beschaltung, auch 
TO220.

von MaWin (Gast)


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Matthias Machmal schrieb:
> Klappt das dann mit den 1,6A oder greift in dem Fall die interne
> Schutzbeschaltung bei 1A?

Wenn die Spannungsdifferenz zwischen Ein- und Ausgang gering ist 
(zwischen 4 und 12V) klappt das, aber besser man nimmt den 3A LM317, den 
LM350.

von Matthias (matthiasm)


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U. M. schrieb:
>> Matthias Machmal schrieb:
>> ich suche eine ganz einfache Möglichkeit den Strom auf konstante 1.6A zu
>> begrenzen. Weniger darf fließen, aber nicht mehr.
> Hallo,
> wenn es auch weniger sein darf, dann ist es doch nicht mehr konst. 1,6A?

Es war ja auch nie die Rede von einer Konstant Stromquelle. Ich möchte 
ja nur den Strom auf 1.6A begrenzen.

> Für eine konkrete Hilfestellung fehlen Infos.
> -> Wie genau muss das mit den 1,6A einhalten werden?
Nicht sehr genau, wenn es 1,5A sind ists auch gut.
> -> Was soll den überhaupt vor Überstrom geschützt werden?
Ein Blei Akku
> -> Woher kommt die Spannung?
Aus einem Schaltnetzteil
> -> Welche Spannung kann über der Schutzschaltung max. abfallen?
so wenig wie möglich, etwa 4 - 5V
> -> Wo und wie soll das eingebaut werden?
In einer Elfenhandtasche, gefüllt mich Liebe :)
> -> Welche Umgebungsbedingungen herrschen da vor?
10 - 40°
> -> Was darf das kosten?
So wenig wie möglich. LM317 hab ich z.B. noch rumliegen.
> -> Welche Kenntnisse hast du? Willst du was selber bauen?
Ich kann löten und Datenblätter lesen ;-) Bisschen was weiß ich schon.

von Ulrich (Gast)


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Wirklich gering ist der Spannungsabfall (etwa 4 V) mit dem LM317 nicht. 
Für Batteriebetrieb also eher ungeeignet.

Die bessere Wahl wäre die Klassische Schaltung mit OP, MOSFET 
(alternativ auch Darlington-transistor) und shunt. Da käme man mit etwa 
0,2 - 1 V Spannungsabfall aus.

Die Frage nach der Anwendung war schon ernst gemeint - bei 
Batteriebetrieb 4 V mal 1,6 A als gut 6 W zu verschenken ist schon eine 
Menge. Bei einem 12 V Akkus ist das schon rund 1/3 der Energie.

von Guest (Gast)


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...ich glaube, mit "Blei-Akku" meinte er eher, dass er den laden will.

von Ganau! (Gast)


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Wie genau soll die Begrenzung sein?
Wenns nicht so genau geht, machs mit 1 Bipolar Transistor!

Spannungsabfall ist da nur ca. 1V!

von Achim H. (anymouse)


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Matthias Machmal schrieb:
>> -> Was darf das kosten?
> So wenig wie möglich. LM317 hab ich z.B. noch rumliegen.

Ich vermute mal, die Schaltung soll nur einmal aufgebaut werden? Dann 
wäre die Variante

Matthias Machmal schrieb:
> Könnte ich alternativ zwei LM317 parallel verwenden und mit je 800mA
> fahren?

und einer kleinen Zusatzschaltung grundsätzlich noch im Rahmen, oder?

TI scheint prinzipiell nichts dagegen zu haben:

http://www.ti.com/lit/ds/symlink/lm317.pdf (Seite 12, Figure 13).

Hier muss man das ganze noch auf Strombegrenzung statt 
Konstantstromquelle umbauen.

von Matthias (matthiasm)


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Guest schrieb:
> ...ich glaube, mit "Blei-Akku" meinte er eher, dass er den laden will.

Genau, der soll geladen werden. Die Eingangsspannung vor dem LM317 stell 
ich dann auf die Ladeschlussspannung zzgl. dem Abfall über den LM317 
ein.

Bei erreichen der Ladeschlussspannnung wird der Akku getrennt.

Ich hab das gestern Abend bereits aufgebaut und es funktioniert 
wunderbar :) Klar der LM317 wird verdammt warm aber mit ausreichend 
Kühlung läuft das super :)

> Hier muss man das ganze noch auf Strombegrenzung statt
> Konstantstromquelle umbauen.

Wie bau ich das entsprechend um?

von Achim H. (anymouse)


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Achim Hensel schrieb:
> Hier muss man das ganze noch auf Strombegrenzung statt
> Konstantstromquelle umbauen.

Sorry, streich den Absatz und ersetze ihn durch:

"Hier muss man das ganze noch auf Strombegrenzung umbauen."

(ich hielt 4A von der Bildlegende im Ersten augenblick für eine 
Konstantstromquelle, ist aber nur ein Festspannungsregler mit max. 4A 
Ausgangsstrom.

von TomA (Gast)


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Hallo Matthias,

das ganze sollte mit einem Transistor, als Stromquelle, zu lösen sein. 
Wenn der Spannungsabfall am Emitterwiderstand größer wird als die 
Flußspannung einer Diode, nimmt der Transistor den Strom zurück (UF der 
zweiten Diode kompensiert UBE des Transistor).
Als Flußspannung ist ca. 0,65V anzusetzen und damit: 0,65V / 1,6A ~ 
0,4Ohm.

Am besten ausprobieren, oder simulieren, um die genauen Bedingungen zu 
ermitteln.

Kleinere Ströme läßt der Transistor durch, im Bereich bei ca. 1,6A macht 
er dicht. Die Schaltung wird ca. 2V für sich selbst brauchen. Ist nicht 
die einzige Möglichkeit, aber einfach zu realisieren.

Gruß. Tom

von Matthias (matthiasm)


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Ui :) Danke :)

Das sieht gut aus und die Teile müsste ich sogar da haben. Wird ich dann 
gleich heute Abend ausprobieren :)

von TomA (Gast)


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Hallo Matthias,

nicht vergessen, der Transistor muß auf einen Kühlkörper. Bei Kurzschluß 
oder einem leeren Akku fällt über dem Transistor die volle 
Eingangsspannung, bei 1,6A Strom ab. Also ca. 20V * 1,6A = 32Watt.

Im Datenblatt des LM317 (National-Semmelconductor) ist eine noch 
einfachere Schaltung zu finden. Der LM317 als Stromquelle (Bild im 
Anhang). Auch der muß gekühlt werden.

Gruß. Tom

von Andrew T. (marsufant)


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Matthias Machmal schrieb:
> Guest schrieb:
>> ...ich glaube, mit "Blei-Akku" meinte er eher, dass er den laden will.
>
> Genau, der soll geladen werden. Die Eingangsspannung vor dem LM317 stell
> ich dann auf die Ladeschlussspannung zzgl. dem Abfall über den LM317
> ein.
>
> Bei erreichen der Ladeschlussspannnung wird der Akku getrennt.
>

Beachte, dass der Spannungsfall über dem LM317 aber leider nicht 
konstant ist sobald  er aus dem Konstantstrommodus geht.

D.h. Du mußt ggfs. die Eingangsspannung   eher etwas niedriger 
einstellen,
um ein unnötiges Gasen des PB-Akkus zu vermeiden.

: Bearbeitet durch User
von npn (Gast)


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TomA schrieb:
> Hallo Matthias,
>
> nicht vergessen, der Transistor muß auf einen Kühlkörper. Bei Kurzschluß
> oder einem leeren Akku fällt über dem Transistor die volle
> Eingangsspannung, bei 1,6A Strom ab. Also ca. 20V * 1,6A = 32Watt.
>
> Im Datenblatt des LM317 (National-Semmelconductor) ist eine noch
> einfachere Schaltung zu finden. Der LM317 als Stromquelle (Bild im
> Anhang). Auch der muß gekühlt werden.
>
> Gruß. Tom

Vielleicht nochmal kurz der Hinweis, daß der LM350 der "große Bruder" 
vom LM317 ist. Er kann 3A statt 1,5A.

von TomA (Gast)


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@npn: Danke für den Hinweis.

Bei 1,6A betreibt man den LM317 bereits ausserhalb seiner Spezifikation. 
Man könnte allerdings den Strom etwas reduzieren, dann reicht der LM317 
wieder. Den Strom bestimmt der Widerstand im Ausgang. Er berechnet sich 
zu:

    R = 1,2V / Isoll
    z.B: für 1,2A  -  1,2V/1,2A = 1Ohm

viel Erfolg. Tom

von Potibrutzler (Gast)


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Hi,

sorry, der Trasi ist falsch gezeichnet:
1
                                _____
2
                               |     |
3
          ---------------------|LM317|-----o-----------
4
                               |_____|     |
5
                                  |       .-.
6
                                  |       | |
7
                                  |       | |
8
                                  |       '-'
9
                                  |        |
10
                      |-----------o---------
11
                      |           |
12
                      |           |
13
                       \|        .-.
14
                        |- ---|  | |
15
                       <|     |  | |
16
                      |       |  '-'
17
                      |  ___  |   |
18
           -----------o-|___|-o---o---------------------
Grüße

von Thomas B. (thombde)


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Ich habe auch mal tagelang versucht eine Ladestrombegrenzung für meine
Alarmanlage zu bauen.(war 1990)
Der LM317 (350) geht wohl, aber er ist nicht wirklich gut geeignet.
Inklusive Zusatzbeschaltung  verbrät er mir zu viel Leistung.

Dann habe ich es mal mit dem L200 versucht, und der war wesentlich 
besser.
Mittlerweile funktioniert die Schaltung 20 Jahre.
Die Akkus tausche ich sicherheitshalber  alle 4 Jahre aus.
Die Typen von Panasonic hatten danach locker noch 80% Kapazität.

Da ich den Stromverbrauch weiter reduzieren wollte, habe ich mich dann
für die oben angehängte Schaltung entschieden.
(Läuft seit 1 Jahr ohne Probleme)
Vorraussetzung ist aber eine stabile einstellbare Eingangsspannung.
(am besten Schaltregler)
Die Bauteilwerte für 1,6A müssen natürlich noch berechnet werden.
Bei 1,6 A sollte der P-MOS schon Linearbetrieb zulassen.

von TomA (Gast)


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Hallo Potibrutzler,

wenn Matthias die Spannung geregelt haben will und den Strom begrenzt, 
ist dein Vorschlag besser. Meine Schaltungen zeigen nur 
Strombegrenzungen für vorhandene Spannungsregler.

Gruß. Tom

von Thomas B. (thombde)


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Ups, Polarität am Akku ist leider falsch gezeichnet, sorry :-)

von U. M. (oeletronika)


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> Matthias Machmal schrieb:
> So wenig wie möglich. LM317 hab ich z.B. noch rumliegen.
Hallo,
ein einziger LM317 ist bisschen schwach dafür.
Parallelschaltung von z.B. 3 Stück  LM317 in Stromquellenschaltung mit 
je ca. 0,5A würde auch funktionieren. Die kann man zusammen auf ein 
Kühlblech montieren.
Dann empfehle ich dir aber noch einen Polyswitch (1,6A), der thermisch 
gekoppelt  mit auf das Kühlblech geklebt wird. Dieser spricht bei etwas 
über 100°C an und macht dann dicht (wird hochohmig). Damit muss man 
nicht thermische Sicherheitsschaltung der Regler in Anspruch nehmen.

Ansonsten kann man auch mit einem dicken Transistor eine einfache 
Stromquellenschaltung mache. Siehe Bild.
Da habe ich auch so einen Polyswitch als Übertemperaturschutz mit 
vorgesehen.
Gruß Öletronika

von Technikgenie (Gast)


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U. M. schrieb:
>> Matthias Machmal schrieb:
>> So wenig wie möglich. LM317 hab ich z.B. noch rumliegen.
> Hallo,
> ein einziger LM317 ist bisschen schwach dafür.
> Parallelschaltung von z.B. 3 Stück  LM317 in Stromquellenschaltung mit
> je ca. 0,5A würde auch funktionieren. Die kann man zusammen auf ein
> Kühlblech montieren.
> Dann empfehle ich dir aber noch einen Polyswitch (1,6A), der thermisch
> gekoppelt  mit auf das Kühlblech geklebt wird. Dieser spricht bei etwas
> über 100°C an und macht dann dicht (wird hochohmig). Damit muss man
> nicht thermische Sicherheitsschaltung der Regler in Anspruch nehmen.
>
> Ansonsten kann man auch mit einem dicken Transistor eine einfache
> Stromquellenschaltung mache. Siehe Bild.
> Da habe ich auch so einen Polyswitch als Übertemperaturschutz mit
> vorgesehen.
> Gruß Öletronika

Genau. Dein Vorschlag schwebte mir auch vor. Denn die 
Polyswitch-Elemente sind in mehreren Hinsichten cool einzusetzen:

- keine unnötige Runherumbeschaltung nötig

- Schaltschwelle bei ca 98 Prozent immer konstant, solange die Last den 
Spitzenwert nicht länger als 1 Sekunde überschreitet

- unscheinbar ein eintziges Bauteil

- kostengünstig ab 1 € / aufwärts je nach Bauform (Flink, Mittelträge, 
Träge) bei Conrad-Elektronic, Reichelt, ELV, SanderElektronik, usw 
etwas teurer, aber dafür auch die Vielfalt in den gebräuchlisten 
Stromstärken erhältlich

- selbstrückstellend als Direkte Sicherung des Stromkreises --> bei 
Stromüberlastung unterbricht dieses Element die Stromzufuhr, 
Lastüberlastungsursache ausmerzen - anschliessen - NIE WIEDER Sicherung 
wechseln - spricht allein schon für den Einsatz ÜBERALL.

Also einfach in die Plus-(oder Minus-)-Leitung in Reihe zum Verbrauer 
geschaltet - erfüllts den gewünschten Zweck einer 
"Konstantstrom"-Stabilisierung - und das Bereich von 1 bis 35 Volt. Gibt 
auch 63 V - Versionen - sieht aus wie ein ganz normaler Varisator / bzw. 
Scheibenkondensator, Aufgedruckt ist die Schaltspannungszulässigkeit und 
die Ansprechstromstärke in A

von Thomas B. (thombde)


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PS:
Die Schaltung mit dem L200 und mit dem P-MOS
funktioniert seit 20 Jahre.
Der Temperaturbereich ist  15-25 Grad.
Habe nie Probleme gehabt.
Vielleicht sollte ich mal den ganzen Schaltplan einstellen.
Es geht hier aber auch nicht um Schnellladung.
sondern  eher um Pufferbetrieb,
Ich hänge mal den Schaltplan dran.



Gruß
Thomas

von Harald W. (wilhelms)


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Thomas B. schrieb:

> Die Schaltung mit dem L200

> 1.png

Irgendwie vermisse ich in der Schaltung den L200. Hat er sich
vielleicht unter dem L4978 versteckt? :-)

von Thomas B. (thombde)


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Harald Wilhelms schrieb:
> Irgendwie vermisse ich in der Schaltung den L200. Hat er sich
> vielleicht unter dem L4978 versteckt? :-)

Da hast du völlig Recht  :-)

Ist aber Standartbeschaltung nach Datenblatt. (L200)
Schaltplan werde ich morgen nachliefern.

Gruß
Thomas


PS:
Vielleicht hat auch jemand eine Idee, wie man das hätte besser
machen können.
Bin sehr dankbar für Kritik oder Info´s

von Thomas B. (thombde)


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Sorry , eine Masseverbindung zum  L4978 fehlt.

Auf der Platine ist aber alles richtig.
(habe ich vergessen zu ändern)

Gruß
Thomas

von Thomas B. (thombde)


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Ich liefere mal den Schaltplan nach.
Ich musste ihn erst mal neu Zeichnen, denn 1991
habe ich die Schaltpläne meist noch von Hand gezeichnet.
(oder mit WS-Cad)

Das Netzteil mit dem L200 versorgt die Schaltung die ich
weiter oben mal eingestellt habe.
Bei einem Strom von 1,6A müsste R3  0,28 Ohm haben

Wenn kein Akku dranhängt, kann D11 und die Temperaturkompensation 
entfallen.
Wobei ich gar nicht so sicher bin ob man die überhaupt benötigt.

Die eigentliche Ladestrombegrenzung ist bei mir aber über
den P-MOS geregelt.
Ich benötige ihn, damit bei leerem Akku die Stromversorgung der
Alarmanlage nicht zusammenbricht.
Und weil der maximale Strom von 2A nicht vom Netzteil gestemmt werden 
kann.
Das übernimmt dann der Akku.


Wenn der TO schon eine stabile temperaturkompensierte (einstellbare) 
Spannung zur Verfügung hat und den Strom auf 1,6A begrenzen will, würde 
ich das mit dem P-MOS machen.
Ansonsten halt L200 oder LM350

Oder so:
http://www.mikrocontroller.net/attachment/189132/Bleigel-Akkulader.pdf

von Thomas B. (thombde)


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Hier ist auch noch was mit dem L200.

http://bwir.de/downloads/L200_deutsch.pdf

von Harald W. (wilhelms)


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Thomas B. schrieb:

> Ich liefere mal den Schaltplan nach.

Warum hast Du den Kerkos über dieDioden geschaltet? Ich kenne
das eigentlich nur für Audio, um Störgeräusche zu vermeiden.
Gruss
Harald

von Thomas B. (thombde)


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Harald Wilhelms schrieb:
> Warum hast Du den Kerkos über dieDioden geschaltet? Ich kenne
> das eigentlich nur für Audio, um Störgeräusche zu vermeiden.
> Gruss
> Harald

Die Frage ist berechtigt.
Ich denke, wenn Störungen im NF-Bereich (50Hz- 20kHz) auftreten, könnte
das auch andere Schaltungsbereiche stören.
Muss nicht unbedingt Audio sein.
Ich bin eigentlich mit dem BC107 (TUP, TUN) und der CDxxx Serie 
aufgewachsen :-)
(ELEKTOR, ELO und Funkschau)

Da habe ich dann alles mögliche versucht zu entkoppeln.
Hatte auch damals öfter Probleme damit.
Die Platinen habe ich damals noch mit Abreibsymbole und Edding 
hergestellt.

Aber lieber ein Kerko zu viel als einen zu wenig.
Und so teuer sind die ja nun auch nicht. (im 100´er Pack)

Gruß
Thomas


PS:
Eine Frage noch.
Welche Uhrzeit wird hier beim posten angezeigt?
Irgendetwas stimmt da nicht.

Bei mir ist es gerade 21:09, mal schauen...... :-)

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