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Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Stromregelung geht nicht


Autor: Markus (Gast)
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Hallo,

ich habe eine Schaltung nach dem Schaltplan im Anhang aufgebaut.

Mit dieser Schaltung wollte ich den Strom für die Brücke auf 0,3A
regeln.
Leider funktioniert das nicht, der OP steuert zu.
Zuerst hatte ich den Messwiderstand gegen Masse und die OP-Schaltung
quasi andersherum, das funktionierte auch schon nicht, da dachte ich,
es liegt daran, dass der OP keinen Rail-to-Rail Eingang hat.

Also den Widerstand gegen 5V-geschaltet und +/- vertauscht.
Nur funktioniert es immer noch nicht, kann mir jemand erklären, warum?

Den OP versorge ich mit 0V und +12V.

Gruß
Markus

Autor: Rahul (Gast)
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Soll R8 dein Messwiderstand sein?
So wie du den OP beschaltet hast, arbeitet er (eher) als Komparator.

Autor: Markus_8051 (Gast)
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Hallo Markus,

ich bastel gerade selbst an einer Stromquelle nach ähnlicher Schaltung,
allerdings benötige ich nur 55µA.

Zu Deiner Schaltung:
1) Warum läuft der OPV mit 12V, der Rest der Schaltung nur mit 5V?

2) über R8 mit 1kOhm gegen 5V fließen maximal 5mA, niemals 300mA

3) Ich verwende die Schaltung, die Du vermutlich auch zuerst hattest
(R8 vom Emitter gegen Masse, Rückkopplung zum OP(-) vom Emitter aus.
(vgl. Tietze/Schenk 11. Auflage, S.822)) Hier berechnet sich der Strom
zu I=U/R (wenn man einen FET verwendet. bei bipolaren Transistoren
kommt hier noch ein kleiner Fehler durch den Basisstrom hinzu) wobei U
die am OPV anliegende Referenzspannung ist und R der Widerstand vom
Emitter gegen Masse (also bei dir R8). Da käme ich bei Deinen Werten
auf etwa 4,7mA.

Gruß,
Markus_8051

Autor: Markus (Gast)
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Ja, R8 ist der Messwiderstand, nur der Wert ist natürlich 1Ohm und nicht
1K!
Ich dachte mir, wenn der Strom in der Brücke größer wird, sinkt die
Spannung am + Eingang, und der OP regelt zu, und zwar auf etwa 0,3 A,
weil am -Eingang ja 4,7V anliegen.

Autor: Conlost (Gast)
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Hallo Markus,

setze den R8 mal wieder in die Emitterleitung von Q2.
Dann den "-" Anschluß vom OP an den Emitter von Q2
und den "+" Anschluß vom OP an den Spannungsteiler.

Es grüsst
Arno

Autor: Markus (Gast)
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Hab die Brücke jetzt wieder zurückgebaut.

Wenn ich den LM324 durch einen OPA347, einen Rail-to-Rail Input und
Output OP ersetze, funktioniert die Schaltung.

Wann brauche ich einen OP mit Rail-to-Rail Eingang, und wann nicht,
kann mir das nochmal jemand erklären, oder hat wer einen Link, wo sowas
steht?

Gruß
Markus

Autor: Rahul (Gast)
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Es ist kein Rail2Rail-Eingang, sondern ein Ausgang.
Bedingt durch die Endstufe eines "normalen" OP, kann man mindestens
eine der beiden "Stromschienen" (Rail) nicht erreicht werden; der
Ausgang kann nicht den gesamten Versorgungs-Spannungsbereich abdecken.
Die Verwendung von RAil2Rail ist IMHO nirgends vorgeschrieben.
Sie bietet sich dort an, wo der komplette Versorgungsbereich verwendet
werden muß, vor allem bei kleiner Versorgung...

Autor: Markus (Gast)
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Mich würde vor allem interessieren, warum die Schaltung mit dem LM324
nicht und mit dem OPA347 doch funktioniert. Ich dachte das hätte mit
rail-to-rail zu tun.
Und der OPA347 hat sowohl einen rail-to-rail Ein- als auch Ausgang!

Autor: Conlost (Gast)
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Hallo Markus,

wie Rahul schon schrieb, der normale OP reicht nicht
hinunter bis 0 Volt.
Da aber der Transistor schon bei 0,7 Volt an der Basis
durchschaltet, blieb er durchgeschaltet weil die Spannung
höher blieb als 0,7 Volt.

Die erste Schaltung hätte aber auch funktioniert, wenn
ich nicht vergessen hätte zu schreiben, das noch ein
470 Ohm Widerstand von der Basis des Transistors nach
Masse eingefügt werden muß, um die Spannung an der Basis
unter den Wert von 0,7 Volt zu bekommen.

Es grüsst,
Arno

Autor: Schudi (Gast)
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Hallo Markus,

so wie du R10 und R11 dimensioniert hast, wird am Kollektor von Q2 ein
Strom von 0,553 A fließen.
Statt R12 würde ich 1 oder sogar 2 Dioden 1N4148 benutzen. Dann kann
der Ausgang des LM 324 den Transistor sauber sperren (Der Ausgang
dieses OP kann konstruktiv nicht auf 0 V herunter). Da der LM 324 am
EINGANG aber bis 0 V (GND) arbeiten kann, sollte die Schaltung in
dieser Form funktionieren. Habe ich jedenfalls schon des öfteren
verwendet. Auf R9 kannst du ersatzlos verzichten.

Autor: Profi (Gast)
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@Schudi: Auf R9 kann man nur bedingt verzichten, da er zusammen mit C5
eine Gegenkopplung bewirkt, die Schwingen unterdrückt (Filter).

Der Ausgang des 324 kann nur auf ca. 1 Volt runtergehen, deshalb ist
der Q2 immer angesteuert. Abhilfe: Spannungsteiler oder Dioden
(0,7V-Abfall) nn Reihe. Oder einen Darlington für Q2.

Wofür soll denn die Brücke gut sein, doch nicht etwa, um einen
Schrittmotor anzusteuern?

Autor: Markus (Gast)
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Danke für eure Antworten, ich habe die Lösung jetzt gefunden, und
nominiere mich hiermit zum Dummheitspreis 2006!!!
Wenn man zur Versorgung des OPs die falschen Beinchen nimmt, kann es ja
nicht funktionieren.
Jetzt geht es auch mit dem LM324.

Werde eure Anregungen aber nochmal verfolgen. Mit den 553 mA hat Schudi
natürlich recht, war noch eine ältere Version des Schaltplans, der
Spannungsteiler ist jetzt für etwa 300mA dimensioniert.

Dienen soll das ganze als Versorgung für einen Gleichstrommotor. Dieser
soll einfach gegen einen mechanischen Anschlag fahren, un dann schalte
ich nach einer gewissen Zeit den Strom ab. Um den Motor bei vorzeitigem
Blockieren nicht zu zerstören, soll der Strom begrenzt werden.

Bin aber im Moment am überlegen, vielleicht doch eine MOSFET-Brücke
einzusetzen. Mit zwei Doppel-Mosfets in der Brücke spare ich zumindest
die Dioden, wird nämlich alles eng auf der Platine. Und integrierte
Brücken sind so teuer, oder kennt da einer Ausnahmen, die billig und
gut beschaffbar sind. Ich brauche ja nur bis max. 500mA

Gruß
Markus

Autor: Conlost (Gast)
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Hallo,

>Und integrierte
Brücken sind so teuer, oder kennt da einer Ausnahmen, die billig und
gut beschaffbar sind.<

Schau dir mal bei Reichelt den LB1641 an, der kostet da nur 0,74 €.

Es grüsst,
Arno

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