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Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Frage zu Spannungs/Stromregelschaltung


Autor: Läubi (Gast)
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Habe vor folgende Schaltung nachzubauen, aber noch ein paar
"Verständnisprobleme"

1) Sehe ich das richtig das die Leistung über den MJ4502 geht es also
reicht diesen gesondert zu kühlen
2) D3 Zeigt an das der eingestellte Maximalstrom überschritten wurde?
im Datenblatt heißt es nur "Lights in constant current mode"
3) der Current Adjust Poti: wenn ich den widerstandswert
hochdrehe=höherer Strom?
4) V+ am Opamp, muß da +6V ran oder darf da auch alles > 6V ran
sollange es bei den maximal 22V aus dem DB des LM301A bleibt?
5) wie hoch ist der Verbrauch (ungefäre größenordnung) solch eines
Opams in dieser Schaltung
6) Voltage Adjust Poti: ist die Größe egal?
7) ist die Schaltung kurzschlußfest?

Ja ziemlich viele Fragen vieleicht kann ja der ein oder andere Licht
ins dunkel bringen.

Vielen Dank schonmal.

Autor: Läubi (Gast)
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Hier auch noch das DB wo ich das draus habe... vieleicht hilfts.

Autor: Läubi (Gast)
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8) seh ich das recht das die Schaltung 5! Volt drop verursacht?
Hatte eigetlich vor das ganze mit 20Vinput zu betreieben dan blieben
aber ja nurnoch 15V über :(

Autor: Arno H. (Gast)
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Hallo,
5V wahrscheinlich nicht, aber die (worst case?) minimale
Dropoutspannung des Reglers plus der VBE des Transistors dürften schon
ca. 3V ergeben.
Der Regler muss gekühlt werden,bei einem Kollektorstrom von 5A wird die
Stromverstärkung nicht mehr berauschend sein und über den regler
fliessen einige 100mA. Dieser Strom wird offensichtlich von der
Strombegrenzung gar nicht erfasst, das heisst, es werden Hausnummern
eingestellt oder Du gleichst die Skala auf jeden Endtransistor ab.
Je grösser der wert des Strompotis, desto grösser wird der zulässige
Strom.
Das Spannungspoti kannst Du nach der Formel im Datenblatt ausrechnen,
R6 ist der dazugehörige Widerstand mit 240 Ohm. Die + Eingangsspannung
des LM301A kann bis zur Betriebsspannung hochgehen, dürfte aber bei
direkter versorgung des OPV aus der Reglerausgangsspannung im niedrigen
Bereich problematisch werden. Die negative Spannung ist unbedingt
erforderlich, weil die Anode der LED bei niedrigster Spannung auf
Massepotenzial liegt. Die Katode wäre dann bei ca. -2 Volt und beim
garantierten Output Swing des LM301 können sogar -6 Volt noch knapp
werden.
Langer Rede kurzer Sinn: es gibt Besseres.
Arno

Autor: Läubi (Gast)
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@Arno Danke schonmal für die Antwort
Negative Spannung wollte ich durch einen kleien zusatz Trafo erzeugen,
den OVP wollte ich direkt mit +20V versorgen, eine größere Negative
Spannung wäre auch möglich -8V z.B.
der LM317 im TO3 gehäuse sollte doch eigentlich ohne KK auskommen wenn
nur einige 100mA fließen?
Das Abgleichen des Strompotis wäre jezt nicht direkt so kritisch das
müßte ich eh vornehmen, die LED würde aber Überstrom indikatieren
oder?

> Langer Rede kurzer Sinn: es gibt Besseres
Wenn du eine ähnlich einfache Alternative kennst wäre ich auch
zufrieden, ich benötige halt eine Einfache Regelung die leicht und
günstig aufzubauen ist, die "guten" die ich gefunden habe sind vom
Aufwand meist sehr groß.

Autor: Läubi (Gast)
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Alos den OPV dan natürlich mit +21V und -8V versorgen soll das heißen ;)

Autor: Läubi (Gast)
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Ich könnte dem LM sogar noch ein kleines Kühlkörperchen spendieren:
http://www.reichelt.de/artikeldruck.html?ARTIKEL=V%204527D

Autor: Egon (Gast)
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Die Schaltung ist scheiße. Nimm lieber eine ordentliche
Labornetzteilschaltung.

Autor: Läubi (Gast)
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Wenn du mich zu einer einfach umsetzbaren Schaltung verweisen könntest
würde ichdas machen, wie oben beschrieben habe ich bisher nur recht
komplex umsetzbare NT schaltungen finden können.

Autor: Läubi (Gast)
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Also mal abgeshen davon das die Regelung vieleicht nicht 100% optimal
ist
1) würde ich sagensit ausreichend beantwortet
2) Zeigt die Diode an das der eingestellte Maiximalstrom überschritten
wurde?
3) erledigt
4) kann ich den Opamp mit +21V und -8,5V versorgen?
5) noch offen
6) geklärt
7) Kurzschlußfest ja/nein ?

Autor: Arno H. (Gast)
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Hallo,
2. "Constant Current Mode" heisst ja wohl Stromregelung und daher
sollte ein konstanter Strom fliessen.
Wenn der Maximalstrom überschritten wird, taugt die Stromregelung
nichts!
4. Ja
5. ergibt sich aus dem Datenblatt des von Dir verwendeten OPV.
7. Wenn die Kühlung ausreicht, sollte es das abkönnen. Versuch macht
klug.
Bessere Schaltungen findest Du z.B. im "funkamateur" 5 und 6/2003,
mehrere gute in den sehr empfehlenswerten elrad-DVD und auch in
diversen OPAmp-Datenblättern wie bei National Semiconductors LM10,
Seite 13 und der dazugehörigen AN211.
Arno

Autor: Läubi (Gast)
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Schau ich mir morgen früh gleich mal an, vielen Dank!

Autor: Läubi (Gast)
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Habe es mir gerade runtergeladen udn kann nur sagen: SPITZE!
Der Tip mit der AN211 war genau richtig.
Das im Prinzip das was ich suche :)

Habe aber zu der schaltung an sich dann doch ein paar Fragen :]

i) Die Diode 1N457 ist bei reichelt nicht verfügbar, hab da mal ein
wenig geschüffelt und die diode 1N914 gefunden. Die scheint recht
ähnlich nur der Spitzenstrom ist geringer, aber ich vermute das die
Diode Schutzfunktion für den Regelkreis darstellen soll und NICHT den
Strom des NT abkönne muß, ist diese also hierfür austauschbar?

ii) COM = Common = Common Ground?

iii) Das NT kann "nur" 1A liefern, der Leistungstransistor 2N3055
kann jedoch laut Datenblat im TO-3 Gehäuse bis zu 7.5A, was begrenzt
also den Strom in der Schaltung auf 1A und läßt sich das "umbauen"?

So das wär es erstmal denke ich, wäre nett wenn jemand noch auf die ein
oder andere Frage eine Antwort wüßte :)

Autor: Arno H. (Gast)
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Hallo,
die Dioden soll wohl die OPV schützen. 1N914 scheint O.K.
Die Schaltung schwimmt ohne weitere Betriebsspannung auf der positiven
Ausgangsspannung. COM ist also Minus.
Die OPV werden mit der Differenz zwischen der Basis von Q5 und +
Ausgang betrieben, also irgendwo bei 2 - 3 Volt.
Die Strombegrenzung ist nicht nur vom Poti abhängig, sondern es gibt
noch eine unabhängige radikale Begrenzung über Q6, dessen Basisspannung
über R7 erzeugt wird und die Endstufe dichtmacht, wenn Q6 leitet. Für
höhere Ströme ist R7 also entsprechend niedriger zu wählen und das Poti
R6 eventuell anzupassen.
Mit etwas moderneren Transistoren wie z.B BD249 als Ersatz für den
2N3055 und der entsprechenden Kühlung sind größere Ströme wohl kein
Problem. Auch für die anderen Transistoren gibt es preiswerten Ersatz
mit besseren Werten für Stromverstärkung und Sättigungsspannung.
Arno

Autor: Läubi (Gast)
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Hallo Arno,

Danke schonmal für den Hinweis mit dem BD249, der ist sogar im TO220
verfügbar also könnte ich meinen bestehenden Kühlkörper weiterverwenden
und brauche keinen neuen für TO3.
( http://www.reichelt.de/index.html?ARTIKEL=V%205583G )
Wäre der BD249B geeigent? oder eher der C oder ist das sogar egal für
diesen Fall?

Wegen der Strombegrenzung nochmal, könnte ich einfach Q6 weglassen?

>Auch für die anderen Transistoren gibt es preiswerten Ersatz
>mit besseren Werten für Stromverstärkung und Sättigungsspannung.
Hm.. ja das stimmt wohl ich kenn mich da leider so überhauptnicht aus,
und es soll ja nicht in Serie gefertigt werden und bevor ich da was
falsches raussuch und es deshalb nicht funktioniert bezahl ich doch
liber 18cent statt vieleicht 10cent, oder weißt du zufällig nen
passenden Ersatztypen?

Auf jedenfall schonmal vielenvielen Dank! So langsam glaub ich blick
ich da jezt shcon etwas besser durch, bin leider eher so der
Digitaltechnik Mensch ;)

Autor: Arno H. (Gast)
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Hallo,
BD249 ist TO247, ich habe extra keinen TO220-Typ vorgeschlagen weil die
zu schnell ins "schwitzen" kommen. Der Typ (A - C) ist
Spannungsabstufung, der Buchstabe hat nichts mit der Verstärkung zu
tun.
Q6 wegzulassen ist keine gute Idee. Er erfüllt seine Aufgabe erst dann,
wenn die anderen Begrenzungsmittel versagt haben sozusagen als
Notbremse. R7 muss im gleichen Massstab kleiner werden, wie der
gewünschte Strom größer wird.
Für höhere Ströme ist eventuell noch ein weiterer Transistor
erforderlich z.B BD139. Hier ist dann wieder die Verstärkungsgruppe
massgebend: mindestens -10, besser ist BD139-16.
Arno

Autor: Läubi (Gast)
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Dann ahben die bei reichelt doch wieder gesoffen... Da steht nämlich
TO220.

und Q6 weglassen wenn man auf den "notbremse" verzichten kann? Weil
ich habe hier jezt noch nen 01ohm Shunt aber viel kleiner scheints die
auch nicht mehr zu geben (zumindest nicht bei reichelt :-\ )

Das mit dem weiteren Transistor versteh ich jezt leider nicht so ganz
was du damit sagen willst ??
Wo soll dieser den hin? oder soll der einen bestehenden ersetzen??

Autor: Läubi (Gast)
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soll natürlich heißen: Kann man Q6 weglassen und auf die Notbremse
verzichten oder brennt dann ggf die ganze Schaltung ab?

Autor: Arno H. (Gast)
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Hallo,
dann müsstest Du die Endstufe umstricken, war keine so gute Idee.
Also Q5 und Q6: BC549C/BC550C, Q4: BD135-16/BD137-16/BD139-16 und Q3:
BD249. Für Q1 und Q2 tuts bei max 35 Volt auch ein BC337/BC637.
Dann sollte die Stromergiebigkeit auch mit 3 Transistoren höher
werden.
Spannungsgrenze sind dann aber 35V Eingangsspannung.
Ob die Notbremse entfallen kann, hängt von der Risikobereitschaft des
Anwenders ab.
Arno

Autor: Läubi (Gast)
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Eingangspannung wäre bei mir 22V.
Was heißt Risikobereitschaft? Würde dann oberhalb von 1A die
Strombegrenzung nichtmehr greifen?
Oder besteht "Brandgefahr" also nimmt die Schaltung selber Schaden?

Autor: Arno H. (Gast)
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Wie hoch soll die maximale Ausgangsspannung sein? Was bringt Dein
Trafo?
Zur Risikobereitschaft: Ich habe mich mit dem Regelverhalten und der
Regelgeschwindigkeit nicht befasst, aber bei einem Kurzschluss ist der
Transistor imho schneller.
Arno

Autor: Läubi (Gast)
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Naja der Trafo Schaff 18V~ bei 2,3A

Ich glaub ich werde Q6 einfach einbauen und dann damit leben das ich
max 1A kriege (für die meisten Schaltungen brauchts eh nicht mehr)

Soll ich trozdem die Transisntoren wie von dir vorgeschlagen ersetzen?
Oder ist das dann nicht mehr nötig oder sogar schädlich?

Autor: Arno H. (Gast)
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Hallo,
mit diesem Trafo sind eh sinnvoll nicht viel mehr als 1,5A zu holen,
also lass Q6 drin und schalte für R7 2 Widerstände a´ 0,15 oder 3 a´
0,22 Ohm parallel.
Die Transistoren kannst Du dann so wie in der Originalschaltung
lassen.
Viel Spass beim Bauen,
Arno

Autor: Läubi (Gast)
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Alles klar, danke für die Hilfe, werde anfang nächsten Monat die
bentigten Teile bestellen und dann kanns losgehen, wenns fertg ist mach
ich nen Bild von :)

Autor: Läubi (Gast)
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Soooooo hab jezt mal aufgebaut aber so ganz funktionieren will die sache
noch nicht, könnte jemand so freundlich sein, und mir sagen wo ich am
besten mal Messe? Sollte an bestimmten Punkten eine spezielle Spannung
anliegen?
Vin sin 21V (gelichgerichtet) allerdings hab ich kein Ozi sonder nur
nen normales MM :(
An der Schaltung hab ich von daher was geändert, das der Poti R3 = 220k
ist (sollte dann maximal 22V am Ausgang geben) und anstelle des R6 ein
22k Poti.
[ http://www.mikrocontroller.net/attachment.php/4004...
]
Am Ausgang hab ich noch ne Freilaufdiode eingebaut, sowie einen L-C
Filter gegen Ripple Spannung.

Autor: Läubi (Gast)
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Ach ja: Leistungstransitor wie von Arno empfohlen: BD249
und hier mal angehängt mein Layout zu der Schaltung.

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