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Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Spannungsabhängigkeit von Transistorstromquelle


Autor: Michael Werner (Gast)
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Hallo,
ich such schon einige Zeite nach einer Erklärung für mein Problem,
welches folgendermaßen aussieht:
Die beiden Stromquellen im Anhang habe ich mal zum testen aufgebaut.
Die mit PNPist im Grunde eine Standardschaltung, nur habe ich anstelle
zweier Dioden eine 2,5V Referenz genommen.
Die rechte ist eine etwas abgewandelte AN von Texas Instruments.
Beide funktionieren, jedoch hängt der Konstantstrom auch etwas von der
Versorgungsspannung mit ab.
Ich finde nur die Ursache nicht, bzw. kann es mir nicht recht
erklären.
Die Dioden im unteren Teil sind natürlich Luxeons, damit man den Strom
auch sehen kann.
Die TL431 Referenzen sind konstant bei unterschiedlichen Spannungen.
Den Temperaturdrift durch die erwärmung des Transistor meine ich nicht,
der tritt ja verspätet ein.
Wenn ich die Spannung umschalte am Netzteil, steigt auch sofort der
Strom an.
Was könnte die Ursache dafür sein?
Ist ja eigentlich eine einfache Schaltung, aber irgendwie habe ich da
gerade eine Blockade.

Ich habe auch mal eine mit OPAMP aufgebaut, und die ist Super
Konstant.

Danke schonmal für Tips.

Autor: ajax (Gast)
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Könntest Du eine Spannungs-Strom Kennlinie aufnehmen und posten ? Dann
kann man sehr schnell mehr sagen.

Autor: Michael Werner (Gast)
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Hi,
Du meinst bestimmt den Ausgangsstrom in Abhängigkeit der
Eingangsspannung? , oder?

Autor: Jörg Rehrmann (Firma: Rehrmann Elektronik) (j_r)
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@Michael
einfache Transistor-Stromquellen sind nicht ideal und haben einen
endlichen Innenwiderstand. Das liegt an der Ausgangskennlinie bei der
der Strom auch im Sättigungsbereich mit steigender Spannung immer etwas
steigt. Vermeiden läßt sich das nur mit Präzissions-Stromquellen:
http://www.trifolium.de/netzteil/kap3_3_2.html
Die Version mit dem LM317 ist sogar sehr einfach aufgebaut.

Jörg

Autor: Arno H. (Gast)
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Hallo,
Such mal nach Early-Effekt.
Arno

Autor: Dieter Werner (Gast)
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Die Stromverstärkung von Transistoren nimmt bei konstantem Ic (Ie) mit
steigender Uce zu.
Folge: es fliesst weniger Ib und damit nimmt auch Ube ab. Da die
Spannung Ube + Ur = Uref ist, muss Ur und damit Ic (Ie) zunehmen.

Autor: Unbekannter (Gast)
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Naja, das liegt daran, dass unter anderm die Basis-Emitter-Spannung auch
von der Kollektor-Emitter-Spannung abhängt.

So eine Stromquelle kannst Du beinahe beliebig "gut" machen.

Als erste Maßnahme kannst Du eine Kaskode einbauen. Also einen weiteren
Transitor, der im Kollektor-Zweig des Strom-Regel-Transitors reinkommt,
mit konstanter Basisspannung, der die Kollektor-Emitter-Spannung des
Stromregel-Transistors auf etwa 1 Volt oder so, konstannt hält.

Z.B. Abbildung 3.129 auf
http://wwwex.physik.uni-ulm.de/lehre/physikalische...
(auch nur ein Scan aus Tietze und Schenk).

Autor: Michael Werner (Gast)
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Ja, jetzt weiß ich schon etwas mehr, danke.
Die Präzisionsvariante mit OP habe ich auch schon aufgebaut.
Das Problem ist nur, das ich die Stromquelle mit einem PWM-Signal
ansteuere. Das Signal hat ca. 300Hz und 16 Bit auflösung.
Damachen die Otto Normal OP´s nicht wirklich mit, wegen Ihrer
beschränkten Bandbreite, was sich hauptsächlich im unteren
Helligkeitsbereich bemerkbar macht.
Bei einem Impuls von ca. 60ns zuckt der OP nicht mal(TL074).
die schnellen OP´s kosten aber direkt 3-8 €.
Da ich von den Endstufen 96 Bauen werde, versuche ich natürlich auch
den Bauteilaufwand pro Schaltung zu minimieren, da ich jeden Widerstand
o.ä. direkt 96 mal Brauche.

Autor: ajax (Gast)
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>Du meinst bestimmt den Ausgangsstrom in Abhängigkeit der
>Eingangsspannung? , oder?

Klar, Du meintest ja, dass es dort ein Problem gäbe und in einer
Kennlinie wird die Problemstelle deutlich sichtbar.

Autor: andi (Gast)
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schalte mal die led nicht nach masse sondern zwischen
plus und den transistor. der mögliche spannungsbereich
der schaltung wird dadurch größer, da über der
z-diode-widerstand-kombination dann die volle betriebsspannung
anliegt!

wenn nämlich, mit deiner schaltungsversion, die spannung an deiner led
+ z-spannung in den bereich der versorgungsspannung kommt, fließt nicht
mehr genug strom durch den 2kohm widerstand, und damit geht dann das
ganze prinzip der stabilisierung den bach runter...

vielleicht liegt ja daran dein problem, wenn du die daten der bauteile
schreibst, kann man das ja leicht durchrechnen.

Autor: Michael Werner (Gast)
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Das geht leider nicht.
Es handelt sich um 96 Ledzeilen mit jeweils 3 bis 12 Luxeons, und das
ganze hat gemeinsame Masse. Nicht änderbar.
Eingangsspannung variiert zwischen 16 Volt und 50 Volt.
Ich favorisiere die PNP Schaltung. Aber das was besser geht wird
natürlich verwendet.

Autor: Michael Werner (Gast)
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Achso,
der Strom wird umschaltbar gemacht, 100mA,200mA,350mA, 700mA.

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