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Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Problem mit einer Konstantstromquelle


Autor: Florian B. (f1orian)
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Hallo

erst mal ein Paar Daten über meine Konstantstromquelle:
Aufbau über OP und Transistor
Eingangsspannung 5V bzw. 3,3V
Ausgangsstrom 3x 350mA

Verwendeter OP: LM358
Verwendeter Transistor: IRF9530

zum Problem:
erst wenn der Transistor mehr als 4V bekommt stellt sich der 
Ausgangsstrom mit 350mA ein. bei weniger Spannung bricht dieser fast 
komplett weg. bei 3,6V sind es noch ungefähr 100mA (am Ausgang 
Kurzschluss mittels Amperemeter)

woran könnte dies liegen?
braucht der Transistor mindestens 4V um richtig zu schalten?
ist der OP ungeeignet?
oder habe ich sonnst irgendeinen Denkfehler?

und habt ihr Verbesserungsvorschläge?
Angesteuert werden LEDs ~3V 350mA


über Hilfe und Denkanstöße wäre ich euch sehr dankbar

mfg
Florian

Autor: Falk Brunner (falk)
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@ Florian B. (f1orian)

>Verwendeter OP: LM358
>Verwendeter Transistor: IRF9530

Das hatten wir vor einiger Zeit schonmal. Die Schaltung ist instabil.

>erst wenn der Transistor mehr als 4V bekommt stellt sich der
>Ausgangsstrom mit 350mA ein. bei weniger Spannung bricht dieser fast
>komplett weg. bei 3,6V sind es noch ungefähr 100mA (am Ausgang
>Kurzschluss mittels Amperemeter)

Logisch, der FET hat eine Schwellspaung von eingen Volt. Darunter geht 
gar nichts.

>braucht der Transistor mindestens 4V um richtig zu schalten?

Ja. Ausserdem wird der Transitor im Linarbereich betrieben, er schaltet 
also nicht.

MFG
Falk

Autor: Florian B. (f1orian)
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ok damit haben wir das problem schon gefunden.

hättest du vielleicht noch einen Tipp wie man das ganze besser aufbauen 
könnte?

Autor: Falk Brunner (falk)
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@ Florian B. (f1orian)

>hättest du vielleicht noch einen Tipp wie man das ganze besser aufbauen
>könnte?

Was solls denn werden? Drei Konstantstromquellen für High Power LEDs?

MfG
Falk

Autor: Florian B. (f1orian)
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jup genau das soll es werden.
für eine LUXEON Triple Rebel RGB

Farben einzeln ansteuerbar deshalb 3x
und dimmbar muss es sein

Autor: Εrnst B✶ (ernst)
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Und du hast nur 3.3V zur Verfügung?
=> Dann nimm einfach passende Vorwiderstände.
Die Led hat ja >3V Flusspannung, mit nur 0.3V wirst du anders kaum eine 
Konstantstromquelle aufbauen können.

Autor: Falk Brunner (falk)
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@ Ernst Bachmann (ernst)

>Und du hast nur 3.3V zur Verfügung?
>=> Dann nimm einfach passende Vorwiderstände.

Nöö, das wird überhaupt nix. Denn wenigstens die blauen LEDs haben 3,4 V 
und mehr Flußspannung.

Je nach Aufwand kann man

- ein Konstantstromquelle mit LM317 bauen
- eine Konstantstromquelle mit Schaltregler bauen

LM317 ist sehr einfach, billig und zuverlässig. Dazu braucht man aber 
min. Flußspannung + 4V.

MFG
Falk

Autor: Florian B. (f1orian)
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zur Verfügung habe ich 12V und 5V oder eine einstellbare Spannungsquelle

das mit dem Schaltregler hört sich Interessant an.
wie wird da der Strom gesteuert?

je nach Eingangsspannung U2 (0-12V) sollte der Ausgangsstrom eingestellt 
werden.

Autor: Falk Brunner (falk)
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@ Florian B. (f1orian)

>zur Verfügung habe ich 12V und 5V oder eine einstellbare Spannungsquelle

PC Netzteil? ;-)

>das mit dem Schaltregler hört sich Interessant an.
>wie wird da der Strom gesteuert?

Schau den Artikel an!

>je nach Eingangsspannung U2 (0-12V) sollte der Ausgangsstrom eingestellt
>werden.

Wieso plötzlich Eingangsspannung? In deiner Schaltung sind drei Potis 
drin.
Wenn du es richtig machen willst, nimm PWM. Da entsteht auch fast 
keine Abwärme.

MFG
Falk

Autor: Florian B. (f1orian)
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jup PC Netzteil genauer Molex? Stecker.

die 3 Potis sind nur zum Abtrimmen gedacht.
ich hab eine Spannung (Per PC steuerbar) 0-12V
bisher hängen die LEDs über 10 Ohm Widerstände direkt daran.
was alles andere als wirtschaftlich ist. (LED 1W; widerstand 3W)


Deshalb dachte ich ich komme per OP einfach von den 12V auf eine 
geringere Spannung (z.b. 3,3V kaum Verluste)

Das Problem bei der Schaltung mit Schaltregler ist einfach das ich dort 
den Ausgangsstrom nur mit einem Poti einstellen kann.

Was hältst du von der Idee wenn ich meine ursprüngliche Schaltung weiter 
verwende und nur die Spannung auf 4V erhöhe?
-wie viel Watt verkraftet ein FET ohne Kühlkörper?)
(bei 10W schmitzt das Lötzinn^^)

Autor: Falk Brunner (falk)
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@ Florian B. (f1orian)

>ich hab eine Spannung (Per PC steuerbar) 0-12V

Wenns der PC steuert, sollte man das gleich vollständig digital machen.
Ohne analoges Steuerspannungen.

>bisher hängen die LEDs über 10 Ohm Widerstände direkt daran.
>was alles andere als wirtschaftlich ist. (LED 1W; widerstand 3W)

10 Ohm? An 12V? Kaum? Eher 5V. Und dann stimmt das mit den 
Leistungsverhältnissen nicht.

>Deshalb dachte ich ich komme per OP einfach von den 12V auf eine
>geringere Spannung (z.b. 3,3V kaum Verluste)

;-)
Und durch welche Magie? Das können nur Trafos oder Schaltregler.

>Das Problem bei der Schaltung mit Schaltregler ist einfach das ich dort
>den Ausgangsstrom nur mit einem Poti einstellen kann.

Kann man auch anders.

>Was hältst du von der Idee wenn ich meine ursprüngliche Schaltung weiter
>verwende und nur die Spannung auf 4V erhöhe?

Reicht erstens nicht und ist nicht besser als deine 10 Ohm Sache.

>-wie viel Watt verkraftet ein FET ohne Kühlkörper?)
>(bei 10W schmitzt das Lötzinn^^)

Aua! Ein TO220 Gehäuse hält etwa 1W ohne Kühlkörper aus.

Mein Rat. Nimm PWM.

MFG
Falk

Autor: Florian B. (f1orian)
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ich fasse glaub lieber nochmal alles zusammen.

am PC lässt sich eine 12V Spannung von 0% bis 100% steuern
daran sollen dann verschiedene Arten von LEDs betrieben werden.
(unter anderem RGB, weiß,rot,..)
diese brauchen alle so um die ~2,9-3,4V und 350mA wodurch sich eine 
Konstantstromquelle anbietet.

das ganze möglichst effektiv damit das keine 30W braucht.


ich werde mir dann morgen nochmal die verschiedenen Konstantstromquellen 
anschauen. Ich hoffe da finden wir etwas passendes.

Autor: Florian B. (f1orian)
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Falk Brunner wrote:
> @ Florian B. (f1orian)
>
> Wenns der PC steuert, sollte man das gleich vollständig digital machen.
> Ohne analoges Steuerspannungen.

die Steuerung ist da und diese ist nunmal Analog

> 10 Ohm? An 12V? Kaum? Eher 5V. Und dann stimmt das mit den
> Leistungsverhältnissen nicht.

oh mein Fehler 3LEDs parl.(1A) @ 10 ohm



>>Deshalb dachte ich ich komme per OP einfach von den 12V auf eine
>>geringere Spannung (z.b. 3,3V kaum Verluste)

> Und durch welche Magie? Das können nur Trafos oder Schaltregler.

Deshalb hab ich mir die 3,3V auch mit einem LM 2576 T-ADJ erzeugt^^


>>Das Problem bei der Schaltung mit Schaltregler ist einfach das ich dort
>>den Ausgangsstrom nur mit einem Poti einstellen kann.
>
> Kann man auch anders.

hört sich schon mal gut an. dann werde ich mich morgen nochmal Tiefer 
mit dem Thema beschäftigen. oder hättest du gleich eine 
Schaltungsbeispiel parat :)

Autor: Falk Brunner (falk)
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@ Florian B. (f1orian)

>die Steuerung ist da und diese ist nunmal Analog

OK.

>hört sich schon mal gut an. dann werde ich mich morgen nochmal Tiefer
>mit dem Thema beschäftigen. oder hättest du gleich eine
>Schaltungsbeispiel parat :)

Siehe Anhang. Einfacher gehts kaum. Und bei 5V wird auch recht wenig 
Leistung verbraten. Allerdings müssen die LEDs vom Typ Common Anode sein 
oder alle einzelne Anschlüsse haben. Common Kathode geht mit der 
Schaltung nicht.

MFG
Falk

Autor: Florian B. (Gast)
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gut das entspricht im wesentlichen meiner schaltung.

welche vorteile hat der BD139 gegenüber dem IRF9530?

zusätzlich hab ich mal gelesen das es sein kann das Ständig ein kleiner 
strom fließt
liegt das an der OP tolleranz? sollte man hier einen mit Offset abgleich 
wählen?
oder liegt es daran das der Transistor nicht 100%ig sperrt?

odder stimmt das garnicht?

Autor: Falk Brunner (falk)
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@ Florian B. (Gast)

>welche vorteile hat der BD139 gegenüber dem IRF9530?

Es ist stromgesteuert und braucht nur 0,7V Basis-Emitterspannung.

>zusätzlich hab ich mal gelesen das es sein kann das Ständig ein kleiner
>strom fließt
>liegt das an der OP tolleranz? sollte man hier einen mit Offset abgleich
>wählen?

Kann man manchen, bringt aber nicht wirklich was. Der LM358 hat 2mV 
Offset. Das sind max. 2mA Leckstrom.

>oder liegt es daran das der Transistor nicht 100%ig sperrt?

Nein.

MFG
Falk

Autor: Jankey (Gast)
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wenn du unter 15V bleibst kann ich dir den AS3691 empfehlen, single Chip 
Lösung 4x Stromquellen die 400mA schaffen.

lg

Autor: Analog (Gast)
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Wie wärs den mit nem Stromspiegel ?? 
http://de.wikipedia.org/wiki/Stromspiegel

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