Konstantstromquelle

Christoph Gast #3343364
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Hallo!

Ich wollte eine Konstantstromquelle nach diesem Vorbild aufbauen:

http://www.mikrocontroller.net/articles/Konstantstromquelle#Konstantstromquelle_mit_Operationsverst.C3.A4rker_und_Transistor

Da ich allerdings ein Kondensatornetzteil verwenden möchte und dieses 
einen hohen Innenwiderstand hat, ist diese Schaltung wohl nicht so 
geeignet.

Jetzt hab ich mir gedacht, die Schaltung für eine Stromquelle umzubauen 
und dabei ist die angehängte Schaltung herausgekommen. Mit idealen 
Bauteilen funktioniert das ganze ja ganz gut. Aber besonders der etwas 
größere Transistor(~1-2W Verlustleistung) ist ein wenig zu langsam und 
macht das Ganze instabil.
Ich hab einiges ausprobiert, weiß aber nicht so wirklich wie ich das 
Ganze stabiler hinkrieg.

Hat wer von euch eine Idee?
Angehängte Dateien:
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Christoph Gast #3343386
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Ja schon, aber Kondensatoren bekommt ja weit nicht so genau zu kaufen, 
und von dem ist der Strom auch abhängig. Weiters sind die 
Durchbruchspannungen von LEDs so verschieden, dass sich der Strom mehr 
verändern würde als es die Last aushalten würde.

Bezieht man die verschiedenen Durchbruchspannungen, 
Temperaturabhängigkeiten und die Ungenauigkeit des Kondensators mit ein, 
würde der Ausgangsstrom im wost case zwischen 120 und 150mA schwanken. 
Zu viel Schwankung für eine LED. Darum muss noch eine genauere Regelung 
her.
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Harald W. #3343404
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Christoph schrieb:

> Bezieht man die verschiedenen Durchbruchspannungen,
> Temperaturabhängigkeiten und die Ungenauigkeit des Kondensators mit ein,
> würde der Ausgangsstrom im wost case zwischen 120 und 150mA schwanken.

Da eine solche Stromquelle einen recht hohen Innenwiderstand hat,
wirken sich Veränderungen der Durchbruchspannung praktisch nicht
aus. Den Kondensator (ca. 2µF) muss man natürlich ausmessen und
durch Parallelschaltung von weiteren Cs auf den gewünschten Wert
bringen. Der einzige Faktor der voll durchschlägt, ist die Eingangs-
Spannung. Falls Du eine Präzisionsstromquelle willst, könntest Du
zu Deinem Verbraucher eine geregelte Stromquelle parallel schalten,
mit der Regelgröße des Betriebsstroms. Unabhängig davon: Bei LED-
Betrieb wirst Du den Unterschied zwischen 120 und 150mA mit blossem
Auge nicht einmal bemerken...
Gruss
Harald
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Christoph Gast #3343435
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Den unterschied seh ich dann, wenn sie durchbrennen. Das mit der 
geregelten Stromquelle parallel zu den Verbrauchern ist je eh die Idee 
hinter der Schaltung, nur ist sie halt nicht stabil, sondern fängt zu 
schwingen an.
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Alexander S. Persönliche Seite #3343568
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Hallo Christoph,

das Konzept ist recht teuer und auch ineffizient. Es sind 80% 
Wirkungsgrade (2,5W Verlust bei 12 W am Ausgang), abzüglich des 
Wirkungsgrads vom Kondensatornetzteil landet man dann bei vielleicht 
60%.

Teuer wird es durch den großen X-Kondensator und den großen Transistor, 
der wahrscheinlich eine Kühlfahne braucht. Daher würde ich dir ein 
fertiges Schaltnetzteil empfehlen.

Viele Grüße,
Alexander Schmidt
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M. K. #3343637
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Alexander Schmidt schrieb:
> Teuer wird es durch den großen X-Kondensator und den großen Transistor,
> der wahrscheinlich eine Kühlfahne braucht. Daher würde ich dir ein
> fertiges Schaltnetzteil empfehlen.

Warum schreiben eigentlich in letzter Zeit so viele hier im Forum im 
Konjunktiv? Immer "würde man nur empfehlen" statt dass man mal wirklich 
was empfiehlt. Da weis man manchmal ja gar nicht was man wirklich 
macht…bzw. machen "sollte"… :(
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Christoph Gast #3343680
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Hmm Alexander, da hast du wohl recht.

Die andere Seite der Rechnung sieht so aus: LEDs mit einem guten 
Preis/Lumen Verhältnis sind meistens sehr kleine SMD LEDs. Da kriegt man 
40 Lumen für 0,30€ (CR85). Damit braucht man aber für eine 
Zimmerbeleuchtung 75 Stück (=21€). Aufgrund thermischer Rückkopplung 
kann man die ja schlecht parallelschalten. Eine Serienschaltung 
überfordert Spannungsmäßig aber (die mir bekannten) Schaltnetzteile. 
Also entweder betreibt man die LED mit Vorwiderstand(schlechter 
Wirkungsgrad) oder man braucht mehrere Netzteile(auch wieder sehr 
teuer).

Wo lieg ich damit falsch?

Ich bin ja eher ein Anfänger auf dem Gebiet... aber wenn man den Strom 
nacher noch geregelt wird und zum Glätten auch noch einen Kondensator 
geschaltet hat- Braucht man wirklich eine X1 Kondensator? die 1/10 ms 
bis die Regelung braucht wird wohl nicht die Impulsbelastbarkeit 
überschreiten.
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Gerhard Gast #3343758
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Zu Deiner ursprünglichen Frage:
Die KSQ wird stabiler, wenn Du in die Emitterleitung des Transistors 
einen Widerstand von 10 - 20 Ohm einfügst. Um den LM358 nicht zu 
übersteuern ist zwischen Ausgang LM358 und der Basis des Transistors ein 
Widerstand (ca. 1kOhm) zur Strombegrenzung bei Übersteuerung des LM358 
sinnvoll. Die Versorgungsspannung des LM358 kann auf ca. 5 - 10 V 
reduziert werden.
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