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Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Konstantsromquelle mit Op und Transistor


Autor: Micha (Gast)
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Hi,

also ich hab die Stromquelle im Anhang ist ein Schaltbild gebastelt. Ich 
hatte erst einen 500 Ohm widerstand (R3) in der Schaltung eingebaut. Es 
ergibt sich aus (VCC-Vi)/R3=Konstantstrom -> (5V-2,5V)/500Ohm = 4,5mA. 
Als nächstes wollte ich aber 60mA Konstantstrom haben und hab den 500 
Ohm Widerstand gegen eine 40 Ohm Wiederstand ausgetauscht. da R=U/I -> 
2,5V/0,06A=40 Ohm. Doch leider kommen nur 14,5mA aus der Schaltung. 
Leider bin ich nicht das Elektronik as um es mir selbst zu Erklären. Ich 
hoffe ihr könnt mir meine wahrscheinlich dummen fehler erläutern.

Autor: Andreas Riegebauer (blackpuma)
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SORRY!!! Hab mich vertan. :-(

Autor: PJ (Gast)
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Berechne doch mal, welchen Spannungsabfall R1 in der Schaltung bei den 
von dir gewünschten / gemessenen Strömen bewirkt.

Autor: Jens G. (jensig)
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Also erstmal grundsätzliches: den R2 und D5 würde ich miteinander 
tauschen, denn wenn der Referenz-R (500Ohm) gegen Udd geschaltet ist, 
sollte auch die Referenzspannung gegen Udd gehen, sonst wird die 
Schaltung hochgradig Betriebsspannungsabhängig (ist zwar in deinem Fall 
nicht so das Problem, wenn Du immer schön brav bei Udd=5V bleibst).

Zum eigenbtlichen Problem: hast Du immer noch die Diode als Last drin? 
Oder inzwischen einen R? Wenn R, dann mußt Du den Spannungsabfall über 
diesen mit berücksichtigen. Höher als Emitterspannung (minus Usat) kann 
er nicht gezogen werden, und klemmt dann fest.

Autor: Jens G. (jensig)
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>Berechne doch mal, welchen Spannungsabfall R1 in der Schaltung bei den

na eben - was soll denn der R1 dort ?????

Autor: Andrew Taylor (marsufant)
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D6 würde ich umpolen (wenn es wirklich eine Z-Diode sein soll).


Natürlich kann man auch in der gezeichneten Polung eine Messung 
vornehmen, doch ich vermute Du willst die Durchbruchspannung messen. 
Richtig?

Autor: Micha (Gast)
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Also die Last ist immer noch ne Diode und zwar ne Schottky diode bzw. ne 
SI Diode. das Symbol im bild ist sicher schlecht gewählt. Zu dem habe 
ich zur Diode ein 10 Ohm Widerstand in reihe geschaltet über dem ich den 
Spannungsabfall messe um den Stromwert zu kontrollieren.
R1 ist sicher nicht nötig aber auch nicht störend oder?

Autor: Helmut Lenzen (helmi1)
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R1 ist stoerend !

Rechne mal kurz nach:

Du willst 60mA am Ausgang haben.
Nach dem Gesetzt einen gewissen Herrn Ohm faellt dann an deinem R1 von 
1KOhm
folgende Spannung ab

1KOhm * 60mA = 60V

Und das ist ein bisschen viel.

Gruss Helmi

Autor: Mandrake (Gast)
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Da liegt noch so einiges im Argen

Also:

1. R2 und D5 tauschen die Plätze
2. OP-Eingänge genau vertauschen
3. Vorwiderstand für den Leistungstransistor einbauen
4. R1 auf höchstens 50 Ohm besser ganz weglassen oder um Verlustleistung 
vom Linearregler wegzunehmen über eine Z-Diode oder meherer Dioden in 
Reihe nachdenken.

5. R3 auf den Wert 41.6 Ohm setzen um auf die 60mA zu kommen

Vieles davon habe auch schon meine Vorredner gepostet, aber das sind die 
Punkte, die meiner Meinungn nach angegangen werden müssen.

Gruß

Mandrake

Autor: Micha (Gast)
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ok danke, ich werd die schaltung mal modifizieren...

Autor: Micha (Gast)
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hm das mit dem R1 war dann wohl das problem. ich hab ihn rausgenommen 
und schon läufts. is ja eigentlich auch ganz klar.... naja wieder was 
dazu gelernt. DANKE

Autor: Jens G. (jensig)
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@  Mandrake (Gast)

>2. OP-Eingänge genau vertauschen

Wozu ???

Autor: Mandrake (Gast)
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@Jens
Weil er sonst keine Gegenkopplung sondern eine Mitkopplung hat.
Der Knackpunkt ist der PNP-Transistor. Bei größerer OP-Ausgangsspannung 
macht der Transistor weiter zu und NICHT weiter auf!

Spiel doch einfach mal die Regelung gedanklich durch, dann merkst du 
schnell, dass ich recht habe.

@Micha

Entweder die Funktion ist immer noch nicht richtig oder du hast 
tatsächlich einen NPN-Transistor drin und nicht wie im Schaltplan einen 
PNP.
Am besten du prüfst das nochmal ob das nicht Zufall ist, dass jetzt der 
richtige Strom rauskommt.

Wenn du einen PNP-Transistor drin hast MÜSSEN die Eingänge vertauscht 
werden sonst geht die Schaltung definitiv nicht.

Bei einem NPN Transistor funktioniert die Schaltung auch grob. Nur ist 
der Ausgangsstrom falsch. Der ist dann nämlich gleich dem eingestellten 
Strom PLUS den Basisstrom. Bei einer hohen Stromverstärkung des 
Transistors kann das dann schonmal nicht weiter auffallen.

Gruß

Mandrake

Autor: Mandrake (Gast)
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Nachtrag:
Vermutlich fließt nur deswegen überhaupt ein Strom weil der OP kein 
Rail-to-Rail Typ ist und so den BC328 nicht komplett zu machen kann, was 
er dann machen würde. Ergebnis Strom ist immer NULL.

Gruß

Mandrake

Autor: Alexander Schmidt (esko) Benutzerseite
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So wie ich das sehe ist es im Bild oben schon richtig:

Strom zu groß -> Eingang - fällt unter 2,5V -> Ausgang geht "hoch" -> 
Strom wird kleiner.

Autor: Mandrake (Gast)
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@Alexander:

STOP! Alles zurück!
Stimmt es funktioniert so. Ich bin da voll durcheinander gekommen.
Also meine beiden letzten Posts sind QUATSCH!

Richtig beim Einschalten liegen am Emitter 5V an und damit am -Eingang 
des OP. Der zieht seinen Ausgang nach unten der Transistor wird leitend 
und es fließt ein Strom. Ist der Strom so groß, dass 2,5V an R3 abfallen 
ist die Regeldifferenz Null und das Ganze ist im Gleichgewicht.
Wenn der Strom zu groß ist fällt das Emitterpotential unter 2,5V und der 
OP schließt den Transistor wieder etwas.

Oh Mann da hab ich aber total verkehrt herum gedacht....

Also Danke für die Erleuchtung...

Gruß

Mandrake

Autor: Micha (Gast)
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Bezüglich der Z-Diode.

pack ich die parallel zum Spannungsregler? oder?

ich dachte an eine mit 8,2V sollte doch ok sein oder sollte ich lieber 
eine mit 12 V nehmen?

mfg Micha

Autor: Alexander Schmidt (esko) Benutzerseite
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Welche Diode in deinem Schaltplan meinst du?
Und wofür soll sie dienen?

Autor: Micha (Gast)
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Naja ich hatte ja den 1kOhm widerstand zwischen Gleichrichter und 
Eingang Spannungsregler. Den hab ich raus genommen, damit ich einen 
höheren (60mA) Ausgangsstrom bekommen kann. Dadurch wird der 
Spannungsregler aber Heiß, was wie ich dachte durch die Verlustleistung 
verursacht wird. Mit einer Z-Diode kann ich die wohl verkleinern. Das 
Problem eigentlich ist, das durch die Erwärmung des Spannungsreglers der 
40 Ohm widerstand zu doll beeinflusst wir. Der Ausgangsstrom wir zwar 
nach 20 relativ konstant aber es dauert halt bis sich alles 
eingeschwungen hat.

Autor: Alexander Schmidt (esko) Benutzerseite
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Die Dioden kommen vor den Regler, also seriell.

Aber statt einer Z-Diode mit 5,6V kannst du folgende Lösung nehmen:

Sieben ganz normale 1N400x Dioden, verteilt die Wärme besser.
Eine hat dann 0,7V * 0,125A =0,09Watt

Und du bekommst am 7805:
12V*1,4 - 1,4V - 7*0,7V =10,5V
10,5V * 0,125A =1,25W

vorher: 12V*1,4 - 1,4V =15,4V
15,4V * 0,125A =1,925W

Autor: Gast (Gast)
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Warum nimmst du überhaupt einen
5V Spannungsregler. Eine 60 mA Konstantstromquelle
funktioniert auch mit 12 Volt direkt nach der
Gleichrichtung und Siebung mit Kondensatoren.

Gruß

Gast

Autor: Helmut Lenzen (helmi1)
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Anstatt die Dioden vor dem 7805 zu schalten wuerde ich dem mal einen 
kleinen Kuehlkoerper verpassen.

Autor: Micha (Gast)
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@ Alexander

danke das werd ich mal probieren.

@ Helmut

ja den hab ich auch schon angebaut. aber die abwärme beeinflusst die 
anderen Bauteile.

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