Hallo Leute, erstmal ein riesiges Lob für dieses Forum. Es hat mir schon häufig weitergeholfen :). Ich hoffe ihr könnt mir auch bei diesem Problem helfen. Im Anhang ist eine Schaltung, die ich mir überlegt habe und bei der ich mir nicht ganz sicher bin, ob sie funktioniert bzw. sicher ist. Zur Schaltung selbst: es soll ein Netzteil mit 5V Ausgangsspannung, einer Strombegrenzung (Q1...3, MOSFET + bipolare) einstellbar auf 1A (RV1) sowie Overload-Anzeige (D7) und einer Einschaltverzögerung (R1C5) sein. Meine Unsicherheit besteht zum einen darin, ob die Strombegrenzung wirklich funktioniert, wie gedacht, und keine Störung (am LM7805) verursacht. Zum anderem ob die Einschaltverzögerung richtig dimensioniert ist (wg. der D6), damit am Gate des n-MOSFET zirka nach einer Sekunde nach Einschalten ungefähr 1V anliegt (solange beim Einschalten nicht gleich die Strombegrenzung greift). Der Kondensator C5 soll nach dem Trennen der Schaltung vom Netz, schnell genug entladen werden, damit bei erneutem Einschalten wieder eine Einschaltverzögerung erzielt wird. Es kann aber sein, dass der Kondensator nicht völlig entladen wird. Hat da jemand einen Tipp? Vielleicht die PWR-LED vor den MOSFET und nicht im Strompfad danach einsetzen? Ich wäre dankbar, wenn jemand die Schaltung unter die Lupe nehmen und nach Fehlern und Verbesserungsmöglichkeiten Ausschau halten könnte. Vielen Dank! MfG Daniel
Mach Dir mal keine Sorgen um den ganzen Schnick-Schnack... ... solange D1-D4 noch falsch rum drin sind!
Ohne mir jetzt die Funktionen im Detail angeschaut zu haben, aber was genau sollen D5 und D9 bewirken? Und wie soll sich C5 schnell entladen können, wenn Du ihm (im Entladefall) eine Diode in Sperrrichtung vor die Nase setzt?
Hallo, ohne die Anwendung zu kennen wird es wohl schwierig, genaues zu sagen... Vielleicht als Anmerkungen: Welche Spannung soll da rauskommen? Bei 0,5A sind es maximal 4,5V durch den Spannungsabfall an R3, zusätzlich noch etwas am BUZ. Wann soll D7 leuchten? Bei stärkerer Überlast oder Kurzschluß wird sie micht mehr leuchten, weil die Ausgangsspannung unter die nötige Spannung absinkt (Spannungsabfall an R3 + BUZ). Bei ca. 1,5A geht der 7805 ohnehin in seine Strombegrenzung. Die Kombi aus den beiden BC548 wird vermutlich auch Eigenleben entwickeln, der Transistor mit der geringfügig geringeren Ube wird den Strom übernehmen und der andere entsprechend weniger leiten -> getrennte Basiswiderstände! Gruß aus Berlin Michael
Also D5 und D9 sollen so eine Art Freilaufdioden bzw. Schutzdioden darstellen. Wie C5 sich entladen soll ohne, dass gleich die Dimensionierung nicht mehr stimmt ist mir bislang noch keine richtige Lösung eingefallen mit der ich nicht weiter Bauteile brauche...
Wobei mir gerade eingefallen ist, dass ich doch noch einen weitern Transistor einsetzen könnte, der nachdem der MOSFET durchschaltet den Kondensator kurzschließt... @Stefan: D5 + D9 könnten evtl. Überspannungen in entgegengesetzter Richtung abfangen (Induktivitäten). Hoffe ich jedenfalls.
Viel wird rechts vom MOSFET nicht rauskommen. So 1-2V etwa. Vgs(th)=3V. Mit N-FET geht das nicht. Und mit Q3 wird das so auch nix.
D7 soll bei Überlast leuchten. Das Netzteil hat eigtl keinen genau definierten Anforderungsbereich. Es soll breadboards mit µC-Experimenten mit 5V versorgen oder auch mal auf Last arbeiten. Wenn der LM7805 erst bei 1,5A begrenzt, sollte eigtl. bereits die nachgeschaltete Strombegrenzung greifen. Die LED D7 sollte ich dann wohl mit ihrer Anode direkt nach dem LM7805 anschließen. Aber im Falle eines Kurzschlusses wird mir das nicht viel bringen. Bei 1A Überlast müsste doch der LM7805 je nach dem immer noch so um die 5V liefern. Aber da hat Michael U. Recht. Die Dioden werden nicht sehr hell bis gar nicht mehr (Kurzschluss) leuchten. Vllt wäre es sogar geschickter erst den Strom zu begrenzen, um danach die Spannung zu stabilisieren. Danke für die Hinweise! Wie ihr vllt bemerkt habt, bin ich noch ein ziemlicher Anfänger. Werde demnächst eure Verbesserung in einer weiteren PDF hochladen.
Daniel G. schrieb: > Wenn der LM7805 erst bei 1,5A begrenzt, sollte eigtl. bereits die > nachgeschaltete Strombegrenzung greifen. Schau dich mal beim L200 um, der hat die wählbare Strombegrenzung schon drin. Ist zwar nicht so leicht mit Poti zu machen, aber 2-3 Stufen schaltbar sollte für den Zweck auch reichen.
@ A.K.: Wegen dem 75K? Da hab ich auch noch so meine Zweifel. Ich hab noch in meiner Grabbelkiste einen 2N5192 bzw. 2N5195... Den L200 schau ich mir bei Gelegenheit an. Danke! Den kannte ich nicht. Ist natürlich ein Vorteil.
Daniel G. schrieb:
> @ A.K.: Wegen dem 75K?
Nein, sondern weil die Gatespannung dieses N-MOSFET ungefähr 3-4V über
der Sourcespannung liegen wird. Und das zudem arg stromabhängig.
Grundlagen MOSFETs.
Mit NPN geht das besser, sind dann nur ca. 0,7V Abzug, plus Spannung
über dem Strommesswiderstand. Aber auch der ist (deshalb) rechts des
Reglers Unfug.
Wenn ich bei einem NPN im Emitter einen Widerstand R_L einsetze, dann fällt an dem auch Spannung ab, um deren Betrag V_BE sinkt. Natürlich abhängig vom Strom. D.h. ich muss dann diesen NPN über I_b steuern... Bis du dir sicher, dass bei dem MOSFET bei 1A max. Stromstärke bereits so viel Spannung abfällt?
Von nix kommt auch beim MOSFET nix. Bipolar wirst du 0,7V los. Aber woher kommt die Vorstellung, dass ein MOSFET gratis arbeitet? Was dem Bipolaren sein Ube ist dem MOSFET sein Ugs. Nur ist das weit grösser als Ube, so um die 3-4V eben. Der Emitterwiderstand reduziert Ube nicht, das bleibt um die 0,7V. Aber er reduziert die Ausgangsspannung auf 5V - Ube - Url. Oder beim MOSFET 5V - Ugs - Url.
Nochmal: Guck nach wie ein MOSFET arbeitet, insbesondere was das Gate angeht. Thema Gatespannung, das ist die zwischen Gate und Source, nicht die zwischen Gate und Masse. Sonst wird das nix.
threshold... kurz um, der MOSFET war keine gute Wahl. Es sei denn ich hätte einen Typen, bei dem das Substrat als Pin nach außen geführt wird. Ist das richtig?
Das Substrat bringt dich auch kein bischen weiter. Das "s" in Ugs steht für Source, nicht für Substrat. Nö, wenn du sowas zaubern willst, dann nimm einem P-FET, oder einen N-FET im Massezweig. Aber wie auch immer du das machst, der Spannungsabfall über dem Strommesswiderstand bleibt.
Ich werde wohl doch einen PNP einsetzen. Den wollte ich mir zwar aufheben für eine weitere Endstufe, aber ich muss eh noch etwas bestellen. Tja, mit Vgs(th) stand ich ziemlich lange auf der Leitung... der Wink mit dem Zaunpfahl hat aber geholfen :). Ich dachte, die wäre erheblich kleiner als Ube. Schönen Feierabend und danke für eure Hilfe!
A. K. schrieb: > Nö, wenn du sowas zaubern willst, dann nimm einem P-FET, oder einen > N-FET im Massezweig. Aber wie auch immer du das machst, der > Spannungsabfall über dem Strommesswiderstand bleibt. Hm, hm. Aber wenn wir einmal beim "Zaubern" sind: Das müsste doch auch so hinzubiegen sein, dass der Messwiderstand mit im Regelkreis liegt (oder vor dem Regler), also der Regler wie gehabt exakt die Ausgangsspannung regelt? (Nur so 'ne Idee von mir - macht man ja zur Stromerhöhung schon - ein Leistungstransistor parallel zum Regler.)
Strommessung im Regelkreis macht man gerne, nur eben nicht beim 7805. Sondern beispielsweise beim schon erwähnten L200, oder wenn der Regler diskret aufgebaut wird. In deinem Fall wär's wohl einfacher, du begrenzt den Strom vor dem Regler. Du kannst es dir natürlich auch noch einfacher machen und nebeneinander sowohl einen 7805 als auch einen 78L05 einbauen, mit getrennten Ausgängen. Kostet fast nix und der 78L05 begrenzt den Strom auf einen eher harmlosen Wert.
A. K. schrieb: > Schau dich mal beim L200 um, der hat die wählbare Strombegrenzung schon > drin. Ist zwar nicht so leicht mit Poti zu machen, aber 2-3 Stufen > schaltbar sollte für den Zweck auch reichen. Bitte mal hier weiter: Beitrag "Netzteil mit L200"
Ich habe nochmal ein bisschen rumgebastelt. Das ist dabei rausgekommen. Die Werte für die Bauteile werde ich nachliefern. Den Differnzverstärker hätte ich auch als OPV ausführen können, aber ich habe momentan keinen mehr da. Daher versuche ich es mal mit dem was ich da habe. Der L200 ist wirklich ein verlockende Alternative, aber ich will vorerst sehen, wie weit ich mit dem, was ich bisher weis, komme. Den MOSFET habe ich durch einen PNP (2N5195) ersetzt. Spannung und Strombegrenzung sollten nun einstellbar sein.
Wo hast du die denn ausgegraben? Ohne Typen und Dimensionierung ist sowas ziemlich schlecht zu bewerten. D9 gefällt mir besonders gut. D8 ist zwar etwas subtiler, aber auch ganz interessant, weil sie die Strombegrenzung aushebelt.
Hab ich selber zusammengereimt. Denke mal nicht, dass die Schaltung so wunderbar funktioniert. Werde wohl bald doch deinen Vorschlag mit dem L200 realisieren. Um die Werte zu berechnen bin ich jetzt zu müde. Außerdem habe ich übermorgen Abiturprüfung.
ja D8 war eine unüberlegte letzte Handlung. Asche auf mein Haupt... ich komm wohl doch nicht um einen weiteren Transistor rum. Den könnte ich mir aus der Konstantstromquelle holen, wenn ich dafür eine diode einsetze.
Ähm ja, wickelt schon mal Alufolie um die Backkartoffeln. 220V direkt an die Schaltung. Kann man irgendwo die hochgeladenen Dateien löschen?
jetzt mal ne ehrliche Frage? Übertreibst du es für den simplen Verwendungszweck nicht etwas? Nehme nen Trafo, dahinter einen Brückengleichrichter danach die Strombegrenzug mit einem Transistor und zum Schluß nen Festspannungsregler. Mehr nicht, jagut wenn du noch ne Anzeige für Betrieb und so haben willst bau sie da mit rein Daniel
hm schon... diese MSP430 laufen mit 3,3V und da ich eh schon dabei bin, habe ich mir gedacht, dass ich vllt. so eine Art 0815 Labornetzteil zurecht bastel. Langsam tendiere ich zu diesem L200... @A.K. Hast du zufällig deinen Schaltplan für das Netzteil mit dem L200? Hat sich in dem anderen Thread so angehört, als hättest du schon was passendes gebaut. Die Schaltungen aus dem Datenblatt sehen für mich zu schön aus, um wahr zu sein mit so wenig zusätzlichen Bauteilen...
wie wäre es ansonsten mit sowas http://www.reichelt.de/?;ACTION=3;LA=2;GROUP=D411;GROUPID=4152;ARTICLE=37128;START=0;SORT=artnr;OFFSET=100;SID=15vV0pOKwQAQ8AADwd6t06405b31adbaf1c03f58484fbe5d13871 oder http://www.reichelt.de/?;ACTION=3;LA=2;GROUP=D411;GROUPID=4152;ARTICLE=81932;START=0;SORT=artnr;OFFSET=100;SID=15vV0pOKwQAQ8AADwd6t06405b31adbaf1c03f58484fbe5d13871
Diesmal mit Werten. Klar wäre es einfacher sich ein fertiges Netzteil zu holen, aber mit den billigen Dingern habe ich schon so meine Überraschungen erlebt, von wegen bei 100mA nur 0.3V Abweichung usw. Nebenbei habe ich noch einen riesigen Nachholbedarf...
Wenn das um D10 herum eine Einschaltverzögerung sein soll, dann denk einmal mehr an die Spannung über der Diode. Hast du die Stabilität berechnet oder ist C3 aus dem Bauch dimensioniert? R2,R3 erscheinen mir etwas gross. Den ganzen 4-Transistor-Komplex mit dem Differenzverstärker kannst du auf Q4 reduzieren, wenn du die Referenzspannung direkt an dessen Emitter hängst und dafür sorgst, dass das die von Q4 bewirkte Stromänderung dieser Dioden klein gegenüber dem Betriebsstrom ist. Egal wie du das machst, ob in deiner Version oder der eben skizzierten: Ohne leidlich konstanten Strom durch die Dioden wird die Referenzspannung brummen. D11 als Schottky-Diode erspart dir D9. Kannst die mit D12 tauschen, denn da brauchst du keine solche (wenn überhaupt eine).
Wow! Danke... C3 hab ich aus dem Bauch heraus "dimensioniert" :D genauso wie C2 Da muss ich noch Hand anlegen. Das mit dem Reduzieren auf Q4 klingt gut. Es gibt doch diese Stromspiegelschaltung. Gibt das "Dreck"-Effekte, wenn ich versuche die Dioden darüber zu speisen und als Referenz für den Stromspiegel die Konstantstromquelle Q1+Q3 benutze? D9 lasse ich drin, weil dann wird Q5 "vorgespannt", wenn ich nicht mal wieder totalen Mist erzähle... mit Dioden hab ich's nicht so. Aber rein vom Gefühl her, hätte ich dann eine empfindlichere Strombegrenzung. R2 und R3 setz ich runter. Wirklich... Danke, dass du dich so intensiv mit der Sache auseinandersetzt!
Ach ja, eine Kleinigkeit fällt mir grad auf: Q4 wird egal in welcher Variante nie Q6 abdrehen. Emitter von Q6 muss hinreichend hoch liegen, sonst wird das nix. Ansonsten: Du kannst es so kompliziert machen wie du willst, aber eine einfache Stromquelle für die Referenz, die mindestens 10x so viel Strom liefert wie der Regeltransistor darin einspeist, dürfte ausreichen. Wobei dafür auch ein D-C-R Glied ausreicht. Und wenn R6-Q4 dann an diesem C hängt statt an C1, dann ist die Brummeinkopplung über den Kollektorstrom und die entsprechende Basisspannungsmodulation von Q4 auch vom Tisch.
Die Idee mit dem D-C-R Glied ist elegant. Brauche ein wenig Zeit, damit ich das umsetzen kann. Mit dem Stromspiegel wird das nichts. Ich schau nochmal bei der Bootstrapschaltung rein. Vllt kann ich damit was drehen.
So hat etwas länger gedauert. Prüfungen sind vorbei... Leider habe ich das mit dem D-C-R Glied nicht hingekriegt. Ich habe aber etwas neues probiert und denke, dass es diesmal klappen müsste. Die Ausgangsspannung kann zwischen 0V (?) bis ca. 5V eingestellt, werden. Die Strombegrenzung sollte auch schon bei wenigen mA einsetzen. Zum Aufbau: Q1, Q2-3 und Q6 bilden Konstantstromquellen. Q1 versorgt den Regeltransistor Q9 mit Basisstrom. Q5 sollte wegen des geringeren Basisstroms von ca. 1mA der Basis von Q9 relativ wenig Strom entziehen. Q2-3 versorgen Q4, der zusammen mit R7 und R8 eine Art Zenerdiode darstellt. Liegen an R7 und R8, also an Kollektor und Emitter von Q4, 5.6V an, dann fallen an R8 0.6V ab. Steigt die Spannung an, fällt auch eine höhere Spannung an R8 ab. V_CE von Q4 sollte sinken, sodass sich eine konstante Spannung zwischen Kollektor und Emitter einstellt. Damit die Referenzspannung V_Ref, die Q4 bereitstellen soll, nicht brummt wird Q4 durch Q2-3 mit einem konstanten Strom gespeißt. Q6 liefert für I_B von Q5 den Strom und versorgt den Emitter von Q7. Q7 ist ein Emitterfolger, der V_CE,Q10 folgt. Die Spannung zwischen Emitter und positiver Versorgungsspannung berechnet sich aus:
wobei V_RE die Spannung ist, die an der Konstantstromquelle Q6 und D9 abfällt. An der Basis von Q5 liegt demnach die Spannung V - V_RE an. Damit gilt für V_CE,Q5:
Steigt die Ausgangsspannung des Netzteils an, sinken V_RE und V_CE,Q5 und V_CE,Q1 steigt. Damit sinkt die Spannung an der Basis von Q9, weswegen V_CE,Q9 steigt, die Spannung an der Basis von Q10 sinkt, somit V_CE,Q10 steigt und die Ausgangsspannung wieder sinkt :D. Daher denke ich, dass die Schaltung mit kleineren Nachbesserungen funktionieren sollte. Was mir auch noch großes Kopfzerbrechen bereitet, ist D12. Sie soll verhindern, dass der Regelkreis träge reagiert. Müsste ich die Einschaltverzögerung um C3 herum anders lösen? Die Frequenzkompensation C2 habe ich diesmal nicht aus dem Bauch heraus gewählt. C4 soll zusätzlich die Schwingungneigung der Schaltung minimieren. Für Q3 hätte ich wohl besser einen PNP genommen, aber dann komme ich mit den Bauteilen, die ich da habe, recht gut hin. So das wär's von meiner Seite. Jetzt bräuchte ich wieder eure Hilfe, um zu prüfen, ob's klappt oder ob ich irgendwo wieder einen Fehler eingebaut habe...
Für die Einschaltverzögerung hab ich was passendes gefunden.
Willst du das Rad neu erfinden? Nimm doch eine der zig Schaltungen die im Web stehen und gut ist. Eine Netzteil diskret aufzubauen ist doch sowas von out.
So so, ist also out... dann ist das halt retro ;) @A.K.: Ich hab das mit deinem D-C-R-Vorschlag jetzt hingekriegt, den Emitter höhergelegt und alles mal simuliert. Die Simulationssoftware hätte ich vorher haben sollen. Danke nochmal an alle!
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