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Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Absolut stabile Stromquelle


Autor: Gustav (Gast)
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Hallo,

ich bin auf der Suche nach einer Stromquelle, die ca. 1,5 A liefern 
soll, und im Bereich zwischen 0.05 Hz und 10 Hz so stabil wie irgend 
möglich ist. Genauigkeit ist nicht so wichtig, aber es dürfen so gut wie 
keine Schwankungen in der Stromstärke im genannten Frequenzbereich 
vorkommen. Hat jemand vielleicht einen Vorschlag?

Danke und Grüße!

Autor: Michael (Gast)
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Zu Konstantstromquellen gibt es hier einen Artikel, mal SuFu benutzen. 
Was sind denn "so gut wie keine Schwankungen"? Bei der Stromstärke würd 
ich nen OP nehmen.

Autor: ::: (Gast)
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Eine Stromquelle ist so gut wie die Referenz mal die Messung.

Autor: doofi (Gast)
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Kauf Dir nen Kalibrator.

<Nelson>
haha
</Nelson>

Autor: MaWin (Gast)
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Hochstabiler Strom wird zur Versorgung von Elektromagneten benötigt wenn 
man damit messen will, z.B. MR-Tomographen oder Laser-Dioden (zur 
Vermeidung von Moden-Sprüngen). Daher könnte man Anregungen holen.

Du musst vorher natürlich definieren, was für dich stabil ist, denn jede 
Erhöhung der Stabilitaet kostet überproportional viel Geld.

Wenn der Frequenzbereich DEUTLICH höher wäre, konnte man Strom mit einer 
Spule stabilisieren, aber du bräuhtest dazu kiloHenry.

Eine Regelung (OpAmp mit Transistor) leidet in diesem Frequenzbereich 
extrem unter thermischen Effekten, d.h. mehr Strom macht wärmer, und das 
ändert die Verstärkung und damit den Strom. Gibt einen Effekt der sich 
Motorboot-fahren nennt.

Es ist also sinnvoll, erst gar keine Abweichung zu haben, die man 
ausregeln müsste. Man könnte z.B. eine Stromquelle von 1.51 A bauen, und 
den überflüssigen Strom um die Last drumrumleiten.

Autor: Maik (Gast)
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Ansatz: 10 (x) 150mA Quellen bauen und gemeinsam speisen lassen, da 
diese schneller sind als eine "Große" Quelle. Das Thermische Problem 
verteilt sich dann auch  etwas ;-)

Autor: Michael (Gast)
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>Eine Regelung (OpAmp mit Transistor) leidet in diesem Frequenzbereich
>extrem unter thermischen Effekten, d.h. mehr Strom macht wärmer, und das
>ändert die Verstärkung und damit den Strom.

Was verstehst du denn unter "extrem"? Wenn nicht grad der Shunt "extrem" 
Temperaturabhängig ist ists eigentlich Wurscht wieviel Strom fließt.

Autor: MaWin (Gast)
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> ists eigentlich Wurscht wieviel Strom fließt

Du hast so was wie ein holographietaugliche Laserdiodenstromquelle noch 
nie gebaut, gelle?

Autor: ::: (Gast)
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Na. So schwierig ist es nun auch wieder nicht. Ein Shunt ... da gibt es 
beliebig gute. Falls der Temperaturkoeffizient zu hoch ist, kann man den 
auch aktiv kuehlen. Dann ein Praezisions OpAmp, der einen FET treibt. 
Das ist alles. Der Offset und das Rauschen des OpAmp gehen in das 
Resultat ein.

Autor: Michael (Gast)
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Also wenn Mods hier schon Beiträge löschen, dann bitte doch alle 
"Offtopics" :(

Autor: Diodenquelle (Gast)
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@MaWin

>Du hast so was wie ein holographietaugliche Laserdiodenstromquelle noch
>nie gebaut, gelle?

Ich hasse Insiderbeiträge. Worum geht es da? Thermische Stabilität, um 
die Wellenlänge konstant zu halten?

Autor: MaWin (Gast)
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> Worum geht es da?

Um ein Beispiel für konstanten Strom. Vielleicht ja die Aufgabe von 
Gustav. Ich hab aber den Eindruck, wir werden es nicht mehr erfahren.

Autor: M. Köhler (sylaina)
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Also mit OPs und Transistoren ist es kein Problem nen Strom zu erzeugen, 
der nur um ein Milliamperé um den Sollwert herum schwankt bei ner 
Temperaturänderung (sofern natürlich der Shunt das auch zulässt, also 
einen entsprechend geringen Temperaturkoeffizienten hat). Deshalb ja die 
Frage, was MaWin unter "extrem" versteht. Das war wahrscheinlich wieder 
nur so ein Beitrag der Marke "Ich weis was was ihr nicht wisst", aufs 
Thema passt er nur wenig.

Autor: ::: (Gast)
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Unter absolut stabil verstehe ich eher 10uA @ 1A. Und so eine Aussage 
macht eigentlich nur Sinn bei einer passiven DC Last.

Autor: Peter (Gast)
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es fehlt doch die Angabe wie schnell sich der Laststrom pro zeit ändern 
kann.

Bei 1A/µs wird es schwer das absolut stabil zu halten.

Autor: Jens G. (jensig)
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wieso - er sprach doch was von bis zu 10Hz

Autor: Michael (Gast)
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>Unter absolut stabil verstehe ich eher 10uA @ 1A. Und so eine Aussage
>macht eigentlich nur Sinn bei einer passiven DC Last.

Das würde ich auch als absolut stabil ansehen, wenn ich bei 1A Sollstrom 
nur eine Schwankung von 10 uA hab bedeutet das ja, dass man auf 
1/10.000stel genau ist, erst die fünfte Nachkommastelle ist für die 
Tonne. Ich seh aber auch schon das 1/1.000stel als absolute genau an, 
sprich die vierte Nachkommastelle ist für die Tonne. Als extrem würde 
ich erst eine Schwankung, aufgrund der Temperaturänderung, von 10% 
bezeichnen, bei 1A wären das 100 mA. 10mA wäre zwar auch schon eine 
reativ ordentliche Schwankung, verdient aber meines Erachtens nach nicht 
das Prädikat "extrem" bei 1A Sollstrom. Und Transistor mit OP und Shunt, 
da ist es ein leichtes eine Stromquelle zu bauen, die nur um 1mA 
schwankt wenn die Temperatur Achterbahn fährt. Zumindest in dem 
vorgegebenen Frequenzbereich von bis zu 10 Hz.

Vielleicht verrät uns der OP noch, was er überhaupt vor hat und wie 
"absolut stabil" bei ihm aussieht (auf die erste, zweite, dritte 
Nachkommastelle genau?).

Autor: Falk Brunner (falk)
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@  Michael (Gast)

>Das würde ich auch als absolut stabil ansehen, wenn ich bei 1A Sollstrom
>nur eine Schwankung von 10 uA hab bedeutet das ja, dass man auf
>1/10.000stel genau ist,

Nöö, es geht um STABILITÄT, nicht GENAUIGKEIT!

>sprich die vierte Nachkommastelle ist für die Tonne. Als extrem würde
>ich erst eine Schwankung, aufgrund der Temperaturänderung, von 10%
>bezeichnen, bei 1A wären das 100 mA.

Das ist eine kaputte Schaltung ;-)

> 10mA wäre zwar auch schon eine
>reativ ordentliche Schwankung,

Alles eine Frage der Anwendung.

>"absolut stabil" bei ihm aussieht (auf die erste, zweite, dritte
>Nachkommastelle genau?).

Die Nachkommastellen sind vollkommen egal. Aber nciht die signifikanten 
Stellen ;-)
Fliesskomma lässt grüssen.

MFG
Falk

Autor: Thomas O. (kosmos)
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ein paar mehr Infos zu Last wären nicht schlecht? Wie stark kann sich 
diese den innerhalb dieser 0,5-10Hz ändern? 10..15..100%

Autor: Michael (Gast)
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Falk, den Post hättest du dir sparen können.

>Nöö, es geht um STABILITÄT, nicht GENAUIGKEIT!

Großschreibung machts auch nicht besser und zeigt nur, dass du meinen 
Post wohl absichtlich falsch verstanden hast.

>Das ist eine kaputte Schaltung ;-)

Hm, also das "normale Stromnetz" darf auch um 10% schwanken...kaputte 
Schatung? Scheinbar schon, sieht man ja an Krümmel ;)

>Alles eine Frage der Anwendung.

Das ist wohl wahr ;)

>Die Nachkommastellen sind vollkommen egal. Aber nciht die signifikanten
>Stellen ;-)
>Fliesskomma lässt grüssen.

Was hat denn nun Fliesskomma damit zu tun? Da hat einer Spass an 
Wortspielereien. ;)

Autor: Magnus Müller (Gast)
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Mädels!

Hört auf, euch gegenseitig zu zerfleischen!

Autor: ichbinsofrei (Gast)
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> Hm, also das "normale Stromnetz" darf auch um 10% schwanken...
hmhm... sag das mal der frequenz.

Autor: Michael (Gast)
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>hmhm... sag das mal der frequenz.

Schon aufgefallen, es ist nicht von der Frequenz die Rede gewesen 
sondern von der Amplitude.

>Hört auf, euch gegenseitig zu zerfleischen!

Hast Recht, das bringt hier eh nix. Mal schaun ob der TE noch mal 
antwortet auf die ihm gestellten Fragen.

Autor: faustian (Gast)
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Wobei das eine gute Frage ist ... einen Spannungsregler entlaste ich von 
schlagartigen Lastaenderungen und Selbsterregungstendenzen mit einem 
dicken Kondensator. Aber dann muesste das entsprechende bei einer 
aktiven Stromquelle ja eine duenne Spule sein, was mir irgendwie nicht 
in den Kopf geht....

Autor: Andrew Taylor (marsufant)
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Es funktioniert aber tatsächlich mit der Spule ;-)

Autor: Michael (Gast)
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Ich denke eine solche Stromquelle kann man auch mit deutlich driftenden 
Bauteilen aufbauen.
Das Zauberwort heißt "Kompensation".
Im Wesentlichen müsste man dafür sorgen, dass die unterschiedlichen 
Temperaturkoeffizienten bekannt und die einzelnen Bausteine thermisch 
sehr gut gekoppelt sind. Dann ist eine Messung und Ausregelung nicht 
mehr schwierig.

Der OP / TE hat uns bisher ziemlich wenig Input geliefert. Er hat nichts 
über die Geschwindigkeit der Stromlegelung verraten (HF-Stabilität) oder 
sonstige Details.

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