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Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Strombegrenzung OPAMP Endstufe


Autor: info (Gast)
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Hallo!!

Ich bin gerade dabei, einen Sinusgenerator zu bauen (Frequenz bis 10 Hz, 
also sehr niedrig). Die Funktion wird über einen Mikrocontroller 
generiert. Die Schaltung soll einen Strom von 1.5 Ampere liefern können, 
diesen aber nicht überschreiten. Ich suche also nach einer Möglichkeit, 
wie man den Ausgangsstrom begrenzen kann.

Den Vorläufigen Entwurf der Schaltung ohne Strombegrenzung habe ich 
angehängt...



Das Signal hinter dem Widerstandsnetzwerk hat eine Spannung von 0 bis 5 
Volt. Der "Mittelpunkt" der Sinusfunktion ist daher bei 2.5 V.

Der erste OP(rail to rail) soll die Spannung stabilisieren, der zweite 
soll ein Offset von + 1.5 Volt hinzufügen, so dass die Ausgangsspannung 
sich im Bereich von 4 V +- 2.5 Volt bewegt.

Die Gegentakt-Endstufe soll nun +-5 Volt liefern.

Hat jemand vielleicht eine Idee, wie man hier den Strom auf 1.5 A 
begrenzen könnte, so dass im Falle des Überschreitens der 1.5A die 
Spannung abgesenkt wird bis der Strom wieder unter 1.5 A liegt?

Für ein paar gute Ideen wäre ich euch sehr dankbar!
Viele Grüße!!

Autor: Helmut Lenzen (helmi1)
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info schrieb:
> so dass die Ausgangsspannung
> sich im Bereich von 4 V +- 2.5 Volt bewegt.

Mit nur 8V Betriebsspannung nicht zu erreichen. Gehe besser auf 12V 
damit die Transistoren noch etwas Luft haben.


Strombegrenzung:


-----------------------+------ UB
                       |
                       C Tip
              ---+---B
                 |     E
                 |     |
                 |     |
                 C     |
               NPN B---+
                 E     |
                 |     R
                 |     |
                 +-----+---- Ausgang

Wenn am R eine Spannung von 0.7V abfaellt wird der NPN Transitor leitend 
und zieht damit das Basispotential vom TIP runter. Dadurch wird der 
Strom auf 0.7V / R  begrenzt.

Das gleiche dann mit PNP Transistoren fuer den anderen Zweig.


Gruss Helmi

Autor: info (Gast)
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Danke für die schnelle Antwort!

Könnte man das dann so machen? Die 0.5 Ohm würden sich für Imax = 1.5 A 
ergeben.

Was passiert mit dem OP, wenn die Strombegrenzung aktiv ist?

Angenommen die Last am Ausgang würde schon bei einer Spannung von 1 Volt 
1.5 A ziehen, dann setzt die Begrenzung ein obwohl der OP die Spannung 
erhöhen möchte...  Führt das zu Komplikationen?

Viele Grüße

Autor: Helmut Lenzen (helmi1)
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info schrieb:
> Könnte man das dann so machen? Die 0.5 Ohm würden sich für Imax = 1.5 A
> ergeben.
>
> Was passiert mit dem OP, wenn die Strombegrenzung aktiv ist?
>

Als NPN Transistor wuerde ich aber keinen Darlington nehmen. Ein 
BC547/557 reicht hier aus.

Strom ist dann  0.7V / R = 0.47 Ohm


Zwischen Basis und OP Ausgang kannst du noch einen Widerstand schalten.
Denn legst du auf maximalen OP Strom aus. So kann dem OP nichts 
passieren.
(Der OP hat im Prinzip so eine aehnliche Schaltung im seinen Ausgang 
schau mal in Datenblatt)

> Angenommen die Last am Ausgang würde schon bei einer Spannung von 1 Volt
> 1.5 A ziehen, dann setzt die Begrenzung ein obwohl der OP die Spannung
> erhöhen möchte...  Führt das zu Komplikationen?

Nein. Der OP erhoeht die Spannung an der Basis deines 
Leistungstransistors, er will ja die Spannung ausregeln.

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