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Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik lineare spannungsgesteuerte (DAC) Konstanstromquelle für LED`s gegen GND


Autor: Fred Feuerstein (maschine)
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Hallo,

ich bin auf der Suche nach einer spannungsgesteuerten 
Konstanstromquelle, die mit einem DAC angesteuert werden kann.Die 
Eingangsspannung soll von 0-3.3V Volt gehen und linear in einen Strom 
von 10mA-1 A umgewandelt werden.
Es stehen 12V Versorgungsspannung zur Verfügung.
Die Lasten sind LED`s die nacheinander über Schalttransistoren für 3us 
an Konstanstromquelle geschaltet werden und über die für die 3us der 
Sendestrom gegen GND fliest. Also eine Konstanstromquelle für alle 
LED`s.
Jede einzelne LED soll mit unterschiedlichen Sendeströmen betrieben 
werden, daher muss die Schaltung auch relativ schnell sein (der Strom 
muss sich schnell einregeln, Überschwinger, Verzögerungszeiten.
Hat jemand mal einen Schaltungsvorschlag? Ich dachte da an sowas wie 
einen OP mit Transistor und Messwiderstand.

Gruß Fred Feuerstein

Autor: Entwickler (Gast)
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Wieviele LEDs (plural) willst Du ansteuern?
Bei nur wenigen ist es ratsam, pro LED eine separate Stromquelle zu 
verwenden. Parallel zur LED liegt dann ein Transistor, der den Strom 
aufnimmt, wenn die LED aus ist.

3µs ist recht kurz. Welche Ansteigs- und Abfallzeiten erwartest Du?

Autor: Wilhelm (Gast)
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Fred Feuerstein schrieb:

>Ich dachte da an sowas wie einen OP mit Transistor
>und Messwiderstand.

Schnelleren OP-Typ suchen, dahinter den Leistungstransistor als 
Emitterfolger, und den Shunt. Sollte klappen.

Autor: Fred Feuerstein (maschine)
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Wilhelm schrieb:
> Fred Feuerstein schrieb:
>
>>Ich dachte da an sowas wie einen OP mit Transistor
>>und Messwiderstand.
>
> Schnelleren OP-Typ suchen, dahinter den Leistungstransistor als
> Emitterfolger, und den Shunt. Sollte klappen.

Hallo Wilhelm,

hast du da mal ein Schaltbild?

Gruß Fred

Autor: MaWin (Gast)
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> Hat jemand mal einen Schaltungsvorschlag?

                               LED
          +12V --2k2--+     +--|<|-- 12V
                      |     |
Steuerspannung --|<|--+----|< BD137
                1N4148      |E
                           3R3
                            |
                           GND

Regelt sehr schnell, schneller als jeder OpAmp,
temperaturkompensiert wenn Diode und Transistor
nebeneinandersitzen.

Autor: Fred Feuerstein (maschine)
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Entwickler schrieb:
> Wieviele LEDs (plural) willst Du ansteuern?
> Bei nur wenigen ist es ratsam, pro LED eine separate Stromquelle zu
> verwenden. Parallel zur LED liegt dann ein Transistor, der den Strom
> aufnimmt, wenn die LED aus ist.
>
> 3µs ist recht kurz. Welche Ansteigs- und Abfallzeiten erwartest Du?

Vorerst ca. 10 später vielleicht 100.
Seperate Stromquelle ist nicht möglich, da alle Leds aus einer 
Stromquelle versorgt werden sollen.Die Stromquelle soll HIGH-SIDE sitzen 
und die LED`s versorgen, die dann nacheinader über einen Schaltransistor 
gen Masse geschaltet werden.
Zu den Zeiten Verzögerung <1us,Anstiegszeit <500ns,Abschaltzeit<2us
möglichst wenig Überschwingen

Gruß Fred

Autor: Fred Feuerstein (maschine)
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MaWin schrieb:
>> Hat jemand mal einen Schaltungsvorschlag?
>
>                                LED
>           +12V --2k2--+     +--|<|-- 12V
>                       |     |
> Steuerspannung --|<|--+----|< BD137
>                 1N4148      |E
>                            3R3
>                             |
>                            GND
>
> Regelt sehr schnell, schneller als jeder OpAmp,
> temperaturkompensiert wenn Diode und Transistor
> nebeneinandersitzen.

Da ist die Led aber an UB!

Autor: MaWin (Gast)
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> Da ist die Led aber an UB!

Und ?

> ich bin auf der Suche nach einer spannungsgesteuerten
> Konstanstromquelle, die mit einem DAC angesteuert werden kann.Die
> Eingangsspannung soll von 0-3.3V Volt gehen und linear in einen Strom
> von 10mA-1 A umgewandelt werden.
> Es stehen 12V Versorgungsspannung zur Verfügung.
> Die Lasten sind LED`s die nacheinander über Schalttransistoren für 3us
> an Konstanstromquelle geschaltet werden und über die für die 3us der
> Sendestrom gegen GND fliest. Also eine Konstanstromquelle für alle
> LED`s.
> Jede einzelne LED soll mit unterschiedlichen Sendeströmen betrieben
> werden, daher muss die Schaltung auch relativ schnell sein (der Strom
> muss sich schnell einregeln, Überschwinger, Verzögerungszeiten.
> Hat jemand mal einen Schaltungsvorschlag? Ich dachte da an sowas wie
> einen OP mit Transistor und Messwiderstand.

Autor: Fred Feuerstein (maschine)
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Hallo die Schaltung sollte so ähmnlich wie die im Anhang sein.
Der Unterschied hier ist, dass ich den Strom über einen DAC Ausgang
steuern möchte und die leds gegen grund geschaltet werden wie oben
beschrieben.
Wie müsste ich die Schaltung umbauen/dimensionieren, damit dies möglich
ist?

Gruß

Fred

Autor: Ingo (Gast)
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Das hier könnte weiterhelfen:
Beitrag "Re: suche bipolare stromquelle"
mfG ingo

Autor: Entwickler (Gast)
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für MaWin zum Nachlesen

> Die Lasten sind LEDs ... gegen GND fliest.

Autor: Wilhelm (Gast)
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Fred Feuerstein schrieb:

>Wie müsste ich die Schaltung umbauen/dimensionieren, damit
>dies möglich ist?

Der Vorschlag von MaWin ist doch OK und genial einfach.

Ich lade mal eine weitere Grundschaltung hoch. Man störe sich bitte 
nicht an Bauteilen und Bauteilwerten, die Diode 1N4148 soll die LED 
sein. Sorry, in PSPICE habe ich leider nicht alle Bauteile zur 
Verfügung.

Auch hier liegt die LED nicht direkt an Masse. Wenn man die LEDs direkt 
an Masse legen möchte, wird die Schaltung wesentlich komplizierter, da 
die Konstantstromregelung einen erheblichen Mehraufwand benötigt.

Autor: Fred Feuerstein (maschine)
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Wilhelm schrieb:
> Fred Feuerstein schrieb:
>
>>Wie müsste ich die Schaltung umbauen/dimensionieren, damit
>>dies möglich ist?
>
> Der Vorschlag von MaWin ist doch OK und genial einfach.
>
> Ich lade mal eine weitere Grundschaltung hoch. Man störe sich bitte
> nicht an Bauteilen und Bauteilwerten, die Diode 1N4148 soll die LED
> sein. Sorry, in PSPICE habe ich leider nicht alle Bauteile zur
> Verfügung.
>
> Auch hier liegt die LED nicht direkt an Masse. Wenn man die LEDs direkt
> an Masse legen möchte, wird die Schaltung wesentlich komplizierter, da
> die Konstantstromregelung einen erheblichen Mehraufwand benötigt.

Hallo Wilhelm,

danke für die Antwort!
Ja es wir mehr Aufwand wenn die LED´s per Transistor gegen GND 
geschaltet werden sollen, aber leider ist die die Anforderung.

Autor: Ingo W. (Gast)
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> Auch hier liegt die LED nicht direkt an Masse. Wenn man die LEDs direkt
> an Masse legen möchte, wird die Schaltung wesentlich komplizierter, da
> die Konstantstromregelung einen erheblichen Mehraufwand benötigt.


In der Lösung von heute, 15:34 liegt die Last mit einem Bein an Masse, 
ein OPV mit 2 Betriebsspannungen ist in diesem Falle auch nicht 
unbedingt erforderlich, mit einem Emitterfolger hinter dem OPV sollte 
auch die geforderte Strombelastbarkeit kein Problem sein (wenn ein 
schneller und belastbarer OPV zu teuer sein sollte).
Damit liegt der Bauteileaufwand auch nicht höher wie in den bisher 
diskutierten Vorschlägen.
Das Beispiel müsste lediglich in der Dimensionierung an die 
Anforderungen angepasste werden (wobei die hier auch nicht wesentlich 
anders sind, wie in dem damaligen Thread). Auf die Dimensionierung wird 
in einem Folgebeitrag verwiesen.
mfG ingo

Autor: MaWin (Gast)
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> für MaWin zum Nachlesen
> > Die Lasten sind LEDs ... gegen GND fliest.

Oh Mann, na gut, dann muß man eben die Schaltung umdrehen, PNP statt 
NPN, und die Steuerspannung von +12V her vorgeben, notfalls per OpAmp 
dort hin gedreht, oder per Transi in Kollektorschaltung.

Autor: Fred Feuerstein (maschine)
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Eigentlich suche ich eine Schaltung wie diese.
Aber abhängig von der Eingangsspannung (0-3.3Volt) soll ein Strom von 
10mA-1Ampere geliefert werden.
Wie müsste ich diese Schaltung umbauen, wenn dies an 12Volt 
funktionieren soll?
Hat da jemand ne Idee?

Gruß Fred

Autor: Fred Feuerstein (maschine)
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Ingo Wendler schrieb:
>> Auch hier liegt die LED nicht direkt an Masse. Wenn man die LEDs direkt
>> an Masse legen möchte, wird die Schaltung wesentlich komplizierter, da
>> die Konstantstromregelung einen erheblichen Mehraufwand benötigt.
>
>
> In der Lösung von heute, 15:34 liegt die Last mit einem Bein an Masse,
> ein OPV mit 2 Betriebsspannungen ist in diesem Falle auch nicht
> unbedingt erforderlich, mit einem Emitterfolger hinter dem OPV sollte
> auch die geforderte Strombelastbarkeit kein Problem sein (wenn ein
> schneller und belastbarer OPV zu teuer sein sollte).
> Damit liegt der Bauteileaufwand auch nicht höher wie in den bisher
> diskutierten Vorschlägen.
> Das Beispiel müsste lediglich in der Dimensionierung an die
> Anforderungen angepasste werden (wobei die hier auch nicht wesentlich
> anders sind, wie in dem damaligen Thread). Auf die Dimensionierung wird
> in einem Folgebeitrag verwiesen.
> mfG ingo
Hallo Ingo,

danke für die Info.
Wo kann ich den Folgebeitrag finden?

Gruß
Fred

Autor: Ingo W. (Gast)
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>Wo kann ich den Folgebeitrag finden?

Hallo Fred!
Wenn Du hier in den Thread reinspringst:
Beitrag "Re: suche bipolare stromquelle"
Landest Du auf der Schaltung, die ich da für den anderen TE vorbereitet 
hatte,
dann hatte ich 2 Beiträge weiter auf
http://www.janson-soft.de/pe/pek07.pdf
verwiesen, da sind verschieden Varianten von KSQ vorgestellt und 
erläutert, auch für mein Beispiel (Abschnitt e) die Berechnung der 
Widerstände.
mfG ingo

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