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Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik OPV + PWM + FET = Konstantstromquelle?


Autor: Ralf (Gast)
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Guten Morgen,

für ein Projekt habe möchte ich gerne mehrere LED`s (10-15 Stück) über 
eine Pulsweitenmodulation dimmen, die mit einem ATMEGA realisiert wird.
Die Software habe ich bereits fertig, nur habe ich noch eine Frage zur 
Stromversorgung der LED`s.
Ich möchte herfür gerne eine Konstantstromquelle mit einem OPV und einem 
Transistor verwenden. Kollektorstrom bzw Drainstrom wären ca 350mA.
Sollte ich dafür lieber einen FET oder einen Bipolartransistor 
verwenden? Ich persönlich bin ein Freund von Feldeffekt-Transistoren, 
aber tun die auch in der Schaltung?

Im Anhang findet ihr ein Bild der Schaltung.
Eine kleine Verständnisfrage noch:
Wenn der OPV mit 5V angesteuert wird und der verwendete FET eine 
Threshold-Spannung von 5V hat und sagen wir, die besagten 350mA bei 
einer Spannung von Ugs=5,5V fließen, dann liegen ja am Ausgang des OPV`s 
5,5V an.
Nehmen wir eine Verstärkung des OPVs von 10000 an, so müsste die 
Spannung am invertierenden Eingang ja 4,99995 V betragen?
Bzw. da die Eingangsstufe eines OPVs ja ein Differenzverstärker ist, 
kann doch die Spannung am invertierenden Eingang nicht exakt gleich groß 
wie die am nicht-invertierenden Eingang sein, da ja sonst die 
Ausgansspannung 0V  wäre? Das verstehe ich nicht ganz...

Gruß Ralf

Autor: ArnoR (Gast)
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Die LED muss in die Drain-Leitung des Mosfet. Die Schaltung funktioniert 
ganz anders als du denkst. Der LED-Strom ist Iled=Upwm/R.

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

>Sollte ich dafür lieber einen FET oder einen Bipolartransistor
>verwenden?

Ist egal.

>Im Anhang findet ihr ein Bild der Schaltung.

Geht so nicht. Die LED gehört zwischen +5V und Drain.

>Wenn der OPV mit 5V angesteuert wird und der verwendete FET eine
>Threshold-Spannung von 5V hat und sagen wir,

Dann geht deine Schaltung nicht und du musst auf einen NPN umsteigen.

>Nehmen wir eine Verstärkung des OPVs von 10000 an, so müsste die
>Spannung am invertierenden Eingang ja 4,99995 V betragen?

So in etwa.

>Bzw. da die Eingangsstufe eines OPVs ja ein Differenzverstärker ist,
>kann doch die Spannung am invertierenden Eingang nicht exakt gleich groß
>wie die am nicht-invertierenden Eingang sein,

Ist sie auch nicht. Die Annahme, dass die Eingangsspannungsdifferenz 
immer Null ist, ist eine Vereinfachung.

MFG
Falk

Autor: Ralf (Gast)
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Ja dass die LED normal an Drain bzw Kollektor muss weiß ich, ist aber 
leider nicht möglich, da die LED`s die serienmäßigen Glühbirnen in einem 
Armaturenbrett ersetzen sollen und diese ja von einer "zentralen" 
Plusleistung versorgt werden und nach der Glühbirne gleich der anschluss 
nach Masse kommt.
Sonst müsste ich ja jede Masseleitung zu meiner Schaltung führen an an 
den Emitter bzw Source anschließen.
Also ist eine Realisierung mit LED UND Widerstand am Emitter/Source 
unmöglich?

Zu der Sache mit den 5V und dem FET: Also wenn der OPV mit 12V versorgt 
ist und ich ein PWM Signal von 5V an den nicht-invertierenden Eingang 
lege, dann wächst doch die Ausgangsspannung beim Einschalten zunächst 
stark an und strebt gegen 12V (die sie aber nie ganz erreichen wird). 
Der FET Schaltet also voll durch, es fließt ein Strom durch den 
Widerstand, der einen Spannungsabfall bewirkt, der größer als 5V ist, 
also fällt nun die Ausgangsspannung am OPV ab, bis der Spannungsabfall 
am Widerstand kleiner 5V ist und so weiter und so weiter...dann müsste 
es doch mit dem FET funktionieren, es wäre doch nur nicht möglich, wenn 
die Versorgungsspannung des OPV lediglich 5V wären, oder?


Gruß Ralf

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