Ber. Stromquelle

[Marcel (Gast)]

Hallo zusammen,

ich habe die Schaltung im angehängten Bild gefunden und wollte die mal 
berechnen.

Angenommen ich habe eine Batterie, die von 16 bis 160 V geht bzw. 
Batterien,die in diesem Spannungsbereich angeschaltet werden können.
Dann gehe ichbei der Berechnung doch erstmal von 16 V aus und danach für 
160 V, oder?

Ich schreibe nun auf, wie ich mir die Berechnung denke.

Ich will einen Strom von 30 mA am Kollektor haben.
Dazu benötige ich einen Basisstrom von:

Ib= Ic/B     B: Verstärkung (PNP: 80, NPN: 90)

Ib_pnp= 30mA/80 = 0,375 mA

Damit das alles läuft, lasse ich einen Strom Iq von 1mA fließen.

Also ist für den npn-Transistor der Kollektorstrom gleich Iq = 1mA.

Ib_npn= 1 mA / 90 = 11 uA

Ich nehme jetzt mal für die LED einfach zwei in Reihe geschaltete Dioden 
an mit 0,7V Spannungsabfall.
für Ure_pnp ergibt sich dann: Ure = Ud+Ud-Ube = 0,7V + 0,7V - 0,7V = 
0,7V.

Re_pnp = Ure / (Ib+Ic) = 0,7 / (30 mA + 0,375 mA) = 23 Ohm.

Für Re_npn gehe ich ähnlich vor.

Ure_npn = 0,7V
Re_npn = Ure / (Ib+Ic) = 0,7 / (1 mA + 11 uA) = 692 Ohm

Jetzt noch den max. Rc berechnen:

Urc + Ure + Uce -Ub = 0
Urc_160 = Ub - Ure -Uce = 160 - 0,7 - 0,5 = 158,8V
Urc_16 =                = 16 - 0,7 - 0,5 = 14,8V

Rc_160 = Urc/Ic = 158,8 / 30 mA = 5,3 kOhm
Rc_16 =         = 14,8 / 30 mA = 493 Ohm

Jetzt noch Rv von der vorgeschalteten Stromquelle:

Urv_160 = Ub - Ure = 160 - 0,7 = 159,3 V
Urv_16 =           = 16 - 0,7 =  15,3  V

Rv_160= Urv/Iq = 159,3 / 1 mA = 159,3 kOhm
Rv_16=         = 15,3 / 1 mA  = 15,3 kOhm

Ist das so richtig, oder mache ich da irgendwo einen grundlegenden 
Fehler?

Vielen Dank für die Hilfe.

gruß
Marcel

[Purzel H. (hacky)]

Ja. Eine LED hat um die 1.8V fuer rot, 2.2V fuer gelb und 2.4V fuer 
gruen. Die neuen high intensity Typen haben 3V fuer gruen.

[Lothar M. (Firma: Titel) (lkmiller) (Moderator)]

Marcel schrieb:
> Ist das so richtig, oder mache ich da irgendwo einen grundlegenden
> Fehler?
Im Prinzip ja, aber...

> Dazu benötige ich einen Basisstrom von:
> Ib= Ic/B     B: Verstärkung (PNP: 80, NPN: 90)
Da gibt es schon ein Fragezeichen: die Stromverstärkung ist von etlichen 
Faktoren (u.a. Temperatur und Kollektorstrom) abhängig. Du bekommst idR. 
eine minimalen Verstärkung garantiert, Es können aber auch durchaus mal 
200 sein...

>  Ure_pnp ergibt sich dann: Ure = Ud+Ud-Ube = 0,7V + 0,7V - 0,7V =
> 0,7V.
Und auch diese gern verwendeten 0,7V sind keine Naturkonstante!
Ein Transistor beginnt durchaus auch bei 0,5V schon zu leiten. Und mit 
entsprechendem Basisistrom kommst du da auch mal auf 1V hoch...

> Dann gehe ich bei der Berechnung doch erstmal von 16 V aus
> und danach für 160 V, oder?
Du kannst aber nicht die Bauteile dynamisch umschalten, deshalb wirst du 
aus den beiden Ergebnissen 1 Bauteil auswählen müssen...

> Ich will einen Strom von 30 mA am Kollektor haben.
> und danach für 160 V, oder?
Dir ist schon klar, dass du bei 160V als Versorgung eine Verlustleistung 
von ca. 150V*0,03A = 4,5W haben wirst?

A...aha Soooo. schrieb:
> Ja. Eine LED hat um die 1.8V fuer rot, 2.2V fuer gelb und 2.4V fuer
> gruen. Die neuen high intensity Typen haben 3V fuer gruen.
Und auch das sind keine Naturkonstanten, sondern nur grobe Richtwerte.

[Marcel (Gast)]

Hallo,

danke für die Hinweise.

Ja, mir ist bewusst, dass ich hohe Verluste haben werde - aber ich 
wollte nur einmal wissen, wie eine generelle Berechnung so einer 
Schaltung aussieht.

Daher habe ich auch einfach mal irgendwelche Standardwerte angenommen; 
dienen nur als Rechenbeispiel.

Die einzelnen Werte könnte man ja ausmessen, denke ich mal und dann 
dementsprechend die Berechnung anpassen, oder?
Oder halt minimal und maximal-Werte annehmen und mit diesen dann die 
Grenzen berechnen, in der sich die Schaltung dann bewegt.

Auf jeden Fall, vielen Dank für die Hilfe und Tipps.

Gruß
Marcel

[I. L. (Gast)]

Moin,

prinzipiell machst du alles richtig, ggf. muss du beim Re etwas nach 
korrigieren falls der Strom nicht genau genug ist.

Ich hab letztens den LM234 verwendet. Supergenau. Müsste man ma gucken 
ob man die mit nem kleinen Reihenwiderstand nicht auch parallel 
geschaltet bekommt um so deine 30mA zu erreichen






Gruß Knut