Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik LM317 Konstantstromquelle, was taugt sie?


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von Martin W. (martin123)


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Hallo,

Ich brauch ab und zu eine Konstantstromquelle um LEDs zu versorgen. Der 
LM317 hat ja im Datenblatt ein Schaltungsbeispiel. Zum einen wollte ich 
wissen, ob man so wie im Datenblatt die Kerkos weglässt, oder ob man sie 
doch lieber dran hängt um Schwingungen zu vermeiden?

Meine eigentliche Frage ist aber, was eine derartige Stromquelle taugt? 
Den Artikel auf mikrocontroller.net, der auch bei Konstantstromquelle 
verlinkt wird, hab ich gelesen. Dort steht, dass in meinem Bereich (4mA 
bis 1A) mit ungefähr 2% Genauigkeit zu rechnen ist. Ich weis aber leider 
nicht, ob sich diese Angabe auf die drei Schalter mit den gewählten 
Widerständen bezieht, oder ob das Schwankungen beim LM317 sind. 
Grundsätzlich würde es mich interessieren, wie stark die Schwankungen 
wohl ausfallen werden?

Am Schluss würde mich noch eine qualitative Einschätzung interessieren, 
ob man mit der Stromquelle LEDs mit bis zu 1A I_F betreiben kann, sofern 
sie einzeln angehängt werden und der IC gekühlt wird.

Viele Dank für eure antworten,

Martin

von Armin (Gast)


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Schau nochmal genau ins Datenblatt. Deine Schaltung ist keine KSQ.

von Michael (Gast)


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Martin W. schrieb:
> ob man mit der Stromquelle LEDs mit bis zu 1A I_F betreiben kann

Das gibt bestimmt ein nettes Feuerwerk.

von HildeK (Gast)


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Die KSQ muss so aussehen, wie z.B. im Datenblatt von National angegeben.

Martin W. schrieb:
> Am Schluss würde mich noch eine qualitative Einschätzung interessieren,
> ob man mit der Stromquelle LEDs mit bis zu 1A I_F betreiben kann, sofern
> sie einzeln angehängt werden und der IC gekühlt wird.

Was meinst du mit 'einzeln angehängt'?
Wenn du LEDs hast, die 1A können, diese in Reihe schaltest und mit der 
Schaltung aus dem Datenblatt betreibst, geht das auf jeden Fall.
Wenn du die Spannung nicht sehr viel größer machst, als die 
LED-Flussspannungen zusammen plus ca. 3V für den LM317 und den noch gut 
kühlst, dann ist das so verwendbar.

von mhh (Gast)


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Martin W. schrieb:
> Zum einen wollte ich
> wissen, ob man so wie im Datenblatt die Kerkos weglässt,

Natürlich. Schwingen ist ohne sie nicht zu befürchten in dieser 
Betriebsart. Allerdings solltest Du Dich mit der Schaltung auch ans 
Datenblatt halten.

von Martin W. (martin123)


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Den Fehler habe ich ausgebessert. Ich hoffe das war alles.

Viele Dank für die Antworten inzwischen. Dann lass ich die Kerkos weg.

von mhh (Gast)


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Martin W. schrieb:
> Eignet sich zum einstellen jedes Mehrgangpoti im korrekten Bereich?

Da muß der Laststrom durch. Rechnen und dann selber beantworten...

von Martin W. (martin123)


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Die Frage konnte ich mir doch noch selber beantworten, deshalb hab ich 
meinen Beitrag nochmal bearbeitet.

von mhh (Gast)


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Habs nach dem Absenden dann auch gesehen, daß Du der Edith untern Rock 
geschaut hast.  :)

von Wilhelm F. (Gast)


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Ein Problem bekommt man bei den LM317, wenn man einen Konstantstrom im 
µA-Bereich haben möchte. Denn der Rückführungspin zum Regeln zweigt etwa 
50µA vom Meßwiderstand ab, und dieser Stromwert ist in den Toleranzen 
nicht so sehr genau.

Und bei höhen Strömen muß der Meßwiderstand ein Leistungstyp bzw. 
Drahtpoti sein, je nachdem, wie man einen Festwiderstand und Poti noch 
mal aufteilt.

Ich baute mit dem LM317 selbst auch Konstantstromquellen, das klappt 
prima.

Alles andere wurde schon gesagt.

von mhh (Gast)


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Wilhelm Ferkes schrieb:
> Ein Problem bekommt man bei den LM317, wenn man einen Konstantstrom im
> µA-Bereich haben möchte.

Du meinst sicher: Konstantstromgenauigkeit im µA Bereich...

Wilhelm Ferkes schrieb:
> Und bei höhen Strömen muß der Meßwiderstand ein Leistungstyp bzw.
> Drahtpoti sein, je nachdem, wie man einen Festwiderstand und Poti noch
> mal aufteilt.

Man kann etwas tricksen, wenn die Nachteile nicht stören. Statt Poti 
noch einen belastbaren Festwiderstand mit parallelem höherohmigen Poti.

Nachteile u.a.: der Einstellbereich ist auch recht eingeengt, höherer 
Eigenspannungsbedarf

von Simon K. (simon) Benutzerseite


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Wenn du eine einstellbare Konstantstromquelle brauchst nimmt einen OPAMP 
Als U/I Wandler + Referenzpoti.

von Martin W. (martin123)


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Simon K. schrieb:
> Wenn du eine einstellbare Konstantstromquelle brauchst nimmt einen OPAMP
> Als U/I Wandler + Referenzpoti.

Könntest du mir bitte noch einen OP nennen der bis zu 1A liefert? Wenn 
ich zusätzlich noch Transistoren benötige wäre es schlecht und der 
Mehraufwand würde erst gerechtfertigt werden müssen.

von Simon K. (simon) Benutzerseite


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Martin W. schrieb:
> Simon K. schrieb:
>> Wenn du eine einstellbare Konstantstromquelle brauchst nimmt einen OPAMP
>> Als U/I Wandler + Referenzpoti.
>
> Könntest du mir bitte noch einen OP nennen der bis zu 1A liefert? Wenn
> ich zusätzlich noch Transistoren benötige wäre es schlecht und der
> Mehraufwand würde erst gerechtfertigt werden müssen.

Gibt es, ist aber teuer. Du bräuchtest dann schon einen externen 
Transistor...
Dafür fließt kein Laststrom durch das Poti und außerdem dürfte das 
genauer sein.

von MaWin (Gast)


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> Könntest du mir bitte noch einen OP nennen der bis zu 1A liefert?

L272, LM675, alle nicht grösser als ein LM317.

Als LED-Konstantstromquelle geht der LM317 noch,
LEDs sind nicht so kritisch,
aber bei komplexen Lasten liefert der alles
andere als Konstantstrom:

       +-----+
 15V --|LM317|--+-----+-----+-----+
       +-----+  |+    |+    |+    |
          |    10u   10u   10u   Glühlampe(12V)
          |     |     |     |     |
          +-----+-12k-+-12k-+-12k-+-- Masse

Blöderweise bleibt bei den meisten Leuten nur
hängen "LM317 taugt als KSQ".

von Erstaunt (Gast)


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MaWin schrieb:
> aber bei komplexen Lasten liefert der alles
> andere als Konstantstrom:
>
>        +-----+
>  15V --|LM317|--+-----+-----+-----+
>        +-----+  |+    |+    |+    |
>           |    10u   10u   10u   Glühlampe(12V)
>           |     |     |     |     |
>           +-----+-12k-+-12k-+-12k-+-- Masse


Vllt. solltest Du die Schaltung mal wieder zur Konstantstromquelle 
machen, denn das ist keine...

von Michael (Gast)


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mhh schrieb:
> Wilhelm Ferkes schrieb:
>> Ein Problem bekommt man bei den LM317, wenn man einen Konstantstrom im
>> µA-Bereich haben möchte.
>
> Du meinst sicher: Konstantstromgenauigkeit im µA Bereich...

Nein, ich denke er meinte Konstantstrom. Schau dir mal die 
Regeleigenschaften des LM317 an, unter 1mA schauen die Kennlinien, ich 
sag mal, interessant aus.

von Klaus D. (kolisson)


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Hallo Autor: Martin W.,
Ich habe mich erst sehr spät in deine Frage eingelesen
und würde dir gerne antworten.
Leider ist mir trotz rauf und runterlesen nicht ganz klar
was deine Spezifikation ist.

Ich habe soweit verstanden, dass du i Const im bereich bis 1 A
haben willst.
Das 10 turns Poti ist auch ne super Idee.
Wo ist dein unteres Stromlimit ?

Sag mir was du machen willst und ich teile meine Ideen mit dir.

Gruss Klaus

von Andrew T. (marsufant)


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Michael schrieb:
> mhh schrieb:
>> Wilhelm Ferkes schrieb:
>>> Ein Problem bekommt man bei den LM317, wenn man einen Konstantstrom im
>>> µA-Bereich haben möchte.
>>
>> Du meinst sicher: Konstantstromgenauigkeit im µA Bereich...
>
> Nein, ich denke er meinte Konstantstrom. Schau dir mal die
> Regeleigenschaften des LM317 an, unter 1mA schauen die Kennlinien, ich
> sag mal, interessant aus.

Unter ca. 3mA (je nach Exemplar steut das a bisserl) ist der LM317 nicht 
mehr KSQ tauglich. Siehe dazu die Ergänzung im Forumswiki zu KSQ mit 
LM317.

Ab 3mA kann man aber 3mA oder 3,001 mA usw. einstellen. Da regelt dann 
der LM317 korrekt auch bei "großzügiger" Eingangsspanungsänderung. Wobei 
man bei deratigen Anforderungen schnell merkt das Drift, Temperatur, und 
Temperaturänderung die KS-Einstellung "weglaufen" lassen.

von Martin W. (martin123)


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Klaus De lisson schrieb:
> Hallo Autor: Martin W.,
> Ich habe mich erst sehr spät in deine Frage eingelesen
> und würde dir gerne antworten.
> Leider ist mir trotz rauf und runterlesen nicht ganz klar
> was deine Spezifikation ist.
>
> Ich habe soweit verstanden, dass du i Const im bereich bis 1 A
> haben willst.
> Das 10 turns Poti ist auch ne super Idee.
> Wo ist dein unteres Stromlimit ?
>
> Sag mir was du machen willst und ich teile meine Ideen mit dir.
>
> Gruss Klaus

Hallo Klaus,

Mein Mindeststrom kann ruhig 4mA bis 7mA sein, also jenseits der 
problematischen 3mA. Momentan bräuchte ich eine KSQ eigentlich nur für 
LEDs. Mehr fällt mir erstmal nicht ein. Da ich aber auch nicht so viel 
mit LEDs zu tun hab, hätte ich gerne eine einfache Lösung bevorzugt, die 
eben noch ausreichend ist. Aber die L272 Lösung klingt auch ziemlich 
gut.

Ich bin aber für Vorschläge jedem sehr dankbar!

Grüße

Martin

von Simon K. (simon) Benutzerseite


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Hast du schon eine Lösung gefunden beim LM317, wie du den Laststrom 
nicht durchs Poti fließen lässt? Sonst fließt das Poti irgendwann selber 
;-)

von Michael (Gast)


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Andrew Taylor schrieb:
> Unter ca. 3mA (je nach Exemplar steut das a bisserl) ist der LM317 nicht
> mehr KSQ tauglich. Siehe dazu die Ergänzung im Forumswiki zu KSQ mit
> LM317.

Wie gesagt, ich denke William Ferkes meinte Konstantstrom und nicht 
Konstantstromgenauigkeir wie von mhh vermutet ;)

von MaWin (Gast)


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> Ab 3mA kann man aber 3mA oder 3,001 mA usw. einstellen.

Kann nicht sein, da die Konstantstromquzellenschaltung den
ADJ-Strom gar nicht mitmisst und der durchaus 50uA betragen
kann.

Damit ist deine herbeigelogene Genauigkeit von 1uA nicht
machbar.

Aber für eine blöde LED reicht die Genauigkeit allemal,
für die oft gesehene unsägliche Pt100 Stromquelle wäre so
eine Abweichung von über 1% aber fatal,
daher kritisert man diese murksigen Pt100-LM317-Schaltungen
auch zu Recht.

von Wilhelm F. (Gast)


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MaWin schrieb:

> Kann nicht sein, da die Konstantstromquzellenschaltung den
> ADJ-Strom gar nicht mitmisst und der durchaus 50uA betragen
> kann.

Das war auch das, was ich weiter oben meinte. Der Adjust-Strom ist zwar 
im Datenblatt mit typisch 50µA spezifiziert, kann aber auch um 100% 
abweichen (Bauteilstreuung und Driften). Deswegen: Je höher der 
Nutzstrom (Konstantstrom), desto genauer wird die Sache, weil dann der 
Adjust-Strom irgendwo vernachlässigbar wird.

Für einen sehr präzisen Konstantstrom verwende ich stets OP-Schaltungen, 
evtl. mit NPN-Transistor bzw. Darlington als Emitterfolger, wenn der 
Strom höher sein soll. Bei einem einfachen Folger mit Verstärkung 1 ist 
sogar oft der Offset völlig vernachlässigbar, man kann billigste OP 
(z.B. 741) verwenden. Verträgt der Strom 2% Toleranz, kann man den 
Verbraucher sogar in den Kollektor schalten, anstatt in den Emitter. 
Beim Darlington spielt es wiederum fast keine Rolle mehr, da der 
Basisstrom gegenüber des Kollektorstromes auf Grund der hohen 
Verstärkung vernachlässigbar wird.

Bei der LED-Geschichte und hohem Strom sollte man sich vielleicht was 
mit PWM überlegen. Es ist bekannt, daß gemultiplexte LED-Anzeigen auch 
immer das gleiche Farbspektrum haben, ganz gleich, wie die Duty-Zeit 
ist. Bei kontinuierlicher Stromregelung ist das nicht so, es gibt 
durchaus Verschiebungen im Lichtspektrum. Zur PWM braucht man noch nicht 
mal einen µC, sondern im einfachsten Fall einen billigen 
Standard-CMOS-Baustein 4098 (2 retriggerbare Monoflops), eine Hand voll 
Vogelfutter (2 mal R, 2 mal C), und 1 einfaches Poti. Und den 
Leistungstransistor natürlich.

Das erste Monoflop erzeugt die Taktfrequenz (Retriggern), und das zweite 
den PWM-Zyklus. Man braucht da noch nicht mal Spezialbausteine.

Diese primitivste Billigschaltung mit 4098 habe ich mir gut gemerkt, sie 
taugte schon für einiges, war aus einem 25 Jahre alten Bastelbuch fürs 
KFz zur Regulierung des Lüftermotors.

von Jens (Gast)


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für Leds im Bereich 10 mA bis ca. 200 mA ist der 317 OK. Wobei über 
100mA muss man schon die Belastung am Widerstand beachten. Ab ca. 150 mA 
gibt's aber schon fertige Schaltregler Platinen (Buck). Für andere 
genauere Anwendungen taugt der 317 nicht,  außerdem braucht die 
Schaltung mit 317 und Shunt mindestens 3v „Luft “ zum regeln.
Will man eine einzelne Led an 12v regeln, muss man die Verlustleistung 
am 317 beachten. evtl. kühlen oder noch einen Dummy Widerstand davor...

von John D. (drake)


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Dafür, dass du zweieinhalb Jahre an deinem Text gefeilt hattest, hätte 
dieser ruhig etwas eloquenter ausfallen können!

von Martin W. (martin123)


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Trotzdem vielen Dank für deine Antwort, Jens!

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