Tag zusammen,
ich plane, mir für meine Basteleien ein Netzteil zu bauen. 5V=, max. 1A.
Die Spannung soll fest bei 5V bleiben, allerdings möchte ich eine
einstellbare Strombegrenzung einbauen. Den Strom möchte ich über einen
low-Side-Shunt mit 0,1Ohm messen. Meine Schwierigkeit ist im Moment, die
Strombegrenzung umzusetzen, da ich mir nicht sicher bin, was hier wohl
am sinnvollsten ist. Die Gesamteffizienz des Netzteils ist nicht so
wichtig und die Begrenzung muss auch nicht sehr genau sein, vielleicht
10-50mA pro Schritt.
Momentan stelle ich mir das so vor: Nach einem Trafo mit Gleichrichter
und Glätt-/Siebelkos kommt ein Transistor, der den Strom begrenzt.
Dahinter dann ein 7805. Macht das so Sinn?
Bin für jede Kritik/Anregung dankbar. Die Strombegrenzung kann auch
anders realisiert werden, solange sie nicht zu teuer wird und die
Bauteile gut erhältlich sind.
Ich denke nicht, dass der 7805 hinter der Strombegrenzung soviel Sinn
macht.
Konstantstromquellen findest du aber viele hier im Wiki, auch eine die 2
Transistoren und Widerstände nur benötigt und darüber eingestellt wird.
zukünftiger Bahner schrieb:> Konstantstromquellen findest du aber viele hier im Wiki
Ich möchte eine Konstantspannungsquelle mit 5V bauen.
@Ina: Das ist nicht ganz das, was ich meine. Ich hatte es mir so
vorgestellt, dass der Transistor direkt vor den 7805 kommt. Also so,
dass die geglättete Spannung vom Gleichrichter an den Kollektor kommt
und der Emitter mit dem Eingang des 7805 verbunden wird. Macht das Sinn?
>Ich möchte eine Konstantspannungsquelle mit 5V bauen.
Ja, schon klar, aber die Konstantstromquelle sitzt vor der
Konstantspannungsquelle und begrenzt den Strom auf den eingestellten
Konstantstromwert.
>@Ina: Das ist nicht ganz das, was ich meine. Ich hatte es mir so>vorgestellt, dass der Transistor direkt vor den 7805 kommt. Also so,>dass die geglättete Spannung vom Gleichrichter an den Kollektor kommt>und der Emitter mit dem Eingang des 7805 verbunden wird. Macht das Sinn?
Genau so? Nein. Ein einzelner Transistor ist noch keine Strombegrenzung.
Dazu mußt du ihm noch den Basisstrom wegnehmen, wenn der Maximalstrom
erreicht wird. Die Schaltung im Anhang kann so etwas. Sie ist hier aber
am Ausgang angeordnet, als Kurzschlußsicherung. Der zusätzliche
Spannungsabfall ist hier nicht schlimm. Bei dir müßte eine solche
Schaltung vor dem 5V Regler angeordnet sein.
Schau dir noch mal meinen Link an, und versuche die Schaltung zu
verstehen. Eine Konstantstromquelle mit LM317 könnte man durchaus als
Strombegrenzer verwenden.
DR schrieb:>> Konstantstromquellen findest du aber viele hier im Wiki>> Ich möchte eine Konstantspannungsquelle mit 5V bauen.
Aber deine gewünschte Strombegrenzung ist nichts anderes als eine
Konstantstromquelle. So wirkt sie, wenn die Strombegrenzung einsetzt.
DR schrieb:> @Ina: Das ist nicht ganz das, was ich meine. Ich hatte es mir so> vorgestellt, dass der Transistor direkt vor den 7805 kommt.
Nimm den Hinweis von Ina auf. Bis auf die Tatsache, dass du hinten einen
7805 nimmst und vorne einen LM317 statt eines Transistors verwendest,
erfüllt das deinen gewünschten Zweck.
Mit dem von dir vorgesehenen 100mΩ-Widerstand kannst du mit Transistoren
sowieso nur Ströme oberhalb von 6A begrenzen (0.6V/0.1Ω) - da wäre noch
ein Operationsverstärker notwendig.
Ina schrieb:> Genau so? Nein. Ein einzelner Transistor ist noch keine Strombegrenzung.> Dazu mußt du ihm noch den Basisstrom wegnehmen, wenn der Maximalstrom> erreicht wird.
HildeK schrieb:
> Mit dem von dir vorgesehenen 100mΩ-Widerstand kannst du mit Transistoren> sowieso nur Ströme oberhalb von 6A begrenzen (0.6V/0.1Ω) - da wäre noch> ein Operationsverstärker notwendig.
OK, hab mich glaub ich etwas zu kurz mit meiner Erklärung gefasst. Der
Kern des Ganzen wird ein Mikrocontroller, der anhand des gemessenen
Stroms und der eingestellten Strombegrenzung den Transistor steuern
soll. Nicht direkt natürlich, da wird wohl noch ein Treiber vor der
Basis nötig sein. Und der Spannungsabfall am Low-Side-Shunt wird durch
eine Schaltung mit OpAmp verstärkt, sodass der ADC des Mikrocontrollers
was damit anfangen kann. Ich möchte hier übrigens einen Mikrocontroller
benutzen, da gemessene Spannung, gemessener Strom und eingestellte
Strombegrenzung auf einem Display angezeigt werden sollen, sonst würde
ich ihn mir sparen.
Ich bin mir eben nur nicht sicher, ob das mit dem Transistor vor dem
7805 grundsätzlich eine gute oder schlechte Idee ist.
Kleines Update: Ich hab mich jetzt dazu entschieden, einen LM 317 zu
benutzen. Diesen werd ich dann über einen Impedanzwandler mit einem DAC
ansteuern. Mal sehen, wie weit ich mit der Idee komme.
Route_66 schrieb:> Hallo!> Such doch mal im Netz nach LM723. Damit ist sehr viel möglich im Bereich> Spannungsregelung Strombegrenzung Fold-Back-Verhalten.
Den kenn ich, mit dem und einem 2N3055 hab ich schonmal ein Netzteil
gebaut. Allerdings wollte ich diesen diesmal nicht verwenden, da man in
fast jedem Thread über den Chip liest, dass er ineffizient und veraltet
sei. Keine Ahnung, ob das stimmt (bei mir funktioniert er wunderbar), im
Zweifelsfall würde ich mich heute aber wahrscheinlich für einen L200
entscheiden, die waren (bis auf die Gehäuse) sehr einfach zu benutzen
und recht günstig mit 1,50€.
Bei diesem Projekt geht es mir v.a. auch darum, meine
Microcontroller-Kentnisse zu verbessern. Sonst würde ich das
selbstverständlich komplett ohne Microcontroller bauen, aber da ich eh
noch ein kleines Netzteil für meine Studentenbude brauche, bot es sich
grad an, das miteinander zu verbinden.
DR schrieb:> Tag zusammen,>> ich plane, mir für meine Basteleien ein Netzteil zu bauen. 5V=, max. 1A.> Die Spannung soll fest bei 5V bleiben, allerdings möchte ich eine> einstellbare Strombegrenzung einbauen.
Dann nimm einen L200. Dieses IC kann sowohl Spannung wie auch Strom
regeln. Schaltung steht im Datenblatt.
Gruss
Harald
Sowohl beim L200 als auch LM723 ist die Stromregelung nicht besonders
genau. Das ist mehr eine Strombegrenzung als Schutzschaltung. Beim LM723
ließe sich aber auch ein genaue Stromregelung hinzufügen. So schlecht
ist das IC auch nicht, sonst hätte es sich kaum so lange gehalten. Ist
halt alt und bewährt.
Den Shunt zur Strommessung sollte man größer (z.B. 0,5 - 1 Ohm) wählen,
wenn man an kleinen Strömen interessiert ist. Wenn der Spannungsregler
hinter dem Shunt sitzt, stört der größere Widerstand kaum. Der Regler
sollte dann aber einer mit konstantem Stromverbrauch sein, so wie der
LM317, der 7805 ist da nicht so gut.
Mit dem LM317 kommt man aber nur schwer unter etwa 1,2 V - da braucht
man dann in der Regel eine negative Hilfsspannung.
Ulrich schrieb:> Den Shunt zur Strommessung sollte man größer (z.B. 0,5 - 1 Ohm) wählen,> wenn man an kleinen Strömen interessiert ist.
In welcher Größenordnung wäre man dann? Ich hab vor, die Ströme auf etwa
1 - 5mA genau zu messen. Die 0,1 Ohm hab ich aus einem Datenblatt des
LM358, in dem ein Schaltplan für einen Current Monitor war.
Mein momentaner Plan sieht so aus:
Trafo - Sicherung - Gleichrichter/Glättkondensator - LM317 - Shunt
Dazu kommt dann noch das ganze MC-Zeugs, also Display, ATmega8,
Stromversorgung, etc. Mir ist aber v.a. der Zweig des "eigentlichen"
Netzteils wichtig.
Die normalen DMMs haben am Shunt einen Spannungsabfall von 200 mV am
Bereichsende. Das ist schon ein ganz passender Kompromiss zwischen
Auflösung und Wärmeentwicklung. Für 1 A wären das dann 0,2 Ohm und 0,2 W
als Leistung.
Für 1 mA müsste man eine Spannung von 0,2 mV auflösen, was nach einem
Nullabgleich noch relativ leicht ist.
Da der Shunt hier vor dem Regler liegt, stört etwas mehr Spannungsabfall
eigentlich nicht und man könnte den Shunt auch größer Wählen. Nur hat
man dann auch entsprechend mehr Wärmeentwicklung.
Wenn man die Schaltung für den Current monitor wählen will, sollte man
den Shunt hinter dem Regler haben, aber dann den Teiler für die
Rückkopplung erst hinter dem Shunt. So kann man den OP mit der Spannung
vor dem Regler versorgen und hat so kaum Probleme mit dem
Gleichtaktbereich. Mit dem Shunt vor Regler müßte der OP bis an die
Versorgung arbeitenm was z.B. der LM358 nicht kann.
