Einfacher Spannungsregler

Gast #2791360
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In Wikipedia under Längsregler
http://de.wikipedia.org/wiki/Spannungsregler#Lineare_Regler

Steht so was:

"Ein weiterer Nachteil ist der benötigte minimale Spannungsabfall 
zwischen Eingang und Ausgang:
Neben Ube ist auch ein Spannungsabfall über Rv notwendig, um den Strom 
für die Zenerdiode Dz und den Basisstrom für Q zu liefern. Das heißt, 
die Eingangsspannung muss mindestens um diese Spannung größer sein als 
die Ausgangsspannung, um einen sicheren Reglerbetrieb zu gewährleisten. 
Eine deutliche Verbesserung kann erzielt werden, wenn Rv durch einen 
pnp-Transistor Q2 ersetzt wird.

Der Emitter von Q2 wird an den Kollektor von Q und der Kollektor von Q2 
an die Kathode von Dz geschaltet. Rv wird dann zwischen Basis von Q2 und 
Anode von Dz geschaltet. Durch diese Konstantstromquelle kann eine 
minimale UCE von etwa 1 V und ein begrenzter Kurzschlussstrom erreicht 
werden, der nicht viel höher ist als der maximale geregelte Laststrom.
Durch diesen zusätzlichen Transistor kommt die Schaltung einem 
Low-Drop-Regler sehr nahe."

Ich habe versucht so eine verbeserte Schaltung zu simulieren, aber da 
stimmt was nicht. Würde diese Schaltung funktionieren oder nicht?
Angehängte Dateien:
Gast #2791722
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Mich interessiert ob diese Schaltung tatsächlich "einen begrenzter 
Kurzschlussstrom erreicht, der nicht viel höher ist als der maximale 
geregelte Laststrom."

Und ob es Sinn macht diesen zusätzlichen PNP transistor hinzufügen.
#2791869
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Sunny schrieb:

> Mich interessiert ob diese Schaltung tatsächlich "einen begrenzter
> Kurzschlussstrom erreicht, der nicht viel höher ist als der maximale
> geregelte Laststrom."

Prinzipiell jein. Unter der Annahme einer konstanten Eingangsspannung 
fließt ein konstanter Basisstrom in Q2. Unter der weiteren Annahme einer 
konstanten (zeitlich und thermisch) Stromverstärkung von Q2 und Q1, 
ergeben sich ein konstanter Kollektorstrom von Q2 (= Basisstrom von Q1) 
und somit auch ein konstanter Ausgangsstrom.

Allerdings sind da ganz schön viele Annahmen drin. Und was viel 
einschneidender ist: die Stromverstärkung ist stark exemplarabhängig. 
Man müßte also R1 für jede Kombination von Transistoren neu berechnen.

> Und ob es Sinn macht diesen zusätzlichen PNP transistor hinzufügen.

Nein. Low Drop Spannungsregler baut man anders. Man nimmt z.B. einen PNP 
als Stellglied und dreht den um (Emitter zum Eingang). Allerdings ist so 
eine Schaltung schwer stabil zu bekommen. Vor allem wenn die Last 
variabel ist.


XL
#2791951
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Sunny schrieb:

> Wieso steht dann in Wiki, dass eine deutliche Verbesserung erzielt
> werden kann.

Weil bei Wikipedia jeder schreiben darf, was er gerade für richtig hält. 
Die Idee ist, daß Fehler von aufmerksamen Lesern gefunden und korrigiert 
werden.

Leider funktioniert das in der Praxis nicht besonders gut, weil 
Löschtrolle, Sockenpuppen, Lobbyisten und anderes Gesocks die wenigen 
vernünftigen Autoren verprellen...


XL
#2791963
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Sunny schrieb:
> Ich habe auch gemerkt dass, man für jede Eingangsspannung den Resistor
> R1
> new berechnen muss.
>
> Wieso steht dann in Wiki, dass eine deutliche Verbesserung erzielt
> werden kann.

Einige Schaltungen funktionieren nur, wenn man sie mit ICs baut.
Innerhalb von ICs lassen sich z.B. verhältnismäßig einfach zwei
Transistoren mit fast identischen Daten einbauen. Wenn man dann
versucht, die gleiche Schaltung mit diskreten Bauelementen
nachzubauen, funktioniert das nicht mehr.
Gruss
Harald
Gast #2791980
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> Hier ist es.

Die Schaltung ist Unsinn.

Man baut nichts, welches auf die begrenzte Stromverstärkung eines 
Transistor setzt.

Wenn schon, dann einen Stromspiegel für die Z-Diode.

Und zur Strombegrenzung die übliche Foldback-Schaltung.


+ ---+-----+----NPN--+--R--+---
    E|     |E    | E |     |E
     >|-+-|<     |   +----|<
     |  |  |     |         |
     +--+  +-----+---------+
     |     |
     R     ZD
     |     |
  ---+-----+------- GND

Nur low drop ist das noch lange nicht. Immerhin ein schöne
Spielzeug zum simulieren.
#2792086
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Sunny schrieb:

> Die übliche Foldback-Schaltung ist auch nicht so gut.

Was MaWin da gezeichnet hat, ist auch kein Fold Back sondern einfach 
nur eine Strombegrenzung. Kennzeichen einer Fold-Back-Schaltung ist, daß 
der Kurzschlußstrom geringer ist als der maximale Ausgangsstrom bei 
normaler Funktion.

Wenn man das als U/I Kennlinie darstellt, dann ist die Kurve beim 
Übergang zum Kurzschlußbetrieb tatsächlich rückläufig (zurück gefaltet).


XL

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