Strom-Spannungs-Wanderl wird sehr heiß

[B. S. (bert321)]

Hallo allerseits,


ich habe ein Problem mit einem Strom-Spannungs-Wandler. Ich nutze einen 
Dual-Operationsverstärker (TCA0372), der laut Datenblatt 1A 
kontinuierlich treiben können sollte. In meiner Schaltung treibt einer 
der integrierten OPs einen Strom von maximal 100mA, mit der ich einen 
Heizer (ca. 10 Ohm) erwärme. Den zweiten integrierten OP nutze ich als 
Strom-Spannungs-Wander, um den Strom zu messen. Das ganze befindet sich 
in einem Regelkreis, in dem ich zusätzlich auch die Spannung am Heizer 
messe und eine Leistungsregelung realisiert habe.

Hierbei ist mir aufgefallen, dass das Gehäuse verdammt heiß wird und der 
OP sich sogar aufgrund der eingebauten Temperaturkontrolle selbst 
abschaltet.

Wie kann das sein? Er sollte doch 1A kontinuierlich aushalten? Oder ist 
das Problem, dass bei der Strom-Spannungs-Wandlung der Strom in den 
eigentlichen Ausgang des OPs hineinfließen muss, was vielleicht keine 
normale Anwendung ist?

MFG und Danke im Voraus

Bert

[Achim S. (Gast)]

B. Schmitt schrieb:
> In meiner Schaltung treibt einer
> der integrierten OPs einen Strom von maximal 100mA, mit der ich einen
> Heizer (ca. 10 Ohm) erwärme.

An der Last fällt demnach ~1V ab. Den Rest bis zur Versorgungsspannung 
muss also der erste OPV verheizen. Wenn die Versorgungsspannung >10V 
sein sollte, macht das bei 100mA mehr als 1W, und das reicht (bei deiner 
Gehäusevariante und je nach Wärmeabfuhr der Platine) für eine Erwärmung 
von 137°C. Das alleine kann den Burschen schon zum Abschalten bringen.

Es irritiert mich allerdings auch, dass an deinem ersten OPV keine 
Rückkopplung zu sehen ist. Ich interpretiere deine folgende Aussage so, 
dass du die Rückkopplung über andere OPV gemacht hast?

B. Schmitt schrieb:
> Das ganze befindet sich
> in einem Regelkreis, in dem ich zusätzlich auch die Spannung am Heizer
> messe und eine Leistungsregelung realisiert habe.

Falls ja sind die Chancen nicht schlecht, dass das ganze Gebilde nicht 
konstante 100mA ausgibt sondern instabil wird und schwingt. Hast du mal 
mit einem Oszi die Spannung an R1 gemessen? Wenn der OPV schwingt, heizt 
das erst recht ordentlich.

Zuletzt frage ich mich noch, warum du den Strom-Spannungswandler 
benutzt. Das gibt dir noch mal gehörig Verlustleistung. Könntest du 
nicht die Spannung an R1 nehmen, um ein Maß für den Strom zu erhalten? 
Falls R1 zu instabil sein sollte: wie wäre es mit einen niederohmigem 
(temperaturunabhängigen) Shunt in Reihe zu R1 um den Strom zu messen?

[B. S. (bert321)]

Hi,


vielen Dank für die Antwort. Auf die Idee eines Maschenumlaufs hätte ich 
ja auch mal kommen können, dann wäre mir vielleicht auch aufgefallen, 
dass am oberen OP einiges an Spannung abfallen muss... Jetzt wird mir 
auch klar, warum der so heiß ist :-)

Die Versorgungsspannung beträgt übrigens 16V und die Rückkopplung ist 
über andere ICs realisiert. Ich werde die Versorgungsspannung mal 
reduzieren.

Den Strom-Spannungs-Wandler wollte ich nur nutzen,  um mal auf einen 
Shunt zu verzichten. Auf diese Art habe ich halt eine definierte 
"virtuelle" Masse, bei dem Shunt ändert sich ja die abfallende Spannung 
je nach Strom. Das hier gefiel mir einfach besser.

Aber ich denke, ich werde die Schaltung morgen mal mit einem Shunt und 
einer geringeren Versorgungsspannung aufbauen und testen.

Vielen Dank nochmal


Bert