Hallo, ich baue gerade die verschiedenen Konstantstromquelle von http://www.mikrocontroller.net/articles/Konstantstromquelle nach. Dort findet man im Abschnitt >Konstantstromquelle mit bipolaren Transistoren< den Hinweis "Eine temperaturstabile Präzisions-Stromquelle entsteht durch Ersetzen von T2 durch einen TL431". Das habe ich nun gemacht und habe eine Schaltung wie im angehängt Bild simuliert als auch zusammengelötet. R2 habe ich mit 15k Ohm gewählt, damit der BC547 sich in Sättigung befindet. R3 habe ich mit 830 Ohm gewählt, da mein Ziel war am Emittereingang einen konstanten Strom von ca. 3mA zu erreichen. R4 ist mit 30 Ohm nahezu beliebig gewählt. Am Schluss soll R4 durch einen VCSEL ersetzt werden. Von V2 nicht verwirren lassen. Diese Spannungsquelle dient ausschließlich dazu, dass ich in ngspice einen Strom als Ausgabe erhalte. Leider zeigen Simulation als auch echtes messen das selbe Ergebnis: Der Strom steigt stetig mit wachsender Eingangsspannung V1 an. Da sowohl echte Messungen als auch Simulation zum selben Ergebnis führen, nehmen ich an, dass mein Schaltungsaufbau falsch ist. Doch wo liegt der Fehler.
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Hallo, Deine Speisung ist zu knapp. In dieser Dimensionierung tritt der Konstantstrom erst ab etwa 4 V auf. MfG. Andreas
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andreas6 schrieb: > In dieser Dimensionierung tritt der > Konstantstrom erst ab etwa 4 V auf. hmmm ...wenn ich nun für die Eingangspannung 10V wähle und auch die Simulation von 0 bis 10V durchlaufen lasse, dann bekomme ich immer noch keinen konstanten Strom (siehe Anhänge). Ich frage mal anders herum: - ist der prinzipielle Schaltungaufbau richtig (korrekt Pinbelegung)? - braucht der TL431 eine Mindestspannung, bevor er überhaupt reagiert? Im Datenblatt steht nur etwas von Mindeststrom (der war aber super gering).
Wie Andreas schon schrieb, bekommt der TL431 zu wenig Strom (laut mir vorliegendem DB: mindestens 1mA). Mit R2=15K erreichst du den erst oberhalb von 18V Betriebsspannung. mfG vom ingo Edit: würde es mal mit R2=1k probieren
Alexander G. schrieb: > ist der prinzipielle Schaltungaufbau richtig Ist X3/Pin1 mit V1/- und R3 verbunden? Will sagen: muss da ein Punkt auf die Kreuzung der Leitungen? Gruß Dietrich
@ Alexander G. (grossmann200) >- ist der prinzipielle Schaltungaufbau richtig (korrekt Pinbelegung)? Jain. R2 ist zu groß, der normale TL431 braucht mindestens 1mA für sich selber, plus den Basistrom. >- braucht der TL431 eine Mindestspannung, bevor er überhaupt reagiert? Sicher, er braucht mindestens 2,5V zwischen Anode und Kathode. >Im Datenblatt steht nur etwas von Mindeststrom (der war aber super >gering). Nö, 1mA. Es gibt eine neuere Low Power Version TLC431 von TI, die braucht nur 1,25V und 100uA. Allgemein ist deine Schaltung nicht ganz OK. Normalerweise gibt es eine Betriebsspannung, dort hängt auch der Basiswiderstand dran. Denk dran, dass über R3 2,5V abfallen müssen. Q1 will auch leben, der braucht mindestens 1V.
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Martin Wende schrieb: > Pin3 an Pin1 vom TL431 und das läuft. Habe die beiden Pins verbunden, aber dennoch macht's keinen Unterschied. In einem Datenblatt habe ich zudem eine Beispielschaltung gefunden (da ist Pin3 auch mit dem Emitter verbunden).
Falk Brunner schrieb: > @ Alexander G. (grossmann200) > Ich brech' ab. Der Falk mal wieder :-) :-) . Ich bin jedesmal von deinen Antworten beindruckt. Hat jedesmal geholfen und funktioniert. Bin sicher, dass es auch diesesmal wieder passt. Werde mich dann mal in Ruhe in deine Antwort(en) reindenken. Nochmals: besten Dank! Super!
Die Verbindung V1 - R3 ist nicht mit Anschluss 2 des TL431 verbunden!!! Anschluss 1 darf nicht mit Anschluss 2 des TL431 verbunden sein.
Die erste Schaltung war ja schon richtig (wie in dem Vorschlag aus dem DB), nur, wie von verschiedenen Seiten schon bemerkt, der R2 viel zu hochohmig (Vorschlag: 1k). mfG vom ingo
Alexander G. schrieb: > Martin Wende schrieb: >> Pin3 an Pin1 vom TL431 und das läuft. > > Habe die beiden Pins verbunden, aber dennoch macht's keinen Unterschied. > In einem Datenblatt habe ich zudem eine Beispielschaltung gefunden (da > ist Pin3 auch mit dem Emitter verbunden). Ja, falscher Hinweis von mir. Hatte nen anderen Schaltplan im Kopf :/
Falk Brunner schrieb: > Nö, 1mA. Es gibt eine neuere Low Power Version TLC431 von TI, die > braucht nur 1,25V und 100uA. Du meinst wohl den TLV431 oder? TLC fand ich nicht.
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Abdul K. schrieb: > Falk Brunner schrieb: >> Nö, 1mA. Es gibt eine neuere Low Power Version TLC431 von TI, die >> braucht nur 1,25V und 100uA. > > Du meinst wohl den TLV431 oder? TLC fand ich nicht. uppss ... 1mA ist natürlich doch etwas mehr als ich im Kopf hatte (war etwas durcheinander und hatte es mit einer Spannnungsreferenzdiode verwechselt). Das mit dem viel zu großen R2 ... yep, das leuchtet ein, und hoffe ihr habt Verständnis, dass ein Hobbybastler (=ich), einfach auch nach Stunden sowas nicht sieht. Bin deswegen dankbar für solche Foren. TLC431 habe ich jetzt auch gegoogelt, man findet zwar "komische" Posts, aber ein Datenblatt konnte ich auch noch nicht finden. Aber der Hinweis von Abdul K. mit dem TLV431 ist doch auch recht passend (habe mal ein snipped davon angehängt.) Doch weder das große C** noch der Rei*** scheinen den zu führen. Digikey scheint ihn zu haben ... aber ein Versand aus USA ist mir dann doch zu teuer.
@ Abdul K. (ehydra) Benutzerseite >> Nö, 1mA. Es gibt eine neuere Low Power Version TLC431 von TI, die >> braucht nur 1,25V und 100uA. >Du meinst wohl den TLV431 oder? TLC fand ich nicht. Hast Recht.
http://de.rs-online.com/web/c/?sra=oss&r=t&searchTerm=tlv431&x=0&y=0 http://de.farnell.com/jsp/search/browse.jsp;jsessionid=ZTRLCLI5BWPUOCQLCIPJNFQ?N=0&Ntk=gensearch&Ntt=tlv431&Ntx=mode+matchallpartial&exposeLevel2Refinement=true&suggestions=false&ref=globalsearch&_requestid=213722
@Alexander G. (grossmann200) Läuft es jetzt wie gewünscht?
Alexander G. schrieb: > Doch weder das große C** noch der Rei*** scheinen den zu führen. Schau mal dort nach dem LM385 (gibt es in´1,2V und 2,5V). Macht dasselbe wie der 431, benötigt aber unter 10µA. Dimensionieren sollte man etwa 20µA.
Falk Brunner schrieb: > @Alexander G. (grossmann200) > > Läuft es jetzt wie gewünscht? anstatt Salamischeiben, ist es mein Ziel als nächstes hier eine komplette Übersicht an Simulatioen zu präsentieren. Folgendes habe ich vor: - TL431 + Transistor = obige Schaltung jedoch mit sinnvollem R2; - TLV431 + Transistor = obige Schaltung, jedoch mit kleinerem Spannungsabfall - LM385 + Transistor; - LM385 + OpAmp + Mosfet; - Eventuell: TLV431 + OpAmp + Mosfet; Momentan geht meine Zeit mit der Suche nach Spice-Modellen drauf. Habe alle Spice-Modelle eigentlich schon zusammen, jedoch könnte mein Modell für den TL431 eine Fehlerquelle sein (ist für LTSpice, welchen ich für ngSpice anpassen musste). Ein ngSpice-Modell für den TLV431 muss ich mir auch noch besorgen. Hoffe das Ergebnis der Simulationen aller vier bzw. fünf Schaltungen am Wochenenden hier vorstellen zu können.
Alexander G. schrieb: > anstatt Salamischeiben, ist es mein Ziel als nächstes hier eine > komplette Übersicht an Simulatioen zu präsentieren. Wieso sollte man sowas simulieren? Solch einfache Schaltungen baut man auf und sie laufen. Gruss Harald
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Wenn Du die Simulation so wie im Anhang dargestellt durchführst, dann gehts auch ohne Deine Klimmzüge. Gerhard
Harald Wilhelms schrieb: > Wieso sollte man sowas simulieren? > Solch einfache Schaltungen baut man auf und sie laufen. > Gruss > Harald ... du wirst es nicht glauben. Ähnlicher Fall, anderer Thread: Ich solle mal zuerst lernen Schaltungen zu simulieren ... Ich denke, wir sollten das hier nicht diskutieren. Alles hat seine Vor- und Nachteile.
Vom TL431 gibt es zig Versionen und noch mehr SPICE-Modelle mit genug Fehlern. Viel Spaß! Der ZR431 brauch übrigens nur typ. 35uA. Und dann gibts noch die Umkehrtypen *1431 , z.B. LT1431.
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Gerhard schrieb: > Wenn Du die Simulation so wie im Anhang dargestellt durchführst, dann > gehts auch ohne Deine Klimmzüge. > Gerhard Gerhard, du hast recht!!! Ich weiß nicht, ob ich mich schämen oder freuen soll. Die Verbindung von Pin2 des TL431 zu GND fehlte. Das perfekte Resultat habe ich angehängt. Ich denke aber trotzdem am Wochenende soweit möglich den einen oder anderen Vorschlag entweder zu simulieren oder sogar aufzubauen .... auch der Lernkurve und des Verständnisses wegen. Was kann ich mehr sagen als "Danke!" ...
Abdul K. schrieb: > Fehlt noch die Kompensation. ich wollte mir ja wirklich angewöhnen: erst selber "suchen" und "versuchen" dann erst im Forum fragen ... aber was meinst du mit Kompensation? (die Rückfrage läßt dich wahrscheinlich erkennen, wo ich mit meinen E-Technik Kentnissen stehe ... aber alleine der Prozess der Diskussion in diesem Thread hat mich schon zur einen und anderen Erkenntnis geführt :-).
und was hindert dich an: http://www.google.de/search?q=TL431+kompensation Der erste Hit ist übrigens recht gut.
Abdul K. schrieb: > und was hindert dich an: das für mich der Begriff der "Kompensation" hier (noch) völlig sinnfrei war. Ich hatte zuerst nach "Kompensation Gleichstrom" gegoogelt. Kam dann auf Themen wie Temperaturkompensation, Vibrationskompensation und dergleichen. Gebe dir aber recht, nach ein paar Stunden hätte ich mir es vielleicht zusammenreimen können :-). Jetzt bin ich aber zuerst mal mit den 63 Seiten deines Treffers beschäftigt :-) ... wennigsten weiß ich jetzt, dass diese 63 Seiten auch zum Thema passen (und es mir nicht erst zusammen reimen muss). :-) Nachtrag: ich gebe aber zu, ein bissl zu viel Bequemlichkeit war gerade aber doch auch dabei ... ;-)
Falk Brunner schrieb: > Allgemein ist deine Schaltung nicht ganz OK. Normalerweise gibt es eine > Betriebsspannung, dort hängt auch der Basiswiderstand dran. Dieser Thread ist zwar jetzt schon "in die Tage gekommen", aber vielleicht ist ja noch jmd. da und ließt ist :-) Mir ist nicht so ganz klar wie die Aussage von Falk mit der Betriebsspannung gemeint ist. Ich kann mir echt keinen "technischen Reim" daraus machen, aber es klinkt irgendwie so, dass ich meh5ere Versorgungsspannungen bereit stellen müsste. Ich denke, dies ist irgendwie ein essentieller Punkt, wenn man den mal verstanden hat, dass er dann auch wie selbstverständlich in zukünftigen Schaltungen hilft (da muss bei mir noch ein Groschen fallen).
Nö, es reicht eine Betriebsspannung, die normalerweise auch die zu messende Spannung ist. Schau doch in die gängigen Schaltpläne von Schaltznetzteilen rein. Man kann den TL431 auch als OpAmp mit nur einem negativen Eingang sehen.
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@ Alexander G. (grossmann200) >Mir ist nicht so ganz klar wie die Aussage von Falk mit der >Betriebsspannung gemeint ist. Ich kann mir echt keinen "technischen >Reim" daraus machen, aber es klinkt irgendwie so, dass ich meh5ere >Versorgungsspannungen bereit stellen müsste. Das ist die Schaltung vom OP, dort sind 2 Spannungsquellen drin. http://www.mikrocontroller.net/attachment/186716/schaltung.png Praktisch baut man eine Konstantstromquelle mit dem TL431 aber eher so. Siehe Anhang. Der Strom durch LED1/2 ist konstant und definiert durch I_LED1 = 2,5V / R1 = 300mA. Für R3 gilt grob IB = I_LED1 / beta = 300mA / 60 = 5mA ( Stromverstärkung von T1 bei I_LED1) R3 <= (12V-3,2V) / (1mA + IB) = (12V-3,2V) / (1mA + 5mA) = 1,5k
Falk Brunner schrieb: > Das ist die Schaltung vom OP, dort sind 2 Spannungsquellen drin. ich denke, hier habe ich mit dem von mir eingestellten Schaltungsplan Verwirrung geradzu produziert. Die zweite Spannungsquelle mit der Bezeichnung V2 ist in Wirklichkeit gar nicht vorgesehen. Diese musste ich für die ngspice-Simulation mit in die Schaltung aufnehmen, da ngspice nur Ströme [Ampere] für Spannungsquellen liefert (hatte dies zwar im Eingangstext kurz geschrieben, doch ich sehe, ich verfasse einfach zu lange Texte -wie gerade wieder :-) ). @Falk: falls du diese zweite Spannungsquelle V2 meintest, entschuldige bitte, dass ich die Schaltung nicht besser aufbereitet hatte - denn ich bin schon sehr dankbar, dass du dir die Zeit hier nimmst. Danke auch für die Musterschaltung. Ich möchte simulieren lernen und werden diese mal zunächst durch ngspice jagen und dann auch aufbauen. Ergebnisse und Erfahrungen werden hier gepostet (wenn nur das Problem mit der Zeit nicht wäre ... also meine Ergebnisse kommen bestimmt - nicht falsch verstehen, falls es etwas braucht).
Falk Brunner schrieb: > Für R3 gilt grob > > IB = I_LED1 / beta = 300mA / 60 = 5mA ( Stromverstärkung von T1 bei > I_LED1) > R3 <= (12V-3,2V) / (1mA + IB) = (12V-3,2V) / (1mA + 5mA) = 1,5k Falk, bitte korrigiere mich, falls ich falsch liege. Mit R3 meinst du doch in deiner Beispielschaltung (http://www.mikrocontroller.net/attachment/188594/KSQ_TL431.png) den R2? [ Für alle, die wie ich hier durch eine Lern- und Verständnisschleife gehen und später das hier geschrieben mal nachvollziehen wollen: Das Stichwort für diese Berechnung ist das Finden des richtigen >>Basiswiderstandes<<, dass der Transistor grundsätzlich sättigen kann (http://www.mikrocontroller.net/articles/Basiswiderstand) <-- hoffe hier jetzt keinen Müll zu schreiben. Jedenfalls gibt es irgendwo im Artikel über Konstantstromquellen hier bei Mikrocontroller.net einen separaten Absatz zu dem Thema (beta, so glaube ich mich zu erinnern, ist die Transistor-Stromvertärkung in Sättigung, hFE,sat) ] Erlaube mir noch eine Frage: warum hast du in deiner Musterschaltung ZWEI statt einer Led (an der Stelle wo die LEDs sind, wäre mein eigentlicher Verbraucher (den ich für die ngspice Simulation durch einen kleinen Widerstand und der Spannungsquelle V2 (mit V=0) ersetzt hatte).
@ Alexander G. (grossmann200) >> R3 <= (12V-3,2V) / (1mA + IB) = (12V-3,2V) / (1mA + 5mA) = 1,5k >Falk, bitte korrigiere mich, falls ich falsch liege. Mit R3 meinst du >doch in deiner Beispielschaltung >(http://www.mikrocontroller.net/attachment/188594/K...) den R2? Ja, vertippt. >Basiswiderstandes<<, dass der Transistor grundsätzlich sättigen kann >(http://www.mikrocontroller.net/articles/Basiswiderstand) <-- hoffe hier >jetzt keinen Müll zu schreiben. Stimmt im Prinzip, aber im dem Artikel ist vom Schaltbetrieb die Rede, da wird meist mit dem 2-5 fachen Basisstrom gearbeitet, der eigentlich nötig wäre. Kann man hier zwar auch, verheizt aber sinnlos Energie im TL431, denn der schluckt sämtlichen überschüssigen Basisstrom. >Erlaube mir noch eine Frage: warum hast du in deiner Musterschaltung >ZWEI statt einer Led (an der Stelle wo die LEDs sind, wäre mein >eigentlicher Verbraucher (den ich für die ngspice Simulation durch einen >kleinen Widerstand und der Spannungsquelle V2 (mit V=0) ersetzt hatte). Weil ich mir nicht das Gejammer dier Leute anhören wollte, die meinen, dass EINE LED an 12V Energieverschwendung ist ;-)
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