Konstantstromschaltung mit TL431 und BC547

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).

Pin3 an Pin1 vom TL431 und das läuft.

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.

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!

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.

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

Falk Brunner schrieb:
> Hast Recht.

Du ahnst ja nicht wie der Abgang war ;-)

@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

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.

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!" ...

Fehlt noch die Kompensation.

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.

@ 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 ;-)