Hallo,
ich möchte mir für die Inbetriebnahme von eigens gebauten Leiterplatten
ein einfaches 0815-Netzteil mit Strombegrenzung bauen, wobei die
Strombegrenzung in vier Stufen von jeweils 50mA bis maximal 200mA
realisiert werden soll. Da mich prinzipiell das Schaltungsprinzip von
solchen konventionellen Netzteilen dahingehend stört, dass an einem
Reihenwiderstand eine Spannung von 0,6V-0,7V abfallen muss, um einen
strombegrenzenden Transistor zu aktivieren, wodurch die eigentliche
Versorgungsspannung ja genau um diese 0,6V-0,7V abgesenkt wird, habe ich
mir zwei mögliche Alternativen überlegt:
1) Ich toleriere an dem Reihenwiderstand, den ich in vier passenden
Werten über einen mehrpoligen Schalter zuschalte, um die vier möglichen
Werte für die Strombegrenzung festzulegen, nur einen maximalen
Spannungsabfall von 0,1V und führe diese Spannung an einen Eingang eines
Komparator. Bei einer passend gewählten Schaltschwelle am anderen
Eingang kann ich am Ausgang des Komparators dann den strombegrenzenden
Transistor aktivieren.
2) Diese Variante ist etwas exotisch und ich weiß auch ehrlich gesagt
nicht, ob das überhaupt geht. In diesem Fall würde ich den Strom mit
einem sehr empfindlichen Sensor für Magnetfelder messen (gibt es solch
empfindliche Sensoren überhaupt???) und mit einem Mikrocontroller
auswerten. Der Transistor für die Strombegrenzung wird dann eben
entsprechend des gemessenen Magnetfeldes angesteuert.
Ich will nur nochmal ausdrücklich hervorheben, dass der für mich
wichtige Punkt ein möglichst geringer Spannungsabfall für die
Stromdetektion ist. Falls jemand ein anderes Schaltungsprinzip kennt,
dass mir in dieser Hinsicht weiterhelfen könnte, dann immer raus damit!
Johannes schrieb:> Ich will nur nochmal ausdrücklich hervorheben, dass der für mich> wichtige Punkt ein möglichst geringer Spannungsabfall für die> Stromdetektion ist.
Warum ist Dir das so wichtig? Geht es dir um die "Energievergeudung"?
Grundsätzlich kannst Du einen fast beliebig kleinen Messwiderstand
verwenden.
Allerdings musst Du dann den Spannungsabfall entsprechend verstärken.
Ist eigentlich nur eine Frage des Aufwandes.
Frag Herrn Ohm, der kennt sich aus.
Johannes schrieb:> Da mich prinzipiell das Schaltungsprinzip von> solchen konventionellen Netzteilen dahingehend stört, dass an einem> Reihenwiderstand eine Spannung von 0,6V-0,7V abfallen muss, um einen> strombegrenzenden Transistor zu aktivieren, wodurch die eigentliche> Versorgungsspannung ja genau um diese 0,6V-0,7V abgesenkt wird
Wenn man es richtig macht, dann greift man das Feedback für die
Spannungsregelung hinter diesem Widerstand ab. Dann wird der
Spannungsabfall am Widerstand mit ausgeregelt.
Der Widerstand zur Strommessung muss nicht hinter der Spannungsregelung
sein, sondern kann auch vor dem Abgriff der zu regelnden Spannung sein.
So macht man es bei fast allen Labornetzteilen. Ein Beispiel wäre z.B.
das alte Regler IC L200, das für 200 mA sogar schon eher
überdimensioniert wäre. Der Spannungsabfall am Shunt führt dann nur
dazu, dass man am Eingang etwa 0,2 -0,7 V mehr an Spannung braucht.
Ein Sensor über das Magnetfeld würde auch gehen, ist aber bei so kleinem
Strom eher noch nicht sinnvoll.
Ok, danke für die Hinweise!
Würde denn aber prinzipiell etwas gegen die Lösung mit dem Komparator
sprechen? Ich will mir nämlich jetzt nicht extra einen L200 bestellen,
weil ich sowieso noch genug OPs hier rumliegen habe.
Johannes schrieb:> Da mich prinzipiell das Schaltungsprinzip von> solchen konventionellen Netzteilen dahingehend stört, dass an einem> Reihenwiderstand eine Spannung von 0,6V-0,7V abfallen muss, um einen> strombegrenzenden Transistor zu aktivieren, wodurch die eigentliche> Versorgungsspannung ja genau um diese 0,6V-0,7V abgesenkt wird, habe ich> mir zwei mögliche Alternativen überlegt:
Also bei meinem Netzteil fallen am Shunt pro mA ein mV ab. Ein OPV
vergleicht das mit der Vorgabe und steuert entsprechend den
Leistungstransistor an. Von welcher konventionellen Schaltung sprichst
du? Wir haben hier pro Woche mindestens einen Netzteilthread. Vielleicht
findest du da eine Anregung für dein Anliegen.
Man kann ein Netzteil auch mit OP und Transistor aufbauen. Schaltungen
dazu (Labornetzteil) gibt es genügend.
Die wohl einfachste Variante hat den Shunt zur Strombegrenzung an der
GND Seite der Schaltung, und verknüpft 2 OPs über Dioden.
Johannes schrieb:> Ok, danke für die Hinweise!> Würde denn aber prinzipiell etwas gegen die Lösung mit dem Komparator> sprechen? Ich will mir nämlich jetzt nicht extra einen L200 bestellen,> weil ich sowieso noch genug OPs hier rumliegen habe.
Du hast es nicht begriffen.
Bei jeder Netzteilschaltung mit Spannungsregelung kann man den
Fühlerwiderstand innerhalb der Regelschleife unterbringen. Man muß dazu
keineswegs einen L200 verwenden. Netzteile mit dem L200 ebenso wie mit
dem noch älteren LM723 ebenso wie Netzteile die mit OPV aufgebaut sind
verwenden diese Schaltung.
Und wenn die Strombegrenzung stufenlos einstellbar sein soll, dann
verwenden diese Netzteile auch meist einen OPV, der die Spannung am
Fühlerwiderstand (die ja proportional zum Strom ist) mit einer
Referenzspannung vergleicht und bei Überschreitung die Ausgangsspannung
zurückregelt. Die Strombegrenzung mit einem Einzeltransistor, der auf
0,7V am Fühlerwiderstand reagiert, ist die Sparlösung.
