Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Transistor Verständnisfrage


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von Tim M. (tim90)


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Hallo Forumsgemeinde!,

ich beschäftige mich seit einiger Zeit Hobby mäßig mit Elektronik und 
möchte ein wenig tiefer einsteigen.
Hab eine einfache Schaltung angehängt und eine Verständnisfrage dazu.
Die Schaltung besteht aus einem TIP122 und einem BD317 Transistor.
Da der BD317 einen relativ kleinen Verstärkungsfaktor hat hab ich davor 
einen TIP122 geschalten.
Nun meine Frage...

z.B. BD317: Vce = 100V / TIP122: Wird voll durchgeschaltet

Bekommt der BD317 da nicht zu viel Spannung an die Basis?
Liegt an der Basis dann nicht 100V an?

Vielen Dank im Voraus für Eure Hilfe!


Gruß
Tim

von Sascha (Gast)


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Das kommt ganz darauf an, was du links an den 1k Widerstand anschließt.

von ArnoR (Gast)


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Tim M. schrieb:
> Bekommt der BD317 da nicht zu viel Spannung an die Basis?
> Liegt an der Basis dann nicht 100V an?

Das mit Strom und Spannung musst du noch üben. Wenn man den TIP voll 
durchschaltet, kann an seinem Emitter=Basis BD317 nur die 
Eingangsspannung-2Ube-1k*Ib liegen. Es werden aber sehr große Ströme 
fließen, die wohl den TIP und den BD zerstören.

von U. M. (oeletronika)


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Hallo,
> Tim M. schrieb:
> Hab eine einfache Schaltung angehängt und eine Verständnisfrage dazu.
die habe ich auch.
Da ist keine Last oder sonstiges strombegrenzendes Element zwischen +5V 
und gnd. Die Schaltung macht also nix weiter, als einen Kurzschluß, 
nicht wahr?

> Die Schaltung besteht aus einem TIP122 und einem BD317 Transistor.
> Da der BD317 einen relativ kleinen Verstärkungsfaktor hat hab ich davor
> einen TIP122 geschalten.

Das Prinzip nennt man Darlingtonschaltung.
http://www.elektronik-kompendium.de/sites/slt/0411221.htm
Wobei der TIP122 ja auch schon selbst eine Darlingtonschaltung ist.

> Nun meine Frage...
> z.B. BD317: Vce = 100V / TIP122: Wird voll durchgeschaltet
> Bekommt der BD317 da nicht zu viel Spannung an die Basis?
Die ist über die Basis-Emitterdiode an gnd geklemmt.
Da fallt also immer die Flußspannung dieser Diode ab, solange bis sie 
kaputt ist.
> Liegt an der Basis dann nicht 100V an?
Ja, das ist das Problem. Entweder die Spannung bricht zusammen oder die 
Transitoren sterben.

Noch was:
Die Stromverstärkung von den beiden Transistoren zusammen liegt bei ca. 
25000. Da wäre ein Basiswiderstand von 1k vermutlich in den meisten 
Fällen schon sehr übertrieben klein.
Eine Darlingtonschaltung hat aber gerade den Sinn, den Ansteuerstrom zu 
minimieren, was aber auch Nachteile hat, z.B. verschlechterte Dynamik 
und das minimale U_ce des BD317 wird größer, weil sich da die U_be des 
Darlingtontrans. dazu addiert. Mit dem TIPP122 sind das dann 2x U_be, 
die als minimale Spannung U_ce am BD137 dazu kommen.
Alles in allem ist die Schaltung praktisch wenig zweckmäßig.
Gruß Öletronika

von Marc E. (mahwe)


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kleiner Tipp besorge dir den Tietze und Schenk Version 12 reicht die 14. 
muss es nicht unbedingt sein gibt es ab und zu recht günstig.

von Günter Lenz (Gast)


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Tim M. schrieb:
>Liegt an der Basis dann nicht 100V an?

Die Basis-Emitterspannung kann nicht größer als
etwa 0.7V werden, Basis-Emitter kann man sich als
Diode in Durchlaßrichtung vorstellen. Wenn die
Basis-Emitterspannung wirklich größer als 0.7V
wird, ist der Transistor zerstört.

von Sascha (Gast)


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Tim M. schrieb:
>Liegt an der Basis dann nicht 100V an?

Ja das kann sein, das hängt davon ab welche Spannung du an R1 anlegst. 
Ab diversen kV kommt das in den Bereich des Möglichen.

Andererseits: Wenn du dort ein Signal anschließt dass genau wie deine 
Versorgungsspannung auch 5-80V hat, dann wird das plötzlich SEHR 
unwahrscheinlich.

von Tim M. (tim90)


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Genau das ist das was ich noch nicht verstehe...

Beispiel:
BD317: Es soll 1A fließen (Ic=1A) hFE=25 Ue=100V
==> ca. 2,2kOhm / Basisstrom ca. 40mA

für den TIP122: Es dürfen max. 40mA fließen (Ic=40mA) hFE=1000 Ue=5V
==> ca. 91kOhm / Basisstrom ca 0,04mA

Wenn ich also den TIP122 mit einem Basiswiderstand von 91kOhm und 5V 
schalte - fließen dann an der Basis vom BD317 40mA?
bzw. dann BD317 Ic=1A bei 100V?
Stimmt das? Oder bin ich da komplett auf dem Holzweg?

Vielen Dank!


Gruß
Tim

von Sascha (Gast)


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Wenn man beim TIP nur Ic berechnet, kommt man auf (5-0,7)/0,04A = 107500 
Ohm.

ABER: Nicht der Kollektorstrom, sondern Kollektorstrom + Basisstrom 
ergeben den Basisstrom vom BD.

TIP hat Index 1, BD hat Index 2:

Ic2 = 1A (Vorgabe)
Ib2 = IC2/25 = 0,04 (soweit richtig)

Ib2 = Ie1 = Ic1 + Ib1

Ib1 = Ic1/1000

Gleichungen zusammen ergeben Ib2 = Ic1 + Ic1/1000 = Ic1*(1+1/1000)

Ib2 soll 40mA sein, daher Ic1 = 0,04 / (1+1/1000) = 0,03996
Durch die hohe Verstärkung kann man sagen dass Ic1 = 40mA ist. Aber bei 
Transistoren mit geringeren Verstärkungsfaktoren als 1000 sieht das 
natürlich anders aus.
Einen Darlington verwendet man üblicherweise auch nicht als Treiber.

So und jetzt der Basiswiderstand: (5V - 0,7V) / 0,00003996A = 
107607...Ohm.

Das ist letzten Endes genau das gleiche wie der 107500 von oben. Aber 
das liegt nur an der großen Verstärkung des TIP!

von Achim S. (Gast)


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die Rechnungen sind leider für die Katz.

a) Die Spannungsdifferenz 5V-0,7V wäre relevant, wenn nach dem 
Vorwiderstand nur eine BE-Strecke käme. In dieser Schaltung kommen 3 
(also 3*0,7V).

b) Der Tip122 hat Widerstände parallel zu den BE-Strecken eingebaut 
(nominell 8kOhm und 120Ohm). Mit einem Vorwiderstand von 100kOhm an 5V 
leiten diese Parallelwiderstände den gesamten "Basisstrom" an den 
BE-Strecken vorbei, ohne dass deren Durchlassspannung erreicht wird. Die 
BE-Spannung erreicht nicht den Schwellwert (und damit gibt es auch keine 
Stromverstärkung).

c) Die Stromverstärkung ist keine wohldefinierte Konstante sondern kann 
in einem großen Bereich variieren. Deshalb ist es nicht sinnvoll, den 
Basisstrom des BD317 über den Vorwiderstand des TIP festlegen zu wollen: 
selbst wenn man richtig rechnet liegt der tatsächliche Strom schnell mal 
Faktoren daneben.

Du könntest den Basisstrom des BD317 durch einen entsprechenden 
Widerstand zwischen Treiberstufe und BD317-Basis einstellen. Aber was 
ist eigentlich der Zweck der Schaltung: willst du sehen, wie der BD317 
zu glühen beginnt?

Tim M. schrieb:
> dann BD317 Ic=1A bei 100V?

von Sascha (Gast)


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Ich hab den TIP jetzt einfach mal als normalen Transistor betrachtet 
weil ich dachte im Eingangsposting wäre der auch so eingezeichnet.

zu a) und b): Ja, und ausserdem stimmen die Ströme wegen R1 und R2 
nicht.
War mir im Schaltplan nicht aufgefallen.

zu c: Bei dieser Art von Rechnung ist der DC Gain erstmal konstant. Das 
ist Arbeitspunkteinstellung. Wenn man das genauer haben will, kann man 
im Datenblatt hfe versus Ic ablesen, das sollte beim BD dann eher 60 als 
25 sein.
Aber wenn man die Betriebsparameter der Schaltung kennt, liegt das vllt 
10% daneben. Für eine Arbeitspunkteinstellung in der Regel völlig 
ausreichend.

Also Hinweis für alle:
Wenn der TIP ein normaler Kleinsignaltransistor wäre, wäre die Rechnung 
grob richtig.
Da der TIP das nicht ist, stimmen die Zahlen so nicht.

Aber mal so interessehalber, wenn der TIP ein hfe von 1000 angegeben 
hat, sind die Widerstände R1 und R2 darin nicht schon beachtet worden?

von Achim S. (Gast)


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Sascha schrieb:
> Für eine Arbeitspunkteinstellung in der Regel völlig
> ausreichend.

Na, wenn du das sagst. Ich für meinen Teil halte es trotzdem für Unsinn, 
die Schaltung so bauen und den Strom durch einen einzelnen Vorwiderstand 
einstellen zu wollen.

Sascha schrieb:
> Aber mal so interessehalber, wenn der TIP ein hfe von 1000 angegeben
> hat, sind die Widerstände R1 und R2 darin nicht schon beachtet worden?

Die 1000 sind der Minimalwert für eine bestimmte Testbedingung - mehr 
sagen sie nicht aus.

In Fig. 1 ist ein typischer Verlauf der Stromverstärkung angegeben: sie 
variiert zwischen 500 und 5000, und in der Kurve ist der Einfluss der 
Widerstände berücksichtigt.

von Helmut S. (helmuts)


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Hallo,
Die hier diskutierte Schaltung ist doch total unsinnig. Vermutich soll 
das Ganze ein Trollversuch sein. Auf jeden Fall bekommt diese Schaltung 
den 1. Preis für die sinnloseste Schaltung des Monats.
Gruß
Helmut

: Bearbeitet durch User
von Sascha (Gast)


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Natürlich ist die Schaltung Quatsch wenn die Anforderung 1A Strom ist 
(mit vernünftiger Genauigkeit).

Aber der Threadname lautet "Verständnisfrage" und da kann man gern 
annehmen dass die so nie gebaut werden soll.

Und Post Beitrag "Re: Transistor Verständnisfrage"

hatte ich so interpretiert, dass es nur um den Zusammenhang zwischen Ic, 
Ib und Verstärkungsfaktor geht.

Wenn der TIP ein normaler Transistor wäre, wäre das übrigens das erste 
Lehrbuchbeispiel zum Darlingtontransistor.
Also aus didaktischer Sicht nichtmal grob verkehrt.

von Sebastian S. (amateur)


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@Tim
Ich muss mich leider der Meinung anschließen:
Die Schaltung ist sinnlos.

Sollte tatsächlich etwas passieren, so würde ein Strom von Plus nach 
Minus fließen. Wozu? Als Beschäftigungstherapie für die Spannungsquelle? 
Üblicherweise gibt es etwas, das man Verbraucher nennt. Dieser würde 
Deiner Schaltung erst einen Sinn einhauchen.

Zu Deinen Rechnungen:
Wenn Du mal etwas genauer hinsehen würdest (Datenblatt), würdest Du 
feststellen, dass die Angaben zur Stromverstärkung eine so große 
Toleranz beinhalten, die die Verwendung als Rechengröße unsinnig macht.

Das wahrscheinlichste, was passieren wird ist:
Ein sehr kurzes Leben für die Transistoren.
Also erspare Dir, und den Transistoren, den Versuch die "Schaltung" in 
Betrieb zu nehmen.

Natürlich kann man anhand der tatsächlichen Faktoren z.B. einen Strom 
von 1 A durch Q2 schicken. Dazu sind aber dann hochpräzise, an die 
tatsächlichen Bauteile angepasste Widerstände, oder Steuerspannungen, 
vonnöten. Aufgrund der thermischen Drift, würde aber die Rechnung schon 
nach wenigen Sekunden nicht mehr stimmen. Mit den dann vorhersehbaren 
Folgen.

: Bearbeitet durch User
von Tim M. (tim90)


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Erst mal vielen Dank für die zahlreichen Antworten!
Ich muss euch Recht geben - die Schaltung von oben macht nicht wirklich
Sinn.
Sie soll nur als Beispiel dienen.
Ich wollte eigentlich nur wissen bzw. berechnen wie viel Spannung /
Strom durch den TIP an der BD Basis anliegt.
Hab euch im Anhang den kompletten Schaltplan angehängt.
Das Ganze soll eine Stromsenke zum entladen bzw. testen von Netzteilen /
Akkus werden.
Diese funktioniert in der Praxis schon relativ gut.
Möchte aber wie gesagt die Werte genauer ermitteln bzw. berechnen um
diese Schaltung ggf. zu optimieren.

An Usoll hängt momentan ein Poti - Dieses soll später durch einen DAC
und MC ersetzt werden.
Über das Poti kann ich die Sollspannung einstellen, die mit dem
Spannungsabfall des Shunts über einen OPV verglichen wird.
Je nach dem wird der TIP und der BD ein bzw. ausgeschaltet und begrenzt
dadurch Spannungsunabhängig den Strom.

Ich will diese Schaltung gerne komplett verstehen...

Soweit ich das verstanden habe müsste die erste Berechnung stimmen...´
100V 1A -> BD: ca. 40mA Basisstrom
Der OP kann maximal 30mA liefern(?)
Nur mit dem TIP und dessen Beschaltung komme ich nicht weiter...
Irgendwie steh ich da grad auf der Leitung...


Gruß
Tim

von Helmut S. (helmuts)


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Vielleicht solltest du auch mal einen Bick in das Originaldatenblatt des 
BD317 von Motorola werfen. Dort ist eine Grafik mit dem Titel "ACTIVE 
REGION SAFE OPERATING AREA" abgekürzt SOA. Diese Kurve zeigt wieviel 
Strom der Transistor in Abhängigkeit von Uce verträgt. Deinen 
gewünschten Strom von 1A kann dieser Transistor nur bis Uce=50V. Die 80V 
kannst du damit vergessen. Die Firma Inchange garantiert aber nicht 
einmal diese SOA-Daten. Sie schweigen sich einfach darüber aus.

Uce Ic P
20V 10A 200W
30V 6A  180W
40V 3A  120W
50V 1,7A 85W
60V 0,9A 72W
70V 0,55A 38,5W
80V 0,4A 32W
90V 0,25A 22,5W
100V 0,2A 20W

: Bearbeitet durch User
von Achim S. (Gast)


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Tim M. schrieb:
> Der OP kann maximal 30mA liefern(?)

irgendwas in dem Bereich - siehe Fig. 4 des Datenblatts.

Und um aus ~10mA dann 40mA zu machen (Faktor 4), willst du einen 
Darlington mit einer Stromverstärkung von ~1000 einsetzen? Wie kommst du 
gerade auf diese Wahl?

Tim M. schrieb:
> Ich will diese Schaltung gerne komplett verstehen...

dann musst du den OPV in deine Betrachtung einbeziehen. Denn der wird in 
einer funktionierenden Schaltung nicht 5V liefern sondern genau die 
Spannung, die es braucht, damit der richtige Spannungsabfall am Shunt R2 
auftritt. Rein rechnerisch in deiner aktuellen Beschaltung also ganz 
grob 2,2V.

Dass der Leistungstransistor die Sache nicht (dauerhaft) überstehen 
wird, hat Helmut ja schon erläutert. Ein fetter Leistungswiderstand am 
Kollektor, der bei großem Stromfluss einen Teil des Spannungsabfalls und 
der Verlustleistung übernimmt, würde dem BD317 sehr helfen.

von Tim M. (tim90)


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@Helmut S. Das hab ich überhaupt nicht beachtet... Vielen Dank für den 
Hinweis!
Stand in dem Datenblatt das ich hatte nicht drin.
Ist ein guter Grund die Schaltung zu verbessern. (Mosfet?)

@Achim S.
>Und um aus ~10mA dann 40mA zu machen (Faktor 4), willst du einen
>Darlington mit einer Stromverstärkung von ~1000 einsetzen? Wie kommst du
>gerade auf diese Wahl?

Ich wollte den OP einfach so wenig belasten wie möglich...

>dann musst du den OPV in deine Betrachtung einbeziehen. Denn der wird in
>einer funktionierenden Schaltung nicht 5V liefern sondern genau die
>Spannung, die es braucht, damit der richtige Spannungsabfall am Shunt R2
>auftritt. Rein rechnerisch in deiner aktuellen Beschaltung also ganz
>grob 2,2V.
Der OPV ist auch noch eine Baustelle die ich leider ebenfalls noch nicht 
zu 100% verstanden habe...
Wie kommt man auf die 2,2V?
Ich geh jetzt wieder von 1A aus.
Bei dem Shunt fällt bei 1A 82mV ab.
Also stelle ich das Poti ebenfalls ca. auf 82mV ein.
Jetzt müsste doch der OPV bei unter bzw überschreiten der Spannung 
schnell ein/ausschalten (+5/-5) sodass nicht mehr als 1A fließt?

>Dass der Leistungstransistor die Sache nicht (dauerhaft) überstehen
>wird, hat Helmut ja schon erläutert. Ein fetter Leistungswiderstand am
>Kollektor, der bei großem Stromfluss einen Teil des Spannungsabfalls und
>der Verlustleistung übernimmt, würde dem BD317 sehr helfen.
Wäre es besser ein N-Channel Mosfet einzusetzen? (Das ich dann z.B. 80V 
120W erreichen kann)


Gruß
Tim

von Achim S. (Gast)


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Tim M. schrieb:
> Ich wollte den OP einfach so wenig belasten wie möglich...

Ich würde ihn auch nicht bis an seine Grenze ausreizen. Aber ob er 1mA 
oder 10µA liefern muss, macht für den OPV keinen Unterschied.

Tim M. schrieb:
> Jetzt müsste doch der OPV bei unter bzw überschreiten der Spannung
> schnell ein/ausschalten (+5/-5) sodass nicht mehr als 1A fließt?

Du vermischt den Schaltbetrieb mit einer linearen Ansteuerung. Wenn die 
Schaltung stabil funktioniert, dann wird sich am OPV Ausgang die 
(konstante) Spannung einstellen, bei der gerade 1A durch den Shunt 
fließt. Das sind ungefähr 2,2V, weil du 3 BE-Strecken zwischen 
OPV-Ausgang und Shunt hast. An jeder fallen grob 0,7V ab, der 
Spannungsabfall am Vorwiderstand ist in deiner Schaltung 
vernachlässigbar.

Wenn der OPV-Ausgang hin und herschaltet (zwischen 5V und 0V, nicht 
zwischen 5V und -5V), dann bedeutet das, dass die Schaltung instabil ist 
("der OPV schwingt"). In dem Fall stellt sich irgendein mittlerer Strom 
ein, und die Wahrscheinlichkeit, dass irgendwas abraucht, ist sehr groß.

Tim M. schrieb:
> Wäre es besser ein N-Channel Mosfet einzusetzen? (Das ich dann z.B. 80V
> 120W erreichen kann)

Dann musst du dir weniger Gedanken bezüglich Basisstrom machen, aber die 
SOA-Probleme bleiben. Viele moderne MOSFETs sind praktisch nur noch für 
den Schaltbetrieb vorgesehen, im Linearbetrieb ist ihr Einsatzbereich im 
SOA-Diagramm sehr klein.

Zum Verheizen von 100W sind Widerständ wirklich nicht so übel. Warum 
baust du nicht z.B. eine Kette von diesen hier vor deinen Transistor 
(egal ob FET oder Bipolar):
http://www.reichelt.de/25-Watt-axial/25W-METALL-12/3/index.html?&ACTION=3&LA=2&ARTICLE=110718&GROUPID=5273&artnr=25W+METALL+12
Je nachdem, welche Akkuspannung dann konkret vorliegt, schickst du den 
Strom über die gesamte Widerstandskette oder nur über einen Teil davon.

von Tim M. (tim90)


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>Zum Verheizen von 100W sind Widerständ wirklich nicht so übel. Warum
>baust du nicht z.B. eine Kette von diesen hier vor deinen Transistor
>(egal ob FET oder Bipolar):
>http://www.reichelt.de/25-Watt-axial/25W-METALL-12...
>Je nachdem, welche Akkuspannung dann konkret vorliegt, schickst du den
>Strom über die gesamte Widerstandskette oder nur über einen Teil davon.
Das wäre natürlich eine Möglichkeit. Möchte es aber erst so probieren 
und verstehen.

Ich hab nochmal eine Schaltung angehängt.
Der BD317 benötigt 68mA bei 50V / 1,7A
Würde das so stimmen?
Theoretisch könnte ich den R1 wegen dem geringen Strom auch weglassen 
bzw. hat keine wirkliche Funktion weil der OPV den Strom liefern kann?
Wenn beim OPV Ausgang 2,1V anliegen benötige ich rein rechnerisch ca. 
31kOhm damit nicht mehr als 0,068mA fließen?

Vielen Dank für Eure Geduld!
Für euch ist das ein simpler Aufbau...
Aber als Elektronik "Anfänger" finde ich das Ganze noch ein wenig schwer 
zu nachvollziehen...

von pingel (Gast)


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geschaltet, nicht geschalten .

von Sascha (Gast)


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5-80V ist sehr weit gefasst, ist das Absicht?

1,7A IMMER und dauerhaft? Oder soll das regelbar sein? Wenn ja, in 
welchem Bereich?
Um den BD als Heizkörper zu entlasten, bietet es sich an R2 so groß zu 
machen, dass der bei Vollaussteuerung vom OP-Amp den Maximalstrom der 
Schaltung durchlässt, also 1,7A.

Damit teilt sich die Verlustleistung zwischen BD und R2 besser auf.

Den TIP würde ich mal durch einen Kleinsignaltransistor wie den 2n3904 
ersetzen, der kann bis 100mA. Und dann auch da nen Kollektorwiderstand 
dran, den man auch berechnet.

Weiterhin musst du für die Berechnung ins Datenblatt des BD gucken, da 
wo Kollektorstrom vs Stromverstärkung ist. Der BD kann auch ein hfe bis 
100 oder sowas haben, bei niedrigen Kollektorströmen.
Ich komme da auf 28mA, Early-Effekt nicht mit einbezogen.

R1 solltest du drinlassen, wenn du die Last trennst, dann steuert der 
Op-AMP voll aus. R1 sollte so bemessen sein, dass die Maximalströme von 
Op-Amp Ausgang und TIP-Eingang nicht erreicht werden.

von Tim M. (tim90)


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>5-80V ist sehr weit gefasst, ist das Absicht?
2 bis 80V wäre natürlich optimal - 5 bis 50V müssen es aber sein

>1,7A IMMER und dauerhaft? Oder soll das regelbar sein? Wenn ja, in
>welchem Bereich?
regelbar von 0 bis xA
Das ganze soll später so funktionieren:
1. Akku wird angeschlossen
2. MC misst Spannung z.B. 50V
3. MC berechnet daraufhin den max. Entladestrom (1,7A) - Benutzer soll 
dann zwischen 0 und 1,7A wählen können.
4. MC setzt Usoll und startet dadurch den Entladevorgang
5. Akku wird entladen - Spannung sinkt - Strom bleibt durch Regelung 
gleich
6. Bei entsprechender Akkuspannung wird Entladevorgang durch MC beendet

Das gleiche z.B. jetzt bei einer 12V Spannung nur das der Entladestrom 
zwischen 0 und 7A regelbar sein sollte.

Edit: Würde die Schaltung 3 bei stabilen 50V so stimmen?

: Bearbeitet durch User
von Achim S. (Gast)


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Tim M. schrieb:
> Wenn beim OPV Ausgang 2,1V anliegen benötige ich rein rechnerisch ca.
> 31kOhm damit nicht mehr als 0,068mA fließen?

Versuche nicht, den OPV-Ausgang als Widerstand zu betrachten 
(2,1V/68µA=31kOhm). Der OPV-Ausgang verhält sich nicht wie ein 
Widerstand.

Für bestimmte, fest angenommene Transistorparameter (z.B. 
Stromverstärkung=1000) stimmt deine Rechnung. In der Realität werden 
sich andere Werte ergeben (weil z.B. die Stromverstärkung nicht 1000 
beträgt sondern vielleicht nur 500), aber das spielt für die Funktion 
der Schaltung keine Rolle: der OPV wird die Ausgangsspannung (und damit 
den Ausgangsstrom) auf den Wert einstellen, der benötigt wird, damit am 
Shunt 140mV abfallen. Ob das dann 68µA Ausgangsstrom sind oder 28µA oder 
200µA spielt keine Rolle, solange der OPV nicht überfordert wird, und 
der genaue Wert ist nicht exakt vorhersagbar.

Tim M. schrieb:
> Edit: Würde die Schaltung 3 bei stabilen 50V so stimmen?

Der BD317 ist bei 50V und 1,7A wieder an der Grenze der SOA. Außerdem 
musst du ihn gewaltig kühlen. Ansonsten kann die Schaltung so 
funktionieren.

Es kann allerdings auch sein, dass sie instabil ist und der OPV schwingt 
(der LMC6484 hat keine wahnsinnig große Phasenreserve und ist nicht der 
allerstabilste). Kannst du ja einfach mal ausprobieren. Wenn er schwingt 
kann eine Kompensation, wie sie hier gezeigt ist (R1, C1), die 
Stabilität wieder herstellen:
https://www.mikrocontroller.net/articles/Konstantstromquelle#Konstantstromquelle_mit_Operationsverst.C3.A4rker_und_Transistor

Was der Stabilität auch guttun könnte, wäre anstelle des TIP122 einen 
"kleineren" Transistor mit kleinerer Basiskapazität zu wählen.

Wenn du die Ströme möglichst genau haben willst, musst du noch an 
folgendes denken:
a) bei einem Shunt von 82mOhm macht sich jedes bisschen 
Leitungswiderstand oder Übergangswiderstand an der Lötstelle gleich 
bemerkbar.
b) die Offsetspannung des LMC6484 von 3mA entspricht bei einem Shunt von 
82mOhm einem Stromfehler von 37mA.

von Tim M. (tim90)


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Vielen Dank!
Hat mir sehr weitergeholfen.
Werde mich die Tage verstärkt in das Thema einlesen.

Habe aber nochmal ein paar Fragen:

>https://www.mikrocontroller.net/articles/Konstants...
Da heißt es:
> Der Basiswiderstand R4 wird nicht klassisch berechnet, da er hier eine
> etwas andere Funktion hat. Er dient mehreren Zwecken:
Wie kann ich den Widerstand R4 bzw. den Kondensator C1 berechnen? Oder 
müssen diese Werte abgeschätzt werden?

>Der BD317 ist bei 50V und 1,7A wieder an der Grenze der SOA
Ja...

Wenn ich jetzt statt dem BD ein Mosfet verwende (IRFP460) dann könnten 
bei 50V höhere Ströme fließen, solange Ptot und ID nicht überschritten 
werden?
Laut SOA 50V 10A / 100V 5A (rein theoretisch, da Ptot dabei 
überschritten wird)
Das wären dann für 50V 5,6A und für 100V 2,8A (280W)
Wobei ich diese dann mit 100W betreiben würde...(mit guter Kühlung 
versteht sich)
Wäre das OK?
Wie kann ich ein Mosfet erkennen das einen Linearbetrieb zulässt?


Edit zum BD:
> Nachteilig ist, dass der Basisstrom von T1 nicht durch die Last fließt,
> aber durch R2 und somit die Konstantstromregelung verfälscht. Als
> Gegenmaßnahme nutzt man einen Darlingtontransistor mit sehr hoher
> Stromverstärkung von 1000 und mehr, was bedeutet, dass der verfälschende
> Basisstrom nur noch 1 Promille Fehler verursacht
Also wäre der TIP gar nicht so schlecht?

: Bearbeitet durch User
von Achim S. (Gast)


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Tim M. schrieb:
> Laut SOA 50V 10A / 100V 5A

schau dir die Kurve im SOA-Diagramm genauer an. Diese Kombination von 
50V/10A ist für einen einzelnen Strompuls mit maximal 10ms Länge 
gedacht. Dauert der Puls länger, dann verdampft der FET.

Tim M. schrieb:
> Wie kann ich ein Mosfet erkennen das einen Linearbetrieb zulässt?

ein notwendiges Kriterium dafür ist, dass im SOA-Diagramm eine DC-Kurve 
eingezeichnet ist (Dauerstrom, nicht nur kurzer Strompuls). Der IRFP460 
geht also nicht.

von Sebastian S. (amateur)


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So wie ich Deinen Kenntnisstand einschätze, würde ich - erst mal - von 
der Verwendung von FETs absehen. Die wenigsten können linear betrieben 
werden. Darüber hinaus gilt: Ein paarmal geht es gut und dann ist 
Feierabend.

Noch was: Halte doch bitte möglichst (großen) Abstand von den Maxima und 
anderen Höchstwerten. Insbesondere bei den maximalen Strömen, Spannungen 
und der Verlustleistung gilt: Nur sonntags, bei Sonnenschein und 
passender Luftfeuchtigkeit. Solltest Du allerdings eine ideale Kühlung 
haben, brauchst Du Dir um die Verlustleistung wenig Sorgen machen. Ich 
habe aber keine Ahnung, wie letztere aussehen könnte.

von Achim S. (Gast)


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Tim M. schrieb:
> Edit zum BD:
>> Nachteilig ist, dass der Basisstrom von T1 nicht durch die Last fließt,
>> aber durch R2 und somit die Konstantstromregelung verfälscht. Als
>> Gegenmaßnahme nutzt man einen Darlingtontransistor mit sehr hoher
>> Stromverstärkung von 1000 und mehr, was bedeutet, dass der verfälschende
>> Basisstrom nur noch 1 Promille Fehler verursacht
> Also wäre der TIP gar nicht so schlecht?

Der Beitrag stammt wahrscheinlich noch von einem Zeitpunkt, als du uns 
mit deiner "falschen" Schaltung in die Irre geführt hast ;-)

In deiner tatsächlichen Schaltung gibt es keine "Last", du willst ja nur 
den Akku entladen. Ob der Strom durch den Kollektor des 
Leistungstransistors fließt oder über den Treibertransistor durch die 
Basis des BD317 macht keinerlei Unterschied.

von Sascha (Gast)


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Ob MOSFET oder BJT ist doch eigentlich erstmal Wumpe, da beide sehr 
große Verlustleistungen haben werden und daher sehr, sehr heiss werden.

50V * 1,7A sind nunmal 85 Watt, also die Leistung einer dicken 
Glühbirne, konzentriert auf die Fläche eines Daumens.

Mehrere Transistoren und in Reihe geschaltete Widerstände würden die 
Wärme deutlich beherrschbarer machen.
Allerdings wird die Schaltung dann auch komplizierter.

von Tim M. (tim90)


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> Der Beitrag stammt wahrscheinlich noch von einem Zeitpunkt, als du uns
> mit deiner "falschen" Schaltung in die Irre geführt hast ;-)
War keine Absicht ;) :)

> Mehrere Transistoren und in Reihe geschaltete Widerstände würden die
> Wärme deutlich beherrschbarer machen.
> Allerdings wird die Schaltung dann auch komplizierter.
Du meinst das ich vor dem Collector noch ein oder mehrere Widerstände 
schalte die dann vorher schon ein paar W verbraten? Das ganze * x 
(beliebige Anzahl von Stufen)

von Sascha (Gast)


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Ja. Das Problem sind allerdings die 5V der 5-50V Designanforderung.

Der BD darf zwar im Grunde sättigen, aber deutlich weniger als 0,7V 
Spannungsabfall wird der nicht haben.
Ergo darf an einem Kollektorwiderstand auch nur 4,3V abfallen, was 
deutlich zu wenig ist um einen großen Unterschied in der 
Leistungsverteilung bei 50V Betriebsspannung zu machen.

Deshalb sollte man den BD 2 Mal mit Emitterwiderstand aufbauen, dann hat 
der Stromgegenkopplung und die Leistung halbiert sich schonmal. Durch 
die Stromgegenkopplung wird die Parallelschaltung beherrschbar. Auf 
einem sehr großen Alukühlkörper sollte man die beide trotzdem montieren.

von Tim M. (tim90)


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OK - da muss ich mich nochmal damit beschäftigen.
Damit bekomme ich die Wärme in den Griff.
Der Strom und die SOA bleibt ja dann gleich?
Also ich muss bei 50V immer deutlich unter 1,7A bleiben.

von Sascha (Gast)


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SOA bleibt gleich, aber für jeden Transistor halbiert sich der Strom.

von Tim M. (tim90)


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>SOA bleibt gleich, aber für jeden Transistor halbiert sich der Strom.
Ok - Das parallel Schalten hatte ich sowieso noch vor. Es sollen später 
16 einzelne Stufen mit eigener Regelung und Überwachung werden... :) 
Ja... Mit der Verlustleistung könnte man auch heizen :D ;)

Jetzt muss ich euch nochmal ein paar Fragen stellen...

Den BD317 hab ich zum Bsp. vom Reichelt bestellt. Im Datenblatt ist kein 
SOA hinterlegt. Kann man jetzt z.B. das Motorola Datenblatt mit SOA als 
Richtwert verwenden oder sind die Bauteile mit gleicher Bezeichnung 
komplett verschieden bzw. weichen die sehr stark voneinander ab?

Könnte man die Schaltung mit einem PWM Signal "pulsen" um höhere Ströme 
fließen zu lassen? Wenn ja, wie würde das ungefähr aussehen und vor 
allem würde das einen Akku durch die "peaks" beeinflussen / schädigen?

Hab noch ein Mosfet gefunden...
FDA38N30 (https://www.fairchildsemi.com/datasheets/FD/FDA38N30.pdf)
Laut SOA müsste das dann doch 100V / 1A vertragen?
100W wären dann auch noch im Rahmen - natürlich sehr gut gekült...

Natürlich müsste man da die Schaltung ein wenig anpassen. Da wäre es 
später wahrscheinlich besser einen neuen Beitrag zu erstellen weil es 
mit der Grundfrage wenig zu tun hat. (?)

Vielen Dank für eure Hilfe! :)

: Bearbeitet durch User
von Achim S. (Gast)


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Tim M. schrieb:
> Hab noch ein Mosfet gefunden...
> FDA38N30 (https://www.fairchildsemi.com/datasheets/FD/FDA38N30.pdf)
> Laut SOA müsste das dann doch 100V / 1A vertragen?
> 100W wären dann auch noch im Rahmen - natürlich sehr gut gekült...

Andererseits kannst du den mit 5V OPV-Versorgung vielleicht gar nicht 
aufsteuern, weil sei UGS_th bis 5V gehen kann. Und viele Leute würden 
dir sagen, dass der nicht (zumindest nicht sicher) für dauerhaften 
Linearbetrieb geeignet ist, weil das SOA-Diagramm den Spirito-Effekt 
nicht berücksichtigt.

Beitrag "Re: MOSFET Linearbetrieb möglich?"

Glaub mir: wenn du am Ende einen Akku-Entlader aufgebaut hast, der 
stabil 100W oder mehr wegheizt, dann wird der Heizwiderstände für den 
Hauptteil der Verlustleistung beinhalten. Aber probiers ruhig erst mal 
mit reiner "Transistorheizung": eigene Erfahrungen überzeugen viel mehr 
als fremde Argumente.

von Tim M. (tim90)


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Entschuldigt bitte, dass ich den alten Thread wieder ausgrabe...
Hab aber nochmal ein paar Fragen...

Schaltung wird wie 'Schaltung3.png' aufgebaut.
Der BD wird mit einem 2N3773 ersetzt.
Laut Datenblatt / SOA müsste der Transistor jetzt 100V/1A (100W) maximal 
vertragen. (bei 10V -> 10A)
Wobei der TIP122 bei 100V an der Grenze wäre (müsste man später evtl. 
noch austauschen).

Was mich jetzt ein wenig irritiert ist der Verstärkungsfaktor (hFE) des 
2N3773.
Laut Datenblatt bei:

Ic = 8A / Vce = 4V min. 15 max. 60
Ic = 16A / Vce = 4V min. 5

Kann ich dann bei einem Strom von 10A mit einen Verstärkungsfaktor von 
ca. 10-15 rechnen?
bzw. ist der Verstärkungsfaktor von der Spannung abhängig?

von Achim S. (Gast)


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Tim M. schrieb:
> Kann ich dann bei einem Strom von 10A mit einen Verstärkungsfaktor von
> ca. 10-15 rechnen?

vielleicht. Zwischen der min. und max. Angabe im Datenblatt liegt ein 
Faktor 4. Du erhoffst dir hier die Bestätigung für die Angabe des Werts 
mit einer Variation von +/- 25% . Wenn der Hersteller sich nicht traut, 
so genaue Angaben zu machen, dann solltest du aus einem Forum keine 
exakteren Angaben erwarten. Für typische Werte bei deinem Strom siehe 
Fig. 1 im Datenblatt.

Aber ich glaube, wir hatten das bereits in der damaligen Diskussion: ob 
h 10 oder 20 beträgt, spielt für die Schaltung keine Rolle: solange der 
Ausgangsstrom des OPV multipliziert mit der (riesigen) Stromverstärkung 
des TIP122 ausreicht, um den Basisstrom des Endstufentransistors zu 
treiben, ist es egal, ob 100mA oder 500mA Basisstrom benötigt werden: 
der Strom wird vom OPV auf den richtigen Wert eingestellt. Und weil auch 
der Basisstrom des durch Last und Shunt fließt, macht er noch nicht mal 
eine Verfälschung der Regelung.

Tim M. schrieb:
> Laut Datenblatt / SOA müsste der Transistor jetzt 100V/1A (100W) maximal
> vertragen. (bei 10V -> 10A)

Theoretisch ja. Mit einer "Reserve" (Abstand zur SOA-Grenze) von weniger 
als einem Faktor 2. Und mit einem Gehäuse, bei dem der themische 
Widerstand zwischen Junction und Case 1,17K/W beträgt. D.h. auch mit 
einer idealen Kühlung (wenn du den Transistor im Kaltemittelbad 
betreibst) wird das Silizium 117K wärmer als das Kältebad. Mit einer 
etwas schlechteren als der annähernd idealen Kühlung verheizt du den 
Transistor.

von Tim M. (tim90)


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> ob h 10 oder 20 beträgt, spielt für die Schaltung keine Rolle: solange der
> Ausgangsstrom des OPV multipliziert mit der (riesigen) Stromverstärkung
> des TIP122 ausreicht, um den Basisstrom des Endstufentransistors zu
> treiben, ist es egal, ob 100mA oder 500mA Basisstrom benötigt werden:
Ja... meinte jetzt einen Richtwert - man muss ja auch die SOA des TIP 
beachten... Man muss ja grob berechnen ob der dafür geeignet ist.

>Theoretisch ja. Mit einer "Reserve" (Abstand zur SOA-Grenze) von weniger
>als einem Faktor 2. Und mit einem Gehäuse, bei dem der themische
>Widerstand zwischen Junction und Case 1,17K/W beträgt. D.h. auch mit
>einer idealen Kühlung (wenn du den Transistor im Kaltemittelbad
>betreibst) wird das Silizium 117K wärmer als das Kältebad. Mit einer
>etwas schlechteren als der annähernd idealen Kühlung verheizt du den
>Transistor.
Wie meinst Du das mit dem Faktor 2? 100V -> 0,5A? 10V -> 5A?
Bei 100W->117°C Erwärmung + 25°C Raumtemperatur => 142°C
Maximum ist laut Datenblatt 200 °C oder verwechsle ich da etwas?
Mit wie viel Watt würdest Du den Transistor maximal belasten?

von Achim S. (Gast)


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Tim M. schrieb:
> Wie meinst Du das mit dem Faktor 2?

Damit meine ich, dass du mit deinem 100V und 1A schon mehr als 50% 
dessen ausnutzt, was du dem Baustein als absolute Obergrenze bei idealen 
Betriebsbedingungen zumuten darfst (max. rating von 150W bei 25°C).

Tim M. schrieb:
> Mit wie viel Watt würdest Du den Transistor maximal belasten?

Das hängt von der Kühlung ab. Wie oben geschrieben: wenn der Transistor 
im Freonbad schwimmt, würde ich mich an die 100W vielleicht rantrauen. 
Welche Kühlung hast du denn für ihn vorgesehen?

von Tim M. (tim90)


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>Damit meine ich, dass du mit deinem 100V und 1A schon mehr als 50%
>dessen ausnutzt, was du dem Baustein als absolute Obergrenze bei idealen
>Betriebsbedingungen zumuten darfst (max. rating von 150W bei 25°C).
ok

>Welche Kühlung hast du denn für ihn vorgesehen?
Einen größeren Kühlkörper mit Lüfter...

Edit: So etwas z.B.: 
http://www.pollin.de/shop/dt/NDQ4OTY1OTk-/Bauelemente_Bauteile/Mechanische_Bauelemente/Kuehlkoerper/Strangkuehlkoerper_KAB_150_125_50.html
oder
https://www.conrad.de/de/profilkuehlkoerper-03-kw-l-x-b-x-h-150-x-75-x-62-mm-marke-fischer-elektronik-la-6-150-166111.html

: Bearbeitet durch User
von Achim S. (Gast)


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Tim M. schrieb:
> Bei 100W->117°C Erwärmung + 25°C Raumtemperatur => 142°C
> Maximum ist laut Datenblatt 200 °C oder verwechsle ich da etwas?

Nein, da verwechselst du nichts. Du vergisst nur, dass die 
Raumtemperatur (25°) und die Gehäusetemperatur nicht identisch sind. 
Sonst könnte der Kühlkörper nämlich nicht die 100W an die Umgebung 
abführen. Und wenn das Gehäuse mehr als 25°C erreicht, dann wird das 
Silizium auch wärmer als 142°C.

Tim M. schrieb:
> Edit: So etwas z.B.:

ok, nehmen wir an, der Kühlkörper mit Lüfter schafft die versprochenen 
0,3K/W. Dann musst du nur noch die Wärme vom TO3-Gehäuse auf den 
Kühlkörper bringen. Wenn dich nicht stört, dass der Kühlkörper auf 100V 
liegt, kannst du ohne elektrische Isolation arbeiten (weniger 
elektrische Isolation gibt auch weniger Wärmeisolation).

Willst du isolieren und nimmst z.B. dieses Isolierscheibchen
https://www.conrad.de/de/glimmerscheibe-l-x-b-43-mm-x-30-mm-passend-fuer-to-3-fischer-elektronik-gs-3-1-st-189022.html
Dann bringt das nochmal 0,4K/W. In Summe hast du dann nochmal 
100W*(0,3K/W+0,4KW)=70K, und du musst die Raumtemperatur schon in 
Richtung 0°C vorkühlen, damit das Silizium nicht über die 200°C kommt.

von Tim M. (tim90)


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Theoretisch würde ich es ohne Isolierung bei 100W schaffen?
172°C bei 25°C Raumtemperatur.
Bei 75W wären das 164.5°C
Heißt das dann, dass der Kühlkörper 172°C bzw. 165°C heiß wird oder ist 
das die Temperatur des Transistors?

Macht das ein Transistor dauerhaft mit? Spezifiziert wäre es ja...
Eigentlich müsste diese Entladeschaltung 'nur' jeweils 1 Std 
durchhalten.
Danach könnte diese wieder abkühlen.

Wären 75W dauerhaft (1Std) ok?
100W könnte man kurzzeitig (10min) bereitstellen - mit 
Temperaturüberwachung...

Wie viel Watt würdest Du dem Transistor zutrauen?

von Achim S. (Gast)


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Tim M. schrieb:
> Theoretisch würde ich es ohne Isolierung bei 100W schaffen?

Wie es theoretisch aussieht habe ich schon vorgerechnet. Dass dein 
Aufbau praktisch funktionieren wird, glaube ich leider nicht.

Eine Diskussion, ob jetzt 20W weniger bei 10min länger besser passen 
würde, ist imho müßig. Das hängt von den Details des Aufbaus (z.B. der 
Qualität der Wärmeübergänge) ab, die wir in dieser Diskussion nicht 
wirklich erfassen. Ich trau mir aber zu dir vorhersagen, dass du beim 
ersten Versuch so etwas aufzubauen bei weitem nicht an die theoretischen 
Limits der Bauteile (Transistor, Kühlkörper) rankommst.

Meine eigentliche Antwort habe ich dir nach einer längeren Diskussion 
schon vor Wochen gegeben:

Achim S. schrieb:
> Glaub mir: wenn du am Ende einen Akku-Entlader aufgebaut hast, der
> stabil 100W oder mehr wegheizt, dann wird der Heizwiderstände für den
> Hauptteil der Verlustleistung beinhalten. Aber probiers ruhig erst mal
> mit reiner "Transistorheizung": eigene Erfahrungen überzeugen viel mehr
> als fremde Argumente.

Wenn du es unbedingt mit einer reinen Transistorheizung machen willst, 
musst du selbst rausfinden, ob es in deinem konkreten Aufbau bis 50W 
oder bis 75W oder bis 100W gut geht.

von Tim M. (tim90)


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Hab heute die ersten Tests mit 70W gestartet...
Lief an sich schon relativ gut.
Für die vollen 100W hatte ich allerdings keinen passenden Shunt 
Widerstand zur Hand. (folgt noch!)

> Glaub mir: wenn du am Ende einen Akku-Entlader aufgebaut hast, der
> stabil 100W oder mehr wegheizt, dann wird der Heizwiderstände für den
> Hauptteil der Verlustleistung beinhalten. Aber probiers ruhig erst mal
> mit reiner "Transistorheizung": eigene Erfahrungen überzeugen viel mehr
> als fremde Argumente.
Würde für einen kleinen Spannungsbereich wunderbar funktionieren.
Ich will jedoch einen möglichst großen Spannungsbereich abdecken.


Das mit der Temperatur hab ich aber noch nicht ganz verstanden.

Hier ein anderer Transistor: MG6331
Transistor: 0.42°C/W / max. Temp. 150°C
Kühler: 0.30°C/W
Also: 100W * (0.42°C/W + 0.30°C/W) = 72°C
Ist das die Temperatur die der Kühler erreicht? (ohne 
Umgebungstemperatur)
Mit Umgebungstemperatur (25°C): 97°C - OK?


(Ich hoffe die Fragen sind nicht allzu nervig :( )

Vielen Dank für die ausdauernde Hilfe! :)


Gruß
Tim

von Achim S. (Gast)


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Tim M. schrieb:
> Würde für einen kleinen Spannungsbereich wunderbar funktionieren.
> Ich will jedoch einen möglichst großen Spannungsbereich abdecken.

Dann nimmst du eben mehrere Heizwiderstände, die du - je nach 
Spannungsbereich - einzeln, parallel oder in Serie schaltest. Kritisch 
sind ohnehin nur die hohen Spannungen (oder willst du bei niedrigen 
Spannung so weit mit dem Strom nach oben gehen, dass wieder 100W 
rauskommen?)

Tim M. schrieb:
> Mit Umgebungstemperatur (25°C): 97°C - OK?

Deine Rechnung stimmt, wenn du die Welt ideal wäre. Da du in der 
Realität aber noch ein paar zehntel K/W zusätzlich einbaust kann das 
Teil bei 100W aber wieder hin sein. (weil z.B. der Wärmeübergang vom 
Transistorgehäuse auf den Kühlkörper nicht perfekt ist. Und weil der 
Kühlkörper punktuell erwärmt wird und nicht auf ein großen Fläche, so 
dass innerhalb der Kühlkörpergrundfläche ein zusätzliche 
Temperaturgradient entsteht).

Ich hatte es ja schon vor ein paar Wochen geschrieben: bau es einfach 
mal auf und mach deine eigenen Erfahrungen. Aber denk dran eine 
Sicherung mit einzubauen, die die 100V DC auch sicher trennt. Wenn der 
Transistor durchgeht und den Akku kurzschließt, kann das sonst üble 
Folgen haben.

von Stefan ⛄ F. (stefanus)


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Solche Experiemente würde ich in kleinerem Stil als Modellversuch 
aufbauen, um die Verletzungsgefahr zu reduzieren.

Wenn die Schaltung mit kleinen Transistoren und geringeren Spannungen 
einwandfrei arbeitet, dann wird sie wohl in großem Stil ebenso 
funktionieren.

von Tim M. (tim90)


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>(oder willst du bei niedrigen
>Spannung so weit mit dem Strom nach oben gehen, dass wieder 100W
>rauskommen?)
ja - z.B. 10V 10A - 50V 2A - 100V 1A

Hab heute einen Test mit ~95W (13.7V / 7A) gestartet.
Hat wunderbar funktioniert.
Die Temperatur des Transistor (direkt am Gehäuse gemessen) stieg nicht 
über 75°C bei 20°C Raumtemperatur.
Natürlich wurde aktiv mit einem Lüfter gekühlt.
Auch bei einer höheren Raumtemperatur sollte noch genug Luft nach oben 
sein...
Sollte passen?- Maximum wäre ja ~200°C

Das Ganze müsste doch jetzt mit jeder Spannung funktionieren, solange 
ich die <100W einhalte?


Gruß
Tim

von Achim S. (Gast)


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Tim M. schrieb:
> Die Temperatur des Transistor (direkt am Gehäuse gemessen) stieg nicht
> über 75°C bei 20°C Raumtemperatur.

Mit dem 2N3773, richtig? Dann hat das Silizium also 
75°+(1,17K/W*95W)=186°C - noch gemütliche 14K von dem entfernt, was den 
Chip dazu bringt, sich aufzulösen.

Vergiss bitte nicht die Sicherung für den Kurzschlussfall. Das war in 
meinem letzten Beitrag ernst gemeint - kurzgeschlossene Akkus können 
Schaden anrichten.

von Tim M. (tim90)


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Ohhh...ja.... das ist natürlich suboptimal...

>Vergiss bitte nicht die Sicherung für den Kurzschlussfall. Das war in
>meinem letzten Beitrag ernst gemeint - kurzgeschlossene Akkus können
>Schaden anrichten.
Den Test hab ich mit einem kurzschlussfesten Netzteil durchgeführt.
Bei einem Akku würde ich selbstverständlich eine Sicherung 
vorschalten...
Aber nochmals vielen Dank für den Hinweis! :)

Der MG6331 Transistor wäre natürlich besser...
Aber selbst bei dem müsste ich ans Limit gehen: 117°C (max. 150°C)

Gibt es irgendeine Möglichkeit mein Ziel zu erreichen ohne dass ich mit 
einem Bauteil ans Limit gehe?

von Tim M. (tim90)


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Jetzt muss ich den Thread nochmals 'ausgraben'
Habe die Schaltung ein wenig überarbeitet.
Das Ganze funktioniert bei einem Testaufbau schon gut.
Habe aber nochmal ein paar Fragen.

1. Ich bin der Meinung dass wenn +5V nicht anliegen und ein Akku 
angeschlossen wäre, die Basis der Transistoren sich aufschwingen(?) 
könnte.
Dadurch könnte ein unkontrollierter Strom fließen (?). Hätte jetzt zur 
Sicherheit an beiden Transistoren einen pulldown Widerstand hinzugefügt 
(R3 / R4).
Dieser müsste beide auf LOW halten. Ist das sinnvoll bzw. erfüllt das 
meinen Zweck?

2. Jetzt nochmal eine Frage zur Temperatur. Verwende jetzt einen MG6331 
Transistor und einen größeren CPU Kühler. Bei 100W habe ich eine 
Temperatur von < 55°C bei 22°C Raumtemperatur.
0.42 °C/W * 100W + 55°C = 97°C Dies müsste passen (?). Die Temperatur 
wurde mit einem LM35 Temperatursensor im TO220 Gehäuse gemessen. Dieser 
wurde mit Wärmeleitpaste auf den MG6331 montiert.
Jetzt wäre hier noch die Frage ob die gemessene Temperatur stimmt, da 
der MG6331 ein Plastikgehäuse besitzt und der LM35 darauf befestigt 
ist(?).


Gruß
Tim

von ArnoR (Gast)


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Tim M. schrieb:
> Ich bin der Meinung dass wenn +5V nicht anliegen und ein Akku
> angeschlossen wäre, die Basis der Transistoren sich aufschwingen(?)
> könnte. Dadurch könnte ein unkontrollierter Strom fließen (?).

Etwas Reststrom fließt da schon.

> Hätte jetzt zur
> Sicherheit an beiden Transistoren einen pulldown Widerstand hinzugefügt
> (R3 / R4).
> Dieser müsste beide auf LOW halten. Ist das sinnvoll bzw. erfüllt das
> meinen Zweck?

Ja, im Prinzip schon, nur ist R4 zu hochohmig, schließlich muss der den 
Reststrom des Darlington ableiten. Ein Wert von deutlich unter 1k ist 
besser. Damit der Stromfehler nicht zu groß wird kannst du auch z.B. 
100R nehmen und den zwischen B/E des MG6331 schalten.

von Tim M. (tim90)


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>Ja, im Prinzip schon, nur ist R4 zu hochohmig, schließlich muss der den
>Reststrom des Darlington ableiten. Ein Wert von deutlich unter 1k ist
>besser. Damit der Stromfehler nicht zu groß wird kannst du auch z.B.
>100R nehmen und den zwischen B/E des MG6331 schalten.
Daran habe ich gar nicht gedacht. Vielen Dank für den Hinweis! :)

Hat jemand noch einen Tipp bezüglich der Temperaturmessung des TO-3P? 
Kann ich mich da auf den Wert des 'aufgeschraubten' LM35 verlassen oder 
verfälscht das Plastikgehäuse den Wert zu sehr?


Gruß
Tim

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