Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Festspannungsregler mit Laststromerhöhung


von Manuel (Gast)


Lesenswert?

Hallo zusammen,

zurzeit übe ich für meine Abschlussprüfung zum Elektroniker für Geräte 
und Systeme und stolpere da immer wieder über Aufgaben, die ich mir auch 
durch etliches googeln, nicht erklären kann.

Folgende Aufgabe ist so ein Kandidat:
Gegeben ist ein Festspannungsregler mit Laststromerhöhung, wie im Link:
http://www.ferromel.de/tro/78xx_2a_u.gif
Du=0,6V der Strom durch den Transistor Iq = 500mA, die Eingangsspannung 
beträgt 12V und die Ausgangsspannung 5V.
Nun ist die Frage, welche Verlustleistung am Transistor anfällt.

Mein Lösungsvorschlag wären 7V*0,5A=3,5W gewesen, allerdings stimmt das 
laut Lösung nicht.
Deren Vorschlag ist: P=Ue-(Ud-Ua), weswegen eine Lösung von 3,2 Watt 
resultiert, allerdings ist mir nicht klar, warum Ud bei der 
Verlustleistung nicht mit einberechnet wird.

Ich hoffe ihr könntet mir auf die Sprünge helfen, da ich mir es einfach 
nicht erklären kann.
Vielen Dank schonmal im voraus & ein schönes Restwochenende.

Gruß Manuel

: Verschoben durch User
von Michael B. (laberkopp)


Lesenswert?

Manuel schrieb:
> der Strom durch den Transistor Iq = 500mA

Wahrscheinlich nicht, sondern der Gesamtausgangsstrom.

Manuel schrieb:
> Nun ist die Frage, welche Verlustleistung am Transistor anfällt.

Nun, ein Teilstrom fliesst durch den 7805, also kann deine 3.5W nur eine 
obere Abschätzung sein.

Es fliesst si viel Strom durch den 7805, daß der Spannungsabfall an R1 
gerade DU, 0.6V ist.

Leider ist dessen Widerstandswert nicht bekannt.

Nehmen wir an, 500mA war wirklich der Strom durch den Transistor, dann 
stellt sich die Frage, durch den Emitter oder Kollektor ? Die Ströme 
unterscheiden sich um die Stromverstärkung, ca. 100, der Fehler läge 
also unter 1%, das erklärt deren Formel also auch nicht.

Eine Formel, die den Spannungsabfall in Höhe von UD an UBE nicht 
mitrechnet, ist jedenfalls falsch.

Wozu man bei 0.5A den 7805 allerdings um einen externen Transistor 
erweitern sollte unter Verlust aller Schutzschaltungen, ist jedenfalls 
unklar.

: Bearbeitet durch User
von Heiko G. (heikog)


Lesenswert?

Manuel schrieb:
> Deren Vorschlag ist: P=Ue-(Ud-Ua)

Da scheint einiges durcheinander zu gehen, in der Formel für die 
Leistung fehlt der Strom, und ausmultiplitziert ist sie P=I * 
(Ue-Ud+Ua). Was gemeint sein kann ist evtl. P = I * (Ue-Ud-Ua), das wäre 
dann aber die Verlustleistung des Spannungsreglers wenn I der Strom 
durch den Regler ist. Das ist dann auch die maximale Verlustleistung am 
Spannungsregler wenn der Transistor alles über diesem Strom übernimmt.

von Manuel (Gast)


Angehängte Dateien:

Lesenswert?

Im Anhang sind die Aufgabenstellung, das Schaltbild und die Lösung.
In meinem Anfangspost habe ich versehentlich den Strom bei der 
Leistungsberechnung vergessen, hin zu schreiben.

Laut der Aufgabenstellung ist Iq doch schon der Strom, der über den 
Transistor vom Kollektor zum Emitter fließt und somit nicht zum 
Festspannungsregler.

@ Heiko
Dann wäre die Lösung aber falsch (sieht Anhang) falsch, oder ?

Vielleicht ist das ganze jetzt ein wenig klarer für euch. Für mich 
ergeben immer noch die 7V Spannungsabfall * 500mA Strom durch den 
Transistor = 3,5W Leistungsabfall am Transistor.

von Achim S. (Gast)


Lesenswert?

Manuel schrieb:
> Vielleicht ist das ganze jetzt ein wenig klarer für euch.

Nicht nur "ein wenig" klarer: so ist die Aufgabe jetzt lösbar, mit den 
Angaben im ersten Beitrag war sie es nicht.

Manuel schrieb:
> Für mich
> ergeben immer noch die 7V Spannungsabfall * 500mA Strom durch den
> Transistor = 3,5W Leistungsabfall am Transistor.

für mich ebenfalls (von kleinen Zusatzbeiträgen durch den Basisstrom 
abgesehen).

von Manuel (Gast)


Lesenswert?

Achim S. schrieb:
> Manuel schrieb:
>> Vielleicht ist das ganze jetzt ein wenig klarer für euch.
>
> Nicht nur "ein wenig" klarer: so ist die Aufgabe jetzt lösbar, mit den
> Angaben im ersten Beitrag war sie es nicht.
>
> Manuel schrieb:
>> Für mich
>> ergeben immer noch die 7V Spannungsabfall * 500mA Strom durch den
>> Transistor = 3,5W Leistungsabfall am Transistor.
>
> für mich ebenfalls (von kleinen Zusatzbeiträgen durch den Basisstrom
> abgesehen).

Das heißt dann also, dass die Lösung falsch ist ?

Was mich zudem noch am Lösungsvorschlag wundert, wenn man strikt nach 
den Regeln rechnet, fasse ich zunächst ja die Klammer zusammen:
P=12V-(5,6V)*0,5A
Anschließend Punkt vor Strick
P=12V-2,8W

Da fehlt doch noch eine Klammer ?!?

von Achim S. (Gast)


Lesenswert?

Manuel schrieb:
> Das heißt dann also, dass die Lösung falsch ist ?

Meiner Meinung nach: ja. Sowohl formal falsch (wegen falscher 
Klammersetzung) als auch inhaltlich falsch (weil von der CE-Spannung 
0,6V abgezogen werden)

von batman (Gast)


Lesenswert?

Da fehlt doch die Hälfte der Aufgabenstellung oder woher kommen die 12V, 
5V?

von Manuel (Gast)


Lesenswert?

batman schrieb:
> Da fehlt doch die Hälfte der Aufgabenstellung oder woher kommen
> die 12V,
> 5V?

Ja, habe ich ja aber im Eingangstext dazu geschrieben.
Ue= 12V Ua=5V

von batman (Gast)


Lesenswert?

Ich vermute mal, die Angaben stehen im korrekten Schaltbild, nebst der 
in der Aufgabe genannten D1.

von ErhöheDeinHirn (Gast)


Lesenswert?

Manuel schrieb:
> Nun ist die Frage, welche Verlustleistung am Transistor anfällt.

Wieso interessiert sowas überhaupt? Entweder man braucht einen 
Längsregler für geringere Ausgangsspannung/Strom, oder man verzichtet 
drauf - is ganz einfach - Niemanden interessieren irgendwelche solche 
utopisch aus der Luft gegriffenen Werte, weil: Der Regler soll regeln 
oder es auch sein lassen... Was kann man mit der "Verlustleistung" 
anfangen? außer vielleicht seine Stube heizen??????? Mal bissel 
nachdenken, hilft, solche Fragen hier zu vermeiden. Unabhängig davon, 
wie dumm ein Mensch sein (oder werden)kann, sich mit Dingen der 
physikalischen und chemischen Eigenschaften und dem "Innenleben" eines" 
Reglers zu beschäftigen... Also, wenns nichts Wichtigeres gibt....... 
Wen interessiert die Heizleistung eines Reglers? nachdenken und 
Physikalische Eigenschaften verstehen, dann kann man solche komischen 
Bemerkungen von "Heizleisung" nämlich für sich behalten... Sowas führt 
nur zum Kopfschütteln und Fragwürdigkeits-Hintergrund...

von Elektrofan (Gast)


Lesenswert?

>> Nun ist die Frage, welche Verlustleistung am Transistor anfällt.
>  Wieso interessiert sowas überhaupt?
Der Transistor sollte wissen, ober er die von ihm verbratene Leistung 
auch verträgt ...

von Heizungsverluste (Gast)


Lesenswert?

Elektrofan schrieb:
>>> Nun ist die Frage, welche Verlustleistung am Transistor
> anfällt.
>>  Wieso interessiert sowas überhaupt?
> Der Transistor sollte wissen, ober er die von ihm verbratene Leistung
> auch verträgt ...

Na der Transistor wirds schon wissen, ob er was wieviel verträgt, 
sollteste aber nicht versuchen, zu verstehen, warum der Transistor das 
kann, denn nur der Hersteller weiß das! Und wenn nen tauchsieder bauen 
willst, teste den Regler doch einfach aus, WIEVIEL er verträgt, und ab 
wann er glüht, durchglüht, anfängt zu stinken ect... Wo ist dein 
Problem? manchmal muss man hier echt annehmen, daß einige Leute absolut 
Null Ahnung von allem haben, davon jedoch ne ganze Menge zuviel! Von 
Hirnrissigkeit mal abgesehen... Aber Dummheit im Forum gehört zu den 
Insassen - soviel wurde schon bemerkt an andrer Stelle - Leider! Such 
Dir ein Hobby, wo dir nicht solche Gedanken um Heizungsverluste machen 
musst - Vorschlag! ohjeohje... Oh Herr, bitte lass Hirn vom Himmel 
regnen... Bitte.. ist ja nuicht auszuhalten in diesem Forum hier...

von (prx) A. K. (prx)


Lesenswert?

Michael B. schrieb:
> Wozu man bei 0.5A den 7805 allerdings um einen externen Transistor
> erweitern sollte unter Verlust aller Schutzschaltungen, ist jedenfalls
> unklar.

Die Aufgabe erwähnt 0,5A, die Schaltung könnte für mehr konzipiert sein.

Wenn man den Regler thermisch mit dem Transistor koppelt und den 
Widerstand so dimensioniert, dass der Regler jenen Teil der Last 
abnimmt, den er verkraftet, dann hat man immer noch eine grobe Last- und 
Temperaturbegrenzung.

: Bearbeitet durch User
von Elektrofan (Gast)


Lesenswert?

@Heizungsverluste:
Wenn man transistorisierte Endstufen baut, die ein paar hundert Ampere 
liefern, und das nicht nur einmal ganz kurz, setzt man sich garantiert 
mit "Heizungsverlusten" auseinander ...

von Manuel (Gast)


Lesenswert?

ErhöheDeinHirn schrieb:
> Manuel schrieb:
>> Nun ist die Frage, welche Verlustleistung am Transistor anfällt.
>
> Wieso interessiert sowas überhaupt? Entweder man braucht einen
> Längsregler für geringere Ausgangsspannung/Strom, oder man verzichtet
> drauf - is ganz einfach - Niemanden interessieren irgendwelche solche
> utopisch aus der Luft gegriffenen Werte, weil: Der Regler soll regeln
> oder es auch sein lassen... Was kann man mit der "Verlustleistung"
> anfangen? außer vielleicht seine Stube heizen??????? Mal bissel
> nachdenken, hilft, solche Fragen hier zu vermeiden. Unabhängig davon,
> wie dumm ein Mensch sein (oder werden)kann, sich mit Dingen der
> physikalischen und chemischen Eigenschaften und dem "Innenleben" eines"
> Reglers zu beschäftigen... Also, wenns nichts Wichtigeres gibt.......
> Wen interessiert die Heizleistung eines Reglers? nachdenken und
> Physikalische Eigenschaften verstehen, dann kann man solche komischen
> Bemerkungen von "Heizleisung" nämlich für sich behalten... Sowas führt
> nur zum Kopfschütteln und Fragwürdigkeits-Hintergrund...

Heizungsverluste schrieb:
> Elektrofan schrieb:
>>>> Nun ist die Frage, welche Verlustleistung am Transistor
>> anfällt.
>>>  Wieso interessiert sowas überhaupt?
>> Der Transistor sollte wissen, ober er die von ihm verbratene Leistung
>> auch verträgt ...
>
> Na der Transistor wirds schon wissen, ob er was wieviel verträgt,
> sollteste aber nicht versuchen, zu verstehen, warum der Transistor das
> kann, denn nur der Hersteller weiß das! Und wenn nen tauchsieder bauen
> willst, teste den Regler doch einfach aus, WIEVIEL er verträgt, und ab
> wann er glüht, durchglüht, anfängt zu stinken ect... Wo ist dein
> Problem? manchmal muss man hier echt annehmen, daß einige Leute absolut
> Null Ahnung von allem haben, davon jedoch ne ganze Menge zuviel! Von
> Hirnrissigkeit mal abgesehen... Aber Dummheit im Forum gehört zu den
> Insassen - soviel wurde schon bemerkt an andrer Stelle - Leider! Such
> Dir ein Hobby, wo dir nicht solche Gedanken um Heizungsverluste machen
> musst - Vorschlag! ohjeohje... Oh Herr, bitte lass Hirn vom Himmel
> regnen... Bitte.. ist ja nuicht auszuhalten in diesem Forum hier...

Sonst ist bei dir noch alles im Butter ?
Das war eine ganz normal gestellte Frage und du (ich gehe mal schwer 
davon aus, dass das die gleiche Person geschrieben hat) wirst gleich 
beleidigend.

Ich würde mal gerne eine Prüfung von dir sehen, überall bei den Lösungen 
steht dann "irrelevant" oder "nicht von Interesse".
Wenn das für dich so schlimm ist, warum liest du es überhaupt bzw. 
kommentierst dazu nur Dinge, die überhaupt nicht sachdienlich sind ?

Danke an alle anderen hier an dieser Stelle

von Lurchi (Gast)


Lesenswert?

Die Lösung ist falsch (wegen Punkt vor Strich) und die Aufgabe passt 
nicht zur Lösung und dem Schaltplan, ist also auch falsch (vermutlich 
irgendwo zusammen kopiert und dabei den Schaltplan verändert.

An sich sollte man sich aber durch solchen kleinen Unstimmigkeiten nicht 
so aus dem Konzept bringen lassen. Gerade daran merkt man ob man die 
Sache Verstanden hat oder nicht.

Bitte melde dich an um einen Beitrag zu schreiben. Anmeldung ist kostenlos und dauert nur eine Minute.
Bestehender Account
Schon ein Account bei Google/GoogleMail? Keine Anmeldung erforderlich!
Mit Google-Account einloggen
Noch kein Account? Hier anmelden.