Hallo Leute,
vielleicht könnt ihr mir formeltechnisch auf die Sprünge helfen wie
folgendes Problem zu berechnen ist.
Im Anhang der Schaltplan.
Annahme:
Strombegrenzung -> 12mA
Vorwiderstand -> 40 Ohm
Speisespannung -> 20V
Kapazität -> 100uF
Der Kondensator wir über die Strombegrenzung linear geladen, da der
Strom
erstmal konstant bleibt.
dU/dt = I / C -> I konstant (12mA) -> linearer Ladevorgang
Irgendwann jedoch ist der Kondensator soweit geladen, das er einfach
keine 12mA ziehen will.
Ab diesem Zeitpunkt ist die Ladefunktion nicht mehr linear, es greift ab
dann wieder die normale e-Funktion.
Jetzt die Frage:
Wie rechnet man aus ab welcher Kondensatorspannung die 12mA Ladestrom
unterschritten werden?
Martin schrieb:> Wie rechnet man aus ab welcher Kondensatorspannung die 12mA Ladestrom> unterschritten werden?
Sobald die Spannungsdifferenz Eingang <-> Ausgang der KSQ nicht mehr für
einen "sauberen" Betrieb reicht.
Also nicht mehr Genug Spannung für Ube + Rshunt*I = Uf(Diode) übrig ist.
Irgendwie so muss es gehen:
Konstanter Ladevorgang:
Uc = I/c * t
"Normaler" Ladevorgang:
Uc = U * (1-e^(-t/tau))
Spannungen beider Formel gleichsetzen (Schnittpunkt):
I/c * t = U * (1-e^(-t/tau))
-> Unbekannt t bestimmen
Aber wie kommt man an t
THOR schrieb:> Die Schaltung macht keine Strombegrenzung, dafür müsste man die> Stromquelle mit nem PNP auf der High-Side aufbauen.
Doch natürlich macht sie eine Strombegrenzung, wenn man annimmt, dass
der Basiswiderstand deutlich größer ist, als der Emitterwiderstand.
Stromquellen sind Zweipole und du kannst sie überall hinplazieren.
Martin schrieb:> -> Unbekannt t bestimmen> Aber wie kommt man an t> "Normaler" Ladevorgang:> Uc = U * (1-e^(-t/tau))
Irrelevant, da die von dir angegebenen Formel für EINE Schaltung gilt,
nämlich das RC-Glied. Von Transistoren ist da keine Rede.
Du darfst aber gern die Differentialgleichung aufstellen für die
Transistorschaltung.
Marek N. schrieb:> THOR schrieb:>> Die Schaltung macht keine Strombegrenzung, dafür müsste man die>> Stromquelle mit nem PNP auf der High-Side aufbauen.>> Doch natürlich macht sie eine Strombegrenzung, wenn man annimmt, dass> der Basiswiderstand deutlich größer ist, als der Emitterwiderstand.> Stromquellen sind Zweipole und du kannst sie überall hinplazieren.
Ungeschickt formuliert: Die Schaltung macht keinen Konstantstrom, also
hat der Kondensator auch keine linear ansteigende Spannung.
THOR schrieb:> Die Schaltung macht keine Strombegrenzung, dafür müsste man die> Stromquelle mit nem PNP auf der High-Side aufbauen.
Dem widerspreche ich! Abhängig vom Typ der Diode kann es aber sein, dass
die fast garnichts liefert. Martin hat ja nun nachgelegt "2 Dioden",
damit erwarte ich Funktion.
Martin schrieb:> Man muss 2 Dioden in Reihe> schalten dann geht es. Dann fallen über dem Widerstand konstant 0.7V ab
Ich würde eine rote LED nehmen. Wenn die in geschlossener Umgebung
thermisch gut koppelt, wird das sogar recht stabil.
Martin schrieb:> Die Schaltung im Anhang ist nur schematisch. Man muss 2 Dioden in Reihe> schalten dann geht es. Dann fallen über dem Widerstand konstant 0.7V ab
In der Schaltung fließen ja schon bis zu 20mA allein durch den 1k
Widerstand zum Kondensator. Dieser Strom ist auch noch total abhängig
von der Spannung am Kondensator. Gegen Ende ds Aufladens fließen dann
noch 0mA durch diesen Widerstand. Das bedeutet eine Änderung zwischen
20mA und 0mA. Von Konstantstromquelle kann da keine Rede mehr sein. Der
Einwand man sollte besser einen PNP-Transistor nehmen ist mehr als
gerechtfertigt.
Helmut S. schrieb:> In der Schaltung fließen ja schon bis zu 20mA allein durch den 1k> Widerstand zum Kondensator.
Mist, übersehen - Da hast natürlich recht!
> Der Einwand man sollte besser einen PNP-Transistor nehmen> ist mehr als gerechtfertigt.
Hilft auch nicht, die Referenz (1k - Diode) muß vom Lastkreis getrennt
sein, als Zweipol wird das nicht.
Hier ein Beispiel mit einem PNP-Transistor.
Jeder der das kostenlose Simulationsprogramm LTspice installiert hat
kann mit den angehängten Dateien mitsimulieren. Die Datei .asc ist der
Schaltplan und die Datei .plt enthält die Plotsettings.
LTspice kann man von www.linear.com herunterladen.
Helmut S. schrieb:> Hier ein Beispiel mit einem PNP-Transistor.>> Jeder der das kostenlose Simulationsprogramm LTspice installiert hat> kann mit den angehängten Dateien mitsimulieren.
Nun mal nich' so'ne große Klappe!
Ob PNP oder NPN ist egal. Du hast, wie ich bereits schrieb, den Zweipol
zu einem Dreipol mutiert - der Referenzkreis ist von der Last
abgetrennt. Das ist damit nun eine andere Schaltung.
Martin schrieb:> Die Schaltung im Anhang ist nur schematisch. Man muss 2 Dioden in> Reihe> schalten dann geht es. Dann fallen über dem Widerstand konstant 0.7V ab
Nur mit idealen Bauelementen. Wenn man die Shockley-Gleichung
mitmodelliert, funktioniert das schon wieder nicht mehr.
Deine Schaltung funktioniert für eine Last zwischen Versorgungsspannung
und Transistor, ja. Aber nicht für eine zwischen Re und Masse.
Eine eigene Frage?
Dieser Thread ist über 9 Jahre alt.
Stell sie in einem eigenen Thread – dort lesen mehr Leute mit, und sie wird öfter und schneller beantwortet.
C-laden.png
(583 Bytes)
