Ich benötigte eine Schaltung, die mir über eine LED anzeigt, ob ein Strom fließt (Ladeschaltung für Akkus). Im Netz habe ich nichts gefunden, was schon bei niedrigen Strömen unter 0,1 A reagiert und einen moderaten Preis hat. Eine Strommesszange ist hier nicht zu gebrauchen. Also habe ich mit einem OPA 134 und einigen diskreten Bauteilen eine Schaltung entwickelt, die in der hier wiedergegebenen Bestückung bei einem Strom ab 78mA die LED leuchten lässt. Über die Widerstände R2, R5, R6 lässt sich die Schwelle leicht anpassen. Bei höheren Strömen als 1A sollte man R1 verringen, damit nicht zu viel Spannung daran abfällt.
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Stromsensor.png
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Beim Akkuladen könntest du den Shunt nach Masse schalten, du musst doch nicht unbedingt am "heißen" Ende messen. Komparatoren gibts auch mit integrierter Referenz.
Wenn ich den Shunt nach Masse schalte, brauche ich eine symmetrische Versorgungsspannung, die ich nicht habe. Bei einer Messung gegen Masse muss wohl der Komparator sein Massepotential von einem Punkt NACH dem Shunt beziehen, was dazu führt, dass der Komparator keine konstante Versorgungsspannung erhält. Wenn ich mich irre, dann mache bitte einen Schaltungsvorschlag, ich bin immerhin kein Elektroniker sondern nur ein Hobby-Bastler.
Peter F. schrieb: > Also habe ich mit einem OPA 134 und einigen diskreten Bauteilen eine > Schaltung entwickelt, die in der hier wiedergegebenen Bestückung bei > einem Strom ab 78mA die LED leuchten lässt Das ist nett. 78mA sind 7.8mV am 0.1 Ohm Widerstand, und die 330R am Transistor über den ca. 0.7V der Siliziumdiode anliegen führt zu 2.12mA Strom über die 1k, an denen demnach 2.1V abfallen. Das liegt nicht innerhalb des common mode voltage range des verwendeten Audio-OpAmp OPA134, der misst erst zuverlässig ab 2.5V von den Rails, was bei 5V Versorgung letztlich zu gar keiner Messung führt. Ich würde also einen anderen OpAmp empfehlen, damit die Schaltng sicher funktioniert, bei dem mehr Wert auf kleine Offsetspannung gelegt wird als auf niedrigen Klirrfaktor, ich nenn mal OPA376. Die beiden Stromsenken sind Bauteil- und temperaturabhängig und du erwartest eine Genauigkeit deutlich besser als 0.3%. Man käme mit weniger Aufwand deutlich besser bei weg wenn man Festwiderstände verwendet, also
1 | ---+--Shunt--+-- |
2 | | | |
3 | 1k 1k |
4 | | | |
5 | 3R3 +--|-\ |
6 | | | | >--|>|--+ |
7 | +---------(--|+/ | |
8 | | | | |
9 | 1k 1k 220R |
10 | | | | |
11 | GND GND GND |
da kann man dann auch 0.1% Widerstände oder besser einsetzen so daß die Verringerung der Spannung von 78mV auf 39mV durch den Spannungsteiler kein Problem ist. Insgesamt bleibt die Schaltung aber ein Linearverstärker, es fehlt eine Hysterese die den Umschaltpunkt deutlicher macht.
1 | ---+--Shunt--+-- |
2 | | | |
3 | 1k 1k |
4 | | | |
5 | 3R3 +-----|-\ |
6 | | | | >-+-|>|--+ |
7 | +---------(--+--|+/ | | |
8 | | | | | | |
9 | 1k 1k +--1M---+ 220R |
10 | | | | |
11 | GND GND GND |
Das ganze gibt es fertig als ZXCT1030. Dessen (Innen-)Schaltung ist schlauer, weil nicht so genaue Widerstandswerte erfordert werden.
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Hallo Michael (laberkopp)! Danke für Deinen Beitrag. Der Tip mit dem ZXCT1030 ist genau das Richtige! Ich habe mal eine Schaltung damit entwickelt, die funktionieren müsste. In der angegebenen Dimensionierung ist ab einem Strom von 50mA am R Sense eine Spannung von 10mV, was der minimalen Spannung laut Datenblatt entspricht. Ich habe bei 0.2 Ohm als Rsense noch einen vertretbaren Spannungsabfall von 0.2 Volt. Schau Dir mal den Schaltplan an und sag mir Deine Meinung. Übrigens sorgt der Strom durch die LED für eine gewisse Hysterese, deshalb liegt sie im Ausgang nach Rsense. Gruß Peter
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Peter F. schrieb: > Übrigens sorgt der Strom durch die LED für eine gewisse Hysterese, Der ZTXC1030 hat schon eine eingebaute Hysterese, und braucht den zusätzlichen Transistor nicht. Ich meinte natürlich deine Originalschaltung, und in der fliesst der LED-Strom nicht über den shunt, sondern kommt aus der Versorgung des OpAmps der von "vor dem shunt" versorgt wird.
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Hallo Michael ich habe die Schaltung noch einmal geändert, indem ich die LED direkt vom Ausgang (PIN 8) des Komparators schalten lasse. Der Transistor und die beiden Widerstände fallen so weg. Ich glaube, einfacher geht es nicht. Danke für Deine Geduld und Hilfe! Gruß Peter
Und jetzt noch 2k2 statt 220R, mit 2mA sollte eine LED doch auskommen, oder willst du was beleuchten ?
Madan O. schrieb: > Was spricht dagegen? Da hat er ja noch immer keinen Schalter der die LED einschaltet, sondenr nur ein Bauteil was besonders teuer bloss seinen shunt ersetzt.
Was Madan vorschlägt, ist gut gemeint, geht aber ziemlich am Bedarf vorbei. Ich brauche eine Schaltung, die bei NIEDRIGEN Strömen eine LED einschaltet. Ich will auch keine Stromstärke messen sondern nur bei einem bestimmten Mindeststrom eine LED einschalten als Signal, dass ein Strom fließt. Dabei sind Stromstärken von etwa 50mA bis 1A zu erwarten. Dafür ist noch nicht einmal der ACS712ELCTR-05B-T geeignet, der 185mV/A liefert, das heißt, bei 50mA kommen gerade einmal 9,25mV raus. Um diese Spannung auszuwerten, braucht man einen nachgeschalteten Komparator, der bei dieser Spannung eine LED einschaltet. Bei so einem niedrigen Signalpegel ist es zudem erforderlich, Störspannungen wegzufiltern. Insgesamt also ein wesentlich höherer Aufwand nötig als es mit dem ZXCT1030 erforderlich ist. Das von Madan vorgeschlagene Bauteil mag für höhere Stromstärken geeignet sein, nicht jedoch für meinen Zweck. Gruß Peter
Michael, ich möchte eine rote 3mm LED betreiben, die 2V bei 20mA benötigt. Dafür wäre bei Vcc 5V ein Widerstand von 150 Ohm nötig. Mit 220 Ohm und einem Strom von 13,6mA wird die LED sowieso schon nicht mit maximaler Helligkeit betrieben, es bleibt also bei 220 Ohm, denke ich. Gruß Peter
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Peter F. schrieb: > Michael, ich möchte eine rote 3mm LED betreiben, die 2V bei 20mA > benötigt. Die mit bis zu 20mA betrieben werden darf. Heutige LEDs sind schon bei 1mA so hell, dass sie problemlos als Anzeige LED verwendbar sind. Mit 20mA kannst Du im Dunkeln einen Raum so beleuchten, dass Du dich darin orientieren kannst. Das Wollte Michael damit sagen.
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Stromanzeige_100mA.JPG
19 KB
Hier eine einfache Stromanzeige für 100mA. Höhere Ströme können über die 1N5404 umgeleitet werden. Da der Spannungsabfall an der Diode ca. 0,65V beträgt, bleibt der Transistor (ca. 0,55V) auch bei größeren Strömen weiterhin durchgeschaltet. Durch den leichten Hysterese-Effekt fängt die LED bei ca. 100mA Ladestrom, abrupt an zu Leuchten. Nachteil: Am Ausgang fehlen immer ca. 0,55 - 0,65 Volt, wenn der Ladestrom größer als 100mA ist. Trotzdem würde der Akku die Ladeendspannung erreichen können, es wird dann halt nur nix mehr angezeigt.
Peter F. schrieb: > Ich will auch keine Stromstärke messen sondern nur bei einem bestimmten > Mindeststrom eine LED einschalten als Signal, Da Du das Schalten bei einem definiertem Mindeststrom machen willst, kommst Du um ein Messen nicht drumherum. Typischerweise benutzt man dafür einen Shunt im Stromkreis. Dabei ist die Frage, welchen Span- nungsabfall an diesem Shunt Du tolerieren willst. Bei tolerablen 0,7V wird die Schaltung eher einfach. Bei geringeren Spannungen wirds aufwändiger, insbesondere dadurch: > Dabei sind Stromstärken von etwa 50mA bis 1A zu erwarten.
Ein Vorschlag von mir, Ich würde einen Strom Sensor IC verwenden, mein Favorit ist der MAX 4073H von Maxim. Vorteil, der Shunt kann klein ausfallen, wenig Verluste. Vor allem weil der Strom bei Dir bis zu 1 A betragen kann. Nachteil : das Bauteil ist bei kleinen Stückzahlen relativ teuer und Du brauchst für dein Vorhaben einen Komparator.
Hallo OS! Das von Dir vorgeschlagane IC ist nicht schlecht, aber ich nehme den Sapnnungsabfall von 0,2V bei 1A in Kauf, da Vcc nie unter 5V liegen wird. Es bleiben also 4,8V für den Verbraucher, das ist OK. Gruß Peter @Michael: Ich habe den Vorwiderstand der LED auf 470 Ohm erhöht, dann ist die LED noch hell genug.
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