Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Elko mit Konstantstrom entladen


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von Werner (Gast)


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Hallo,

ich möchte einen Elko mit 330 µF der auf 60 V aufgeladen ist mit 
halbwegs konstantem Strom (ca. 5 A) entladen. Rechnerisch sollte das 
ganze also theoretisch rund 40 ms dauern. Dazu habe ich die angehängt 
Schaltung in einen Simulator gegeben, aber da geht max. 1 A durch. In 
Schaltplänen von Labornetzteilen habe ich gesehen dass dort eher NPN 
Transistoren mit Kollektor auf der Stromversorgung eingesetzt werden. 
Warum ist das so?
Könnte mir da jemand helfen?

Werner

: Verschoben durch Moderator
von Wolfgang (Gast)


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Werner schrieb:
> Dazu habe ich die angehängt
> Schaltung in einen Simulator gegeben, aber da geht max. 1 A durch.

Dann nimm eine grüne oder weiße LED. Alternativ kannst du auch R1 
verändern. Je nach Verstärkungsfaktor von deinem Transistor Q1 musst du 
R3 anpassen oder für Q1 einen Darlington-Transistor einsetzen

von Kven (Gast)


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> ... theoretisch rund 40 ms dauern ...

1
330 µF = 330 µAs/V. 
2
330 µAs/V x 60 V = 19,8 mAs.
3
19,8 mAs / 5 A = 3,96 ms.

von Possetitjel (Gast)


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Werner schrieb:

> ich möchte einen Elko mit 330 µF der auf 60 V aufgeladen
> ist mit halbwegs konstantem Strom (ca. 5 A) entladen.
> Rechnerisch sollte das ganze also theoretisch rund 40 ms
> dauern.

Rechenfehler :)
Es sind nur 4ms.

> Dazu habe ich die angehängt Schaltung in einen Simulator
> gegeben, aber da geht max. 1 A durch.

Die Basisspannung vom Leistungstransistor muss etwa 2.4V
unter der positiven Versorgung liegen. Diese Spannung wird
nicht stimmen, weil an der LED schätzungsweise zu wenig
Flussspannung abfällt.

von Michael B. (laberkopp)


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Werner schrieb:
> Warum ist das so?

Weil du einen Darlington-Transistor verwendetst, der mehr Spannung 
selbst
verzehrt und weniger für den 0R2 übrig lässt.

Aber den Darlington brauchst du auch, weil für einen normalen Transistor 
über 4k7 zu wenig Basistrom für 5A fliessen würde.

Eine blaue/weisse LED ist vernünftig, damit über den 0R2 mehr Spannung 
abfällt, oder ein TL431.

von Toxic (Gast)


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Werner schrieb:
> aber da geht max. 1 A durch

Ist ja auch ungefaehr korrekt,sollte eine rote Led und ein 
Darlingtontransistor(wie im Schaltplan angegeben) zum Einsatz kommen =>

Led : 1.7V
Darlington 2 x Ube = 1.4V
Spannungsabfall ueber R1 = 1.7V - 1.4V = 0.3V
I = 0.3V/0.2 Ohm = 1.5A

Bezieht man noch Leitungswiderstaende mit ein sollte es ca auf 1A 
hinauslaufen.

von Manfred (Gast)


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Wolfgang schrieb:
> Dann nimm eine grüne oder weiße LED.

Eine klassische Grüne mit um 1,7 Volt hilft garnichts, eher blau!

von Gerhard (Gast)


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Wie wars damit?

von Gerhard (Gast)


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Oder so? Entladung bis <1V!

von Werner (Gast)


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>> aber da geht max. 1 A durch

>Ist ja auch ungefaehr korrekt,sollte eine rote Led und ein
>Darlingtontransistor(wie im Schaltplan angegeben) zum Einsatz kommen =>

Da fällt es mir wie Schuppen aus den... Klaro!

Gerhard, vielen Dank, die erste Schaltung gefällt mir, da wird die 
konstante Spannung des µC genutzt um einen konstanten Strom durch Q3 
fließen zu lassen, so rund 10 mA bei 5 V am Eingang? Die zweite habe ich 
noch nicht verstanden :-)
Ich habe vergessen zu erwähnen dass ich die Last auf der Lowside 
brauche, kann ich die in der ersten Schaltung an den Emitter von Q1 
klemmen?

Warum wird bei der ersten Schaltung ein NPN, und bei der zweiten ein PNP 
als Endstufe verwendet? Das das dann jeweils Kollektor- und 
Emitterschaltng?

Werner

von TL431-Fan (Gast)


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Ich kann folgende Schaltung mit TL431 empfehlen:
http://www.ti.com/lit/ds/symlink/tl431a.pdf

Dort gibts eine Schaltung für Konstantstrom, Auf S29:
Figure 39. Precision Constant-Current Sink

Ich verwende das in Kombination mit einem billigen BIP als 
kostengünstigen linearen LED-Treiber für höhere Spannungen (<0,1€ in 
Summe). Da die immer -40 - +85° können müssen, sind die Lösungen mit 
Dioden oder LED eher nicht so super (und eh kaum billiger).

Ein Darlington sollte bei 4A verwendet werden, sonst gibt es wenig zu 
beachten.

von Gerhard (Gast)


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zu Beitrag "Re: Elko mit Konstantstrom entladen" :

- Ja, bei der 1.Version muss die Last zwischen Emitter Q1 und GND 
eingefügt werden, bei der 2. zwischen dem Emitter Q1 und V(C1).

- Bei der 1.Version bilden Q1 und Q2 einen komplementären 
PNP-Transistor.

- Bei der 2. einen komplementären NPN-Transistor.

- Bei diesen Transistorpaaren wirken die Emitter der 
Leistungstransistoren als Kollektoren des Paares.

- Bei der 2. Version wirkt die Basis-Emitter-Spannung von Q3 (~0,7V) als 
Referenzspannung. D.h. Q3 zweigt von R3, und somit von der Basis von Q2, 
soviel Strom ab, dass sich diese Spannung einstellt.

- R2 ist nur ein Schutz zur Begrenzung des Basisstroms von Q3.

von Gerhard (Gast)


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Nachtrag zur 2. Schaltung:
Man könnte auch einen normalen NPN-Darlingtontransistor verwenden.
R3 evtl. etwas verkleinern.

von Andreas S. (Firma: Schweigstill IT) (schweigstill) Benutzerseite


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Werner schrieb:
> Warum wird bei der ersten Schaltung ein NPN, und bei der zweiten ein PNP
> als Endstufe verwendet? Das das dann jeweils Kollektor- und
> Emitterschaltng?

Das ganze nennt sich Sziklai-Paar, siehe z.B.:
https://de.wikipedia.org/wiki/Sziklai-Paar

von Hp M. (nachtmix)


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Werner schrieb:
> der auf 60 V aufgeladen ist mit
> halbwegs konstantem Strom (ca. 5 A) entladen

Da ist Vorsicht geboten. Achte auf die SOA im Datenblatt, damit du den 
Transistor nicht per Second Breakdown zerschiesst!

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