Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Transistor wird zu warm


von Bianca R. (kagome)


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Hi,
für die Versorgung meines Operationsverstärkers habe ich mir wie auf der 
Zeichnung zu sehen eine symmetrische Spannungsversorgung von 12V 
erstellt.
Jetzt habe ich das Problem das der TIP127 sehr warm wird (ca. 50°C).
Abgesehen von der Versorgung des OP´s entnehme ich 6V, für die restliche 
Schaltung (virtueller Nullpunkt und +6V). Darüber laufen derzeit max. 
0,2A.

Ist es normal, dass der Transistor so warm wird?
Laut Datenblatt dürften das maximal 30°C sein.

Anstatt den CA3140, habe ich einen LM358 verwendet. Sollte aber keinen 
unterschied machen.

von juergen (Gast)


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Müssen da nicht zwei Emitterwiderstände mit rein?

von Dietrich L. (dietrichl)


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Vielleicht schwingt die Schaltung. Mess das mal mit einem Oszi.

Das kann durchaus sein, wenn Du einen andere OpAmp nimmst (wobei ich 
damit nicht sagen will, ob die Schaltung richtig dimensioniert ist und 
auch mit dem CA3140 schwingen könnte).

von HildeK (Gast)


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Bianca R. schrieb:
> entnehme ich 6V, für die restliche
> Schaltung (virtueller Nullpunkt und +6V). Darüber laufen derzeit max.
> 0,2A.

6V * 0.2A = 1.2W. Das wird warm.
Hast du die Transistoren auf Kühlkörper?

Bianca R. schrieb:
> Laut Datenblatt dürften das maximal 30°C sein.

???
Glaub ich nicht - hab aber das DB nicht angeschaut. Ich würde sagen, der 
darf bis zu 150°C Sperrschichttemperatur haben, 125°C auf jeden Fall.
Abgesehen davon: 30° Erwärmung bei 20° Umgebungstemperatur macht 50° am 
Gehäuse.

von juergen (Gast)


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...und auch noch zwei Dioden vorweg?

von Der Andere (Gast)


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Ein echtes Doppelnetzteil oder wenigstens ein potentialfreier DC/DC 
Wandler wäre sinnvoller.

von Der Andere (Gast)


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HildeK schrieb:
> 6V * 0.2A = 1.2W. Das wird warm.
> Hast du die Transistoren auf Kühlkörper?

Wenn der untere warm wird, würde das bedeuten, daß der positive Zweig 
der angeschlossenen Schaltung Strom zieht. Das würde passen und gegen 
ein Schwingen der Schaltung sprechen.

Ohne Kühlkörper dürfte der Transistr bei 1,2W deutlich warm werden.

von Sebastian S. (amateur)


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Es ist sogar sehr wahrscheinlich, dass das Teil schwingt.
Basis mit Basis verbinden, vor allem bei Darlingtons ist keine gute 
Idee.
Überlege mal, wie groß der Tot-/Sperrbereich ist.
Muss aber nicht sein.

von Bianca R. (kagome)


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juergen schrieb:
> Müssen da nicht zwei Emitterwiderstände mit rein?

Habe ich schon probiert. Der Widerstand vom Ausgang des TIP127 zu -6V 
wird knall heiß.

HildeK schrieb:
> 6V * 0.2A = 1.2W. Das wird warm.
> Hast du die Transistoren auf Kühlkörper?

Nein, da bei 1,2W der Transistor maximal 2°C wärmer werden dürfte
Rejc= 1,92°C/W


> Bianca R. schrieb:
>> Laut Datenblatt dürften das maximal 30°C sein.
>
> ???
> Glaub ich nicht - hab aber das DB nicht angeschaut. Ich würde sagen, der
> darf bis zu 150°C Sperrschichttemperatur haben, 125°C auf jeden Fall.
> Abgesehen davon: 30° Erwärmung bei 20° Umgebungstemperatur macht 50° am
> Gehäuse.

Der kann schon bis 150°C. Mir geht es aber darum, dass er schon bei so 
wenig Belastung so warm wird.

von Thomas E. (thomase)


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Bianca R. schrieb:
> Nein, da bei 1,2W der Transistor maximal 2°C wärmer werden dürfte

Wärmer als was?

: Bearbeitet durch User
von HildeK (Gast)


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juergen schrieb:
> Müssen da nicht zwei Emitterwiderstände mit rein?

Nein.

juergen schrieb:
> ...und auch noch zwei Dioden vorweg?

Auch nein.
Es geht hier nicht um Übernahmeverzerrungen.

Dietrich L. schrieb:
> Vielleicht schwingt die Schaltung.

Bei symmetrischer Last wird sie das tun, prinzipiell. Die Cs am Ausgang 
fangen das dann ab. Deshalb ist bei anderen Schaltungen zwischen B und E 
der Ausgangstransistoren noch ein kleiner Widerstand.

Bianca R. schrieb:
> Nein, da bei 1,2W der Transistor maximal 2°C wärmer werden dürfte
> Rejc= 1,92°C/W

In meinem DB steht nichts von Rejc, aber von RθJC. Das ist der 
Wärmewiderstand und der sagt hier aus, dass bei 1W die Sperrschicht 
1.92K heißer ist als das Gehäuse. Hast du das Gehäuse auf einem 
Kühlkörper?
Wenn nicht, dann gilt RθJA mit 62.5K/W. Dann darf das Gehäuse bei den 
1.2W 75K heißer sein als die Umgebung - im Zimmer also rund 100°C haben.

von Helmut (Gast)


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Hi Bianca

Ohne Kühlkörper gilt: Rthjc = 62.5 °C/W für den Tip 127/122

Helmut

von Bianca R. (kagome)


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Helmut schrieb:
> Hi Bianca
>
> Ohne Kühlkörper gilt: Rthjc = 62.5 °C/W für den Tip 127/122
>
> Helmut

Wie kommst du auf 62,5°C/W?
Laut DB ist R0jc= 1,92°C/W.

von juergen (Gast)


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HildeK schrieb:
> juergen schrieb:
>> Müssen da nicht zwei Emitterwiderstände mit rein?
>
> Nein.
>
> juergen schrieb:
>> ...und auch noch zwei Dioden vorweg?
>
> Auch nein.
> Es geht hier nicht um Übernahmeverzerrungen.
>
Muß denn nicht auch ein Ruhestrom eingestellt werden?
Ich habe das bei ähnlichen Schaltungen so gesehen.
...bin aber auch nicht so fit in der Materie...

von Günter Lenz (Gast)


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juergen schrieb:
>Müssen da nicht zwei Emitterwiderstände mit rein?
>...und auch noch zwei Dioden vorweg?

Nein, es soll ja kein NF-Verstärker werden, und es
brauch auch kein Ruhestrom fließen.

von juergen (Gast)


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ah, Danke ...jetzt ist klar!

von aff (Gast)


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Und dann fehlt noch

R_th,c-a

und man kommt auf R_th,j-a.

Man muss schon die gesamte Kette berücksichtigen...

von Peter R. (Gast)


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Bianca R. schrieb:
> Laut DB ist R0jc= 1,92°C/W.

die 1,92 K/W sind der Wärmewiderstand zwischen Chip und Obefläche des 
Gehäuses. (ist nur für die Berechnung des Temperaturunterschiedes 
zwischen Chip und KK-Oberfläche von Bedeutung.)

Frei stehend hat der TIP... gegen die Umgebungsluft den Wärmewiderstand 
von 62,5 K/W

Anmerkung: bei Temperaturdifferenzen rechnet man mit Kelvin und nicht 
mit Celsius.

von HildeK (Gast)


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Bianca R. schrieb:
> Wie kommst du auf 62,5°C/W?
> Laut DB ist R0jc= 1,92°C/W.

Und im DB steht auch, wie ich auch schon sagte, RθJA sei 62,5K/W.
Mit RθJC weißt du nur, dass wenn dein Gehäuse 50°C hat, du 1W Leistung 
umsetzt, dass dann die Sperrschicht nicht wärmer als 51,92°C [:-)] ist.

von Jack (Gast)


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Ich frage mich gerade was du gemessen hast. Das sind ja alles diskrete 
Bauteile. Da kann man mit einem einfachen Multimeter schon mal 
Spannungen und, mit ein bisschen Löten, Ströme messen. Gehen durch den 
T3 Emitter wirklich 0,2A? Liegen zwischen T3 Emitter und Kollektor -6V?

Wenn der Railspliter dauerhaft so unsymmetrisch belastet werden soll, 
dann kannst du die Leistung an T3 etwas verringern, in dem du zwischen 
0V und -6V einen Dummy-Widerstand schaltest, der sich mit T3 den Strom 
teilt.

von Bianca R. (kagome)


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Jack schrieb:
> Wenn der Railspliter dauerhaft so unsymmetrisch belastet werden soll,
> dann kannst du die Leistung an T3 etwas verringern, in dem du zwischen
> 0V und -6V einen Dummy-Widerstand schaltest, der sich mit T3 den Strom
> teilt.

Mit dem Widerstand gab es keinen Unterschied


HildeK schrieb:
> Und im DB steht auch, wie ich auch schon sagte, RθJA sei 62,5K/W.
> Mit RθJC weißt du nur, dass wenn dein Gehäuse 50°C hat, du 1W Leistung
> umsetzt, dass dann die Sperrschicht nicht wärmer als 51,92°C [:-)] ist.

Ich habe das Thema leider noch nicht ganz verstanden, ist aber 
schlüssig, da werte und Temperatur zur aussage passen. Muss mich in dem 
Thema noch etwas einarbeiten.
Danke für die Hilfe :)

von Zu Doof? (Gast)


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Die Schaltung ist völlig unbrauchbar!

von voltwide (Gast)


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Ich denke auch, dass die niemals stabil läuft. Sieht mir irgendwie nach 
Elektor aus.

von Simpel (Gast)


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Dein OP arbeitet als Komparator ohne Gegenkopplung.

Ich würde den in- an die Emitter legen und den in+ an die 
Spannungsteiler-Rs... ausserdem würde ich hier keine Darl. nehmen, ist 
eher ungünstig wg. doppelter Basisspannungen.

von Wischmop (Gast)


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von Stefan F. (Gast)


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Die Schaltung ist Kacke.

Mach das mal mit einem TDA2030, dessen Ausgang hat schon genug Power, 
dann brauchst du keine zusätzlichen Transistoren.

von (prx) A. K. (prx)


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Simpel schrieb:
> Dein OP arbeitet als Komparator ohne Gegenkopplung.

Vergiss T1 nicht. Der invertiert.

von (prx) A. K. (prx)


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Wobei T1 nicht nur invertiert, sondern auch zur Schleifenverstärkung 
beiträgt. Wodurch die interne Kompensation des OPAs ausgehebelt wird und 
das eine ziemlich deutliche Neigung zur Oszillation haben könnte.

Ohne T1, also mit Push/Pull direkt am Ausgang und folglich mit 
vertauschen OPA-Eingängen, wäre das eine übliche Schaltung, um OPAs mehr 
Wumms zu verpassen.

: Bearbeitet durch User
von Stefan F. (Gast)


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Wer hat mir ein -1 verpasst und warum?

Das geht wirklich mit einem TDA2030, sogar schön billig.

https://www.mikrocontroller.net/attachment/338762/TDA2030.png

von Harald W. (wilhelms)


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Stefan U. schrieb:

> Mach das mal mit einem TDA2030, dessen Ausgang hat schon genug Power,

Der muss aber zusätzlich kompensiert werden, weil er nicht einsstabil 
ist.

von Simpel (Gast)


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"Vergiss T1 nicht. Der invertiert."

Jau... Ashes on top of my skull.

von k.A. (Gast)


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Harald W. schrieb:
> Stefan U. schrieb:
>
>> Mach das mal mit einem TDA2030, dessen Ausgang hat schon genug Power,
>
> Der muss aber zusätzlich kompensiert werden, weil er nicht einsstabil
> ist.

Nö.

Guck dir den Anhang richtig an. Die Verstärkung ist bei 3fach was er 
mühelos kann. Es gibt nur keine Einkoppelung eines Signales zum 
verstärken.

von juergen (Gast)


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Sebastian S. schrieb:
> Es ist sogar sehr wahrscheinlich, dass das Teil schwingt.
> Basis mit Basis verbinden, vor allem bei Darlingtons ist keine gute
> Idee.
> Überlege mal, wie groß der Tot-/Sperrbereich ist...


Das ist wird meiner Meinung nach auch der Grund sein.
Ich denke, so wie dargestellt, schalten die Darlingtons immer hin und 
her.



Stefan U. schrieb:
> Wer hat mir ein -1 verpasst und warum?
>
> Das geht wirklich mit einem TDA2030, sogar schön billig.
>
> https://www.mikrocontroller.net/attachment/338762/...



Von mir gibt's 'ne glatte 1 für den Link.

von Stefan F. (Gast)


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Hier ist nochmal der vollständige Link (wie du ihn Juergen ihn 
versehentlich verstümmelt hat).

https://www.mikrocontroller.net/attachment/338762/TDA2030.png

von Konstantin (Gast)



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Stefan U. schrieb:
> Das geht wirklich mit einem TDA2030, sogar schön billig.

Richtig. Hier als Beweis noch eine andere Schaltung, wobei der TCA365 
veraltet ist. Mit dem TDA2030 ist das eine runde Sache, selbst bei 
asymmetrischer Belastung bleiben die beiden Ausgangsspannungen 
symmetrisch.

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