Strom begrenzen

[Julian (Gast)]

Hallo, ich wollte eine Schaltung aufbauen in der ich einen Strom 
begrenzen muss.

Ich wollte wissen, ob die Lösung mit einem MOSFET eine gute Variante 
sei.

Vielen Dank

[Falk B. (falk)]

@Julian (Gast)

>Hallo, ich wollte eine Schaltung aufbauen in der ich einen Strom
>begrenzen muss.

Soso. Und wieviel Strom? 20mA für eine LED oder eher 20kA aus dem 
Kraftwerk?
Siehe Netiquette.

>Ich wollte wissen, ob die Lösung mit einem MOSFET eine gute Variante
>sei.

Ach so, DIE Lösung mit DEM MOSFET! Die geht immer!
Oder doch nicht? Siehe oben!

[Harald W. (wilhelms)]

Julian schrieb:

> Hallo, ich wollte eine Schaltung aufbauen in der ich einen Strom
> begrenzen muss.


Das geht nicht so ohne weiteres. Erzähl doch mal genauer,
was Du machen willst unter Angabe von Spannung und Strom.

[BlaBla (Gast)]

Sicherung geht immer.

[Julian (Gast)]

Also:

Ich habe ein 12VDC Netzteil und möchte anhand eines MOSFETS eine 
BEgrenzung von 250mA haben.

[Kastanie (Gast)]

Julian schrieb:
> Also:
>
> Ich habe ein 12VDC Netzteil und möchte anhand eines MOSFETS eine
> BEgrenzung von 250mA haben.

In diesem Fall: ja
Ein paar Millivolt für die Strommessung und auch im Mosfet musst du 
natürlich opfern.

[Falk B. (falk)]

@Julian (Gast)

>Ich habe ein 12VDC Netzteil und möchte anhand eines MOSFETS eine
>BEgrenzung von 250mA haben.

Dann brauchst du eine Konstantstromquelle. Je nachdem, wie aufwändig 
man die baut, kommt man mit mehr oder auch weniger Spannungsabfall aus. 
Mittels LM317 fehlen dir dann ca. 3,5V. Mit P-Kanal MOSFET und OPV 
vielleicht nur 100mV.

Oder du kaufst dir gleich ein Labornetzteil mit eingebauter 
Strombegrenzung.

[Michael B. (laberkopp)]

Falk B. schrieb:
> Mit MOSFET und OPV vielleicht nur 100mV.

        +12V
         |
  +-100k-+--------LED-----------+
  |      |                      |
  +-----|+\ LT1013              |
  |     |  >--+--100R-+--------|I IRFS7530 (3 Watt)
  |  +--|-/   |       |         |S  
  |  |   |    |       |BC547    |
  |  |   |   470pF    >|--100R--+
  |  |   |    |      E|         |
  |  |   |    |       |         |
  |  +---(----+--10k--(---------+
  |      |            |         |
 458Ohm  |            |       0.22Ohm
  |      |            |         |
  +------+------------+---------+
         |
       Masse

[Gerhard Bauer (Gast)]

Hier eine einfache Strombgrenzungsschaltung von 0 - 10A und mehr, je 
nach Bauteileauslegung. Einfacher Aufbau, hoch wirksam und funktioniert 
100 %ig.
Idealerweise mit Transistoren realisiert.

[Christian R. (christian_r740)]

Moin erstmal.

Ich weiß, der Beitrag ist schon etwas älter. Zu der letzten Schaltung 
hab ich mal 'ne Frage. Wenn man anstelle der zwei Dioden eine Zener 3,3V 
verbaut so müsste sich doch eine Einstellbarkeit von 3A / (2*0,7V) * 
3,3V = 7A realisieren lassen, oder lieg ich da falsch? (Natürlich mit 
entsprechendem T2)

[Marek N. (db1bmn)]

Hier wird der R_DSon des MOSFETs als Mess-Shunt verwendet: 
https://de.elv.com/p/elektronische-sicherung-05-10-a-P202853

[Arno R. (arnor)]

Christian R. schrieb:
> Wenn man anstelle der zwei Dioden eine Zener 3,3V verbaut

Wozu soll das gut sein? Die Strombegrenzung greift bei 
Ia(max)~0,7V/Rshunt (Poti am oberen Anschlag). Man dimensioniert also 
den Shunt so, daß der gewünschte Strom erreicht wird.

Damit die Strombegrenzung bei einer 3V3-Z-Diode greift, müsste der 
Spannungsabfall über dem Shunt etwa 3,3V-0,7V=2,6V betragen, diese 
Spannung geht dann der Last verloren.

[Arno R. (arnor)]

Marek N. schrieb:
> Hier wird der R_DSon des MOSFETs als Mess-Shunt verwendet:
> https://de.elv.com/p/elektronische-sicherung-05-10-a-P202853

Es wurde nach einer Strombegrenzung gefragt, nicht nach einer 
elektronischen Sicherung. Eine Sicherung schaltet ab, die Begrenzung 
bleibt an, der Strom fließt also weiterhin.

[Enrico E. (pussy_brauser)]

Arno R. schrieb:
> diese Spannung geht dann der Last verloren.

Ist genügt wenn am Shuntwiderstand nur 0,1 Volt abfallen, die restliche 
Spannung, die benötigt wird um den NPN Transistor T1 durchzuschalten, 
wird aus dem Referenzspannungserzeuger, also aus den beiden Dioden 
gewonnen.

Das ist ja gerade der Trick an dieser Schaltung.

Also im Prinzip genügt als Shuntwiderstand ein 0,033 Ohm Widerstand, 
dann hätte man bei 3A einen Spannungsverlust von nur 0,1 Volt.

[Christian R. (christian_r740)]

Arno R. schrieb:
> Damit die Strombegrenzung bei einer 3V3-Z-Diode greift, müsste der
> Spannungsabfall über dem Shunt etwa 3,3V-0,7V=2,6V betragen, diese
> Spannung geht dann der Last verloren.

Oha, da hab ich genau andersherum gedacht... danke. Dann halt nen 
kleineren Shunt.

[Arno R. (arnor)]

Enrico E. schrieb:
> Ist genügt wenn am Shuntwiderstand nur 0,1 Volt abfallen, die restliche
> Spannung, die benötigt wird um den NPN Transistor T1 durchzuschalten,
> wird aus dem Referenzspannungserzeuger, also aus den beiden Dioden
> gewonnen.
>
> Das ist ja gerade der Trick an dieser Schaltung.

Nein, die Funktion ist genau andersrum.

Der npn und der pnp sind immer eingeschaltet solange die Spannung am 
Shunt klein ist. Mit steigender Spannung am Shunt steigt die 
Emitterspannung des npn an bis der npn und der pnp schließlich zu 
sperren beginnen -> Strombegrenzung.

[Enrico E. (pussy_brauser)]

Arno R. schrieb:
> Nein, die Funktion ist genau andersrum.

Stimmt, du hast recht! Ich habe genau falschrum gedacht. Dennoch kann R4 
relativ klein ausfallen, damit bei 3 Ampere die Strombegrenzung greift.

[Michael B. (laberkopp)]

Enrico E. schrieb:
> Stimmt, du hast recht! Ich habe genau falschrum gedacht. Dennoch kann R4
> relativ klein ausfallen, damit bei 3 Ampere die Strombegrenzung greift.

Besser nicht den Pfusch nachbauen.

3A ist ja nach Betriebsspannung vielleicht noch ok, aber die von Bauer 
Gerhard genannten 10A sind reine Wunschphantasie, die liegen bei keinem 
Transistor innerhalb der DC SOA, auch nicht mit riesengrossem 
Kuhlkörper.

Zudem hat die Schaltung mindestens 1.7V Spannungsverlust und der LED 
Strom verfälscht die Stromregelung. Nicht so schlimm da 
Temperaturänderung des Transistors (der leicht mal 100 GradC wärmer 
wird) und Diode Abweichungen von 30% zum eingestellten Strom bewirken.

Diese Schaltungen sind der Pfusch aus dem letzten Jahrhundert. Weg 
damit.

[Jens K. (jensky)]

Kann man nicht mit einem LM317 (siehe Schaltungsbild) einfach die Amper
runter skillen?

[Schorsch M. (schorschm)]

Jens K. schrieb:
> Kann man nicht mit einem LM317 (siehe Schaltungsbild) einfach die Amper
> runter skillen?

Das ist eine Konstantstromquelle, kein Strombegrenzer für Netzteile!

[Enrico E. (pussy_brauser)]

Michael B. schrieb:
> Zudem hat die Schaltung mindestens 1.7V Spannungsverlust

Naja, nicht ganz, aber 1 Volt wird es schon sein. Wenn man die Schaltung 
allerdings etwas modifiziert, dann kann man die Dropspannung auch noch 
auf etwa 0,3 Volt reduzieren. Man sollte der Schaltung dann aber keinen 
Ausgangsstrom von mehr als 1A zumuten, denn R6 muss jetzt schon relativ 
niederohmig ausfallen, um genügend Basisstrom für T2 liefern zu können. 
Und wenn man für T2 einen Darlington-Transistor einsetzt, dann macht man 
sich den Vorteil der geringen Dropspannung wieder zunichte.

Wenn man also für T2 einen NPN-Transistor einsetzt und zusätzlich noch 
einen PNP-Transistor T3 einfügt, dann hat man nicht nur eine höhere 
Regelverstärkung, sondern am Transistor T2 fallen dann vielleicht nur 
noch 0,2 Volt- und am Shuntwiderstand ca. 0,1 Volt ab. Auf Pullup und 
Pulldown Widerstände habe ich verzichtet, da es sich nur um eine 
Strombegrenzung handelt.

Konkrete Werte:

Max. Ausgangsstrom = 1A

R4 = 0,1 Ohm

R6 = 47 bis 100 Ohm

T2 = BD243

Wenn man jetzt noch die Schaltung ins Positive Rail einbaut, dann hätte 
man wieder ein einheitliches GND, falls das gewünscht wird.

[Uwe E. (uexude)]

Jens K. schrieb:
> Amper runter skillen?

???

Uwe