Hallo,
wäre über Anregungen und Vorschläge dankbar!
Es soll folgendes Realisiert werden:
Eine LED (40V, 3A) soll mit einer bestimmten Spannung bzw. Wellenform
versorgt werden. Dazu steht ein Funktionsgenerator (Agilent 33220a) zur
Verfügung. Funktionsgenerator reicht mit seinen 10Vss nicht aus.
Wie könnte man das Problem am besten beheben?
1. Signalgenerator-Ausgangsstufe mit CFA und VGA implementieren. Gibt es
hierzu fertige Produkte als komplettes Bauteil?
2. Eventuell seperate Stromquelle verwenden und in Kombination mit den
Funktionsgenerator anwenden? Wäre das möglich?
Lausbube schrieb:> Eine LED (40V, 3A) soll mit einer bestimmten Spannung bzw. Wellenform> versorgt werden.
Meinst du nicht, daß das schon das Problem ist ?
LEDs kommen nicht an eine Spannung.
Die Lichtaussendung/Helligkeit von LEDs hängt vom Strom ab.
Lausbube schrieb:> 2. Eventuell seperate Stromquelle verwenden und in Kombination mit den> Funktionsgenerator anwenden? Wäre das möglich?
KLingt besser, du brauchst halt eine mit 0-10V Signal steuerbare
Stromquelle.
Da du aber mit KEINEM Wort erwähnt hast, welche Geschwindigket
(Frequenz) und Genauigkeit notwendig ist, kann es keinen Vorschlag
geben.
Lausbube schrieb:> Dazu steht ein Funktionsgenerator (Agilent 33220a) zur> Verfügung.
Also ein Verstärker für 40V, 3A, 0..20MHz. Wieviel 100k€ darfs denn
kosten?
Stefan ⛄ F. schrieb:> Denn Verstärker für beliebige Signale sind> unendlich teuer und aufwändig.
Käse!
Also einen Signalgeber hast du schon, jetzt brauchst du noch einen
Verstärker.
Das kann u.U. ein einzelner Mosfet bewerkstelligen. Sein max. Strom muss
dann halt auf 3A begrenzt werden.
> Denn Verstärker für beliebige Signale sind> unendlich teuer und aufwändig.
Käse!
Phasenschieber S. schrieb:> Also einen Signalgeber hast du schon, jetzt brauchst du noch einen> Verstärker.
Ach was!
> Das kann u.U. ein einzelner Mosfet bewerkstelligen. Sein max. Strom muss> dann halt auf 3A begrenzt werden.
Offenbar hast du eine sehr viel genauere Vorstellung von den
Anforderungen, als alle anderen. Kennst du das Projekt?
Handelt es sich um eine Hausaufgabe?
Phasenschieber S. schrieb:> Das kann u.U. ein einzelner Mosfet bewerkstelligen. Sein max. Strom muss> dann halt auf 3A begrenzt werden.
Nö, man baut sich sinnvollerweise gleich eine spannungsgesteuerte
Konstantstromquelle. Wenn es Quick & Dirty sein soll reicht ein
NPN-Transistor ala BD911 und ein passender Emitterwiderstand +
ausreichend großer Kühlkkörper. Den Funktionsgenerator kann man so
einstellen, daß er das passende Ansteuersignal liefert, eigentlich muss
man nur eine Offsetspannung einstellen. Damit kommt man locker auf 1MHz
Grenzfrequenz, ggf. höher.
Danke für die Antworten!
-Frequenzen bis 3 kHz notwendig
-Keine Vorgaben zur Genauigkeit
Wie genau kann ich mir das vorstellen mit der steuerbaren Stromquellen
in Kombination mit dem Funktionsgenerator? Hier hapert es bei mir ein
wenig!
10V sind ja offentsichtlich zu wenig für die LED
Lausbube schrieb:> Hallo,>> wäre über Anregungen und Vorschläge dankbar!>> Es soll folgendes Realisiert werden:>> Eine LED (40V, 3A) soll mit einer bestimmten Spannung bzw. Wellenform> versorgt werden. Dazu steht ein Funktionsgenerator (Agilent 33220a) zur> Verfügung. Funktionsgenerator reicht mit seinen 10Vss nicht aus.>
Löschen, da Freitag
Lausbube schrieb:> Hier hapert es bei mir ein wenig!
Was sind denn deine Kenntnisse? Schon Mal einen Transistor ausgesucht
und verwendet?
Woher hast Du die LED, den Funktionsgenerator, die Aufgabe? Uni, Schule,
Labor? Da ist sicher noch mehr, wer so ein Gerät von HP hat, hat schon
Mal was mit Elektronik gemacht. Den fragen.
Vielleicht reicht ein mosfet + das Netzteil der LED. Vielleicht habt ihr
ein Labornetzgerät, dass sich steuern lässt.
Lausbube schrieb:> -Frequenzen bis 3 kHz notwendig> -Keine Vorgaben zur Genauigkeit> Wie genau kann ich mir das vorstellenhttp://wwwex.physik.uni-ulm.de/lehre/physikalischeelektronik/phys_elektr/phys_elektrse13.html
Kapitel 3.4.5, erste Schaltung
Am der Basis-Emitter Strecke des Transistors fallen 0,7V ab. Den Rest
verheizt der Widerstand und bestimmt somit die Stromstärke, die durch
die Last (deine LED) fließt.
I=U/R
Beispiel: Bei 2V Eingangsspannung ind 10Ω hättest du
I = (2V - 0,7V) / 10Ω = 130 mA
Beachte die Verlustleistung, die Bauteile werden in deiner Anwendung
heiß und müssen gekühlt werden.
Lausbube schrieb:> Danke für die Antworten!>> -Frequenzen bis 3 kHz notwendig
Bahhhh, Gleichstrom ;-)
> -Keine Vorgaben zur Genauigkeit> Wie genau kann ich mir das vorstellen mit der steuerbaren Stromquellen> in Kombination mit dem Funktionsgenerator? Hier hapert es bei mir ein> wenig!
Ganz einfach. Vorn geht eine Steuerspannung mit wenig Strom und Spannung
rein, hinten kommt der passende Strom raus.
> 10V sind ja offentsichtlich zu wenig für die LED
Schon mal überlegt, daß auch der Strom des Generators nicht reicht? Die
meisten Generatoren in der Liga haben 50Ohm Ausgangswiderstand und sind
bei 10Vp kurzschlußfest.
I = U / R = 10V / 50R = 200mA
Siehe Anhang. Als Stromversorgung kann man ein Standardnetzteil mit
48V/3A nutzen. Der Steuereingang muss mit 0,7-2,2V gespeist werden,
damit werden 0-3A am Ausgang geregelt.
Lausbube schrieb:> Eine LED (40V, 3A) soll mit einer bestimmten Spannung bzw.> Wellenform versorgt werden.
Konkret? Im Thread nebenan
Beitrag "Verbraucher mit ganz bestimmter Wellenform betreiben?"
spricht du (?) letztlich von einem PWM-Signal.
> Dazu steht ein Funktionsgenerator (Agilent 33220a) zur Verfügung.
Wie du auch schon gemerkt hast, ist der nicht geeignet. Vermutlich ist
er überhaupt kein Teil einer Lösung.
Vielleicht sagst du mal was zu deiner "bestimmten Wellenform". Und für
den Anfang wäre es sicher besser, kleinere Brötchen zu backen. Ein
LED-Scheinwerfer mit 120W gehört eher nicht dazu.
Wenn der Energieverbrauch nicht wichtig ist:
Spannungsquelle mit Widerstand als Versorgung der LED. Kathode and GND.
Parallel zur LED einen NPN Transistor mit entsprechender Leistung und
Geschwindigkeit.
Da die LED fast eine Konstantspannungsquelle ist, einen Biaswiderstand
zur Basis um den Ruhestrom (I/2?) einzustellen.
An die Basis den NPN koppelst Du dann deinen Generator an.
Wenn DC nicht gefordert ist, reicht da ein Kondensator und ein
Widerstand.
Etwas R+C dazu, wenn die Eingangsimpedanz für den Generator halbwegs
passen soll und um die Übertragungsfunktion schönzubiegen ;)
Eine 'normale' LED bzw Laserdiode hab ich so von wenigen kHz bis 200MHz
moduliert.
Allerdings würde ich hier (wenige kHz und viel Strom) zu einem MOSFET
und einer spannungsgesteuerten Stromsenke greifen. Bauvorschläge gibt's
hier im Forum genug. Der Kühlkörper wird wohl das teuerste Bauteil sein.
Falk B. schrieb:>> Schon mal überlegt, daß auch der Strom des Generators nicht reicht? Die> meisten Generatoren in der Liga haben 50Ohm Ausgangswiderstand und sind> bei 10Vp kurzschlußfest.>> I = U / R = 10V / 50R = 200mA>> Siehe Anhang. Als Stromversorgung kann man ein Standardnetzteil mit> 48V/3A nutzen. Der Steuereingang muss mit 0,7-2,2V gespeist werden,> damit werden 0-3A am Ausgang geregelt.
Bei einem Standardnetzteil hätte ich doch dann aber auch nur ein
Standardsignal?! Ich möchte ja die LED mit verschiedenen Signalformen
betreiben
Wie kommst du eigentlich auf 0,7 - 2,2 V?
Lausbube schrieb:> Ich möchte ja die LED mit verschiedenen Signalformen betreiben
Wozu eigentlich?
> Wie kommst du eigentlich auf 0,7 - 2,2 V?
Weil wie gesagt am Transistor 0,7V abfallen und danach für den
Widerstand die Formel I=U/R gilt. Er hat die Rechnung doch hin
geschrieben.
Falk B. schrieb:> Lausbube schrieb:>> Danke für die Antworten!>>>> -Frequenzen bis 3 kHz notwendig>> Bahhhh, Gleichstrom ;-)
Na nee:
Lausbube schrieb:> Eine LED (40V, 3A) soll mit einer bestimmten ... Wellenform> versorgt werden.
So, wie der TO hier fragt, sind die 3kHz wahrscheinlich nicht die obere
notwendige Bandbreite sondern die Grundfrequenz des Signals, dessen
"Wellenform" ja offenbar sauber übertragen werden soll.
Damit ergibt sich eine entsprechend höhere notwendige Bandbreite (wie
hoch genau wissen wir nicht, da keine Angaben).
Klar, Mikrowellentechnik ist es trotzdem nicht.
Lausbube schrieb:> Bei einem Standardnetzteil hätte ich doch dann aber auch nur ein> Standardsignal?! Ich möchte ja die LED mit verschiedenen Signalformen> betreiben
Bist du besoffen oder ein Troll?
Das Netzteil liefert den Strom, der Transistor regelt den EINSTELLBAREN
Strom! Die Schaltung ist eine spannungsgesteuerte
Konstantstromquelle.
> Wie kommst du eigentlich auf 0,7 - 2,2 V?
Die Basis von Q1 bracht ca. 0,7V, bevor ein Stromfluß einsetzt.
Klassische Diodenkennlinie der Basis-Emitter Strecke am
Bipolartransistor. Danach steigt die Spannung an R1 linear mit der
Eingangsspannung und folgt dem ohmschen Gesetz.
I = U / R
Die Schaltung als Ganzes arbeitet nach der Kennlinie
Ic = (Ue-0,7V) * 2A/V
Ue : Eingangsspannung an der Basis von Q1
Ic: Kollektorstrom von Q1 = Ausgangsstrom
Lausbube schrieb:> -Frequenzen bis 3 kHz notwendig
Für derart niedrige Frequenzen sind normale NF-Verstärker mit
passender Leistung problemlos geeignet. Unabhängig vom Ver-
stärker musst Du abklären, ob Deine LED mit einer Spannung
oder mit einem Strom angesteuert werden muss. Bei Stroman-
steuerung kann man auch einfach einen Vorwiderstand nehmen.
Harald W. schrieb:> Für derart niedrige Frequenzen sind normale NF-Verstärker mit> passender Leistung problemlos geeignet.
Nö sind sie nicht!
Was soll ein NF-Verstärker? Als Heizung?
Hier wird ein Schalter gebraucht, nichts weiter als ein Schalter. Auch
Transistorschalter halte ich für verfehlt, da sie vielzuviel
Verlustleistung mitbringen.
Ein Mosfet bietet einen Durchgangswiderstand von <0,1R, das bedeutet
denkbar kleine Verlustleistung.
Mittels PWM angesteuert kann er seine erwünschten Effekte umsetzen.
Harald W. schrieb:> Für derart niedrige Frequenzen sind normale NF-Verstärker mit> passender Leistung problemlos geeignet.
Ein "Normaler" NF Verstärker gibt eine Wechselspannung raus.
eine LED mag das meistens nicht.
somit: Erst denken Harald!
Andrew T. schrieb:>> Für derart niedrige Frequenzen sind normale NF-Verstärker mit>> passender Leistung problemlos geeignet.> Ein "Normaler" NF Verstärker gibt eine Wechselspannung raus.> eine LED mag das meistens nicht.> somit: Erst denken Harald!
Die meisten NF-Verstärker-ICs sind direkt gekoppelt. Da muss man
höchstens einen Koppelkondensator am Eingang entfernen. Der TE
hat ja leider nicht erklärt, warum er seine LED mit 3kHz ansteuern
will, aber ein Funktionsgenerator als Quelle gibt ja normalerweise
auch eine Wechselspannung aus. Vielleicht hat der TE ja auch eine
völlig falsche Vorstellung über die Funktion von LEDs.
Harald W. schrieb:> aber ein Funktionsgenerator als Quelle gibt ja normalerweise> auch eine Wechselspannung aus.
Nö, nicht unbedingt.
Ein Funktionsgenerator gibt alle möglichen Formen aus.
Da es sich jedoch um Dioden handelt, macht es keinen Sinn diese gegen
ihre Flussrichtung anzusteuern, deshalb wäre es auch Unsinn einen
Linearverstärker zu nehmen.
Es genügt wenn die (LE)Diode in Flussrichtung geschaltet wird.
Ein Schalter der mit PWM angesteuert wird tut den Job.
Jeder billige China-Signalgenerator kann solche Signale erzeugen.
