Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Transistor mit eingebauter Strombegrenzung


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von Gerd J. (Gast)


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Hallo,

möchte mit einem Kleintransistor eine Last mit max. 100mA ein- und 
ausschalten. Es kann aber mal passieren, dass die Last einen Kurzschluss 
darstellt. Dann sollte der Transistor aber nicht kaputt gehen.

Gibt es solche Transistoren?

Gerd

von Abdul K. (ehydra) Benutzerseite


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Solche Typen haben sich nicht durchgesetzt.
Ein PowerMOSFET hat einen Abschnürrstrom, wenn er über das Gate nicht 
vollständig aufgesteuert wird, mutiert also von Widerstandssteuerung in 
Stromsteuerung.
Oder einen UC3843 mit einem Widerstand an der Source/Emitter 
mißbrauchen.

von Pandur S. (jetztnicht)


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Kann das passieren .... so, so. Ich wuerde das Teil steckbar ausfuehren. 
Allenfalls kann man die ganze Schaltung, welche uns nicht mitgeteilt 
wird kurzschlussfest machen.

: Bearbeitet durch User
von Wolfgang (Gast)


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Gerd J. schrieb:
> Es kann aber mal passieren, dass die Last einen Kurzschluss
> darstellt. Dann sollte der Transistor aber nicht kaputt gehen.

Was spricht dann dagegen, bei einem Kurzschluss abzuschalten, z.B. mit 
einem LTC1153? Oder wie wäre es mit einer Polyfuse?
Es kommt halt auf die Anwendung an.

von Flo (Gast)


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Smartfets / hitfets usw

von MaWin (Gast)


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Gerd J. schrieb:
> Gibt es solche Transistoren

Heissen smart hogh side switches oder smart low side switches, z.B. von 
Infineon und ST.

https://www.infineon.com/cms/de/product/power/smart-low-side-high-side-switches/

100mA ist eher nicht dabei.

https://www.mouser.de/c/semiconductors/switch-ics/power-switch-ics-power-distribution/?type=Low%20Side

von TEM (Gast)


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Gerd J. schrieb:
> Gibt es solche Transistoren?

Es gibt ausschließlich solche Transistoren.
Das ist eine Transistoreigenschaft.

von Helge (Gast)


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Suche nach "foldback current limiting", das schützt den Transistor. 
Allerdings fällt am Fühlerwiderstand etwas Spannung ab.

von Axel S. (a-za-z0-9)


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Gerd J. schrieb:
> Gibt es solche Transistoren?

Nein. Zumindest heißen sie dann nicht Transistor. Sondern Smart 
(High|Low)side Switch. Oder (Current Limiting|Load) Switch (im USB 
Umfeld). Wobei für deine Anwendung u.U. auch ein LDO mit Überstromschutz 
und Powerdown gehen könnte.

Mit dem falsche Suchbegriff findet man halt nichts.

von Falk B. (falk)


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Gerd J. schrieb:
> möchte mit einem Kleintransistor eine Last mit max. 100mA ein- und
> ausschalten. Es kann aber mal passieren, dass die Last einen Kurzschluss
> darstellt. Dann sollte der Transistor aber nicht kaputt gehen.

Dann musst du eine elektronische Strombegrenzung einbauen.

https://www.mikrocontroller.net/articles/Transistor#Wie_kann_ich_mit_5V_vom_Mikrocontroller_12V_und_mehr_schalten.3F

von TEM (Gast)


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Falk B. schrieb:
> Gerd J. schrieb:
>> möchte mit einem Kleintransistor eine Last mit max. 100mA ein- und
>> ausschalten. Es kann aber mal passieren, dass die Last einen Kurzschluss
>> darstellt. Dann sollte der Transistor aber nicht kaputt gehen.
>
> Dann musst du eine elektronische Strombegrenzung einbauen.
>
> 
https://www.mikrocontroller.net/articles/Transistor#Wie_kann_ich_mit_5V_vom_Mikrocontroller_12V_und_mehr_schalten.3F

Schon der erste Satz:
Kunstwort aus "transfer resistor", was etwa so viel bedeutet wie 
"übertragener Widerstand".
Ich sehe schon, hier ist Hopfen und Malz verloren.
Gut's Nächtle.

von Abdul K. (ehydra) Benutzerseite


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78L05 oder LP2950 kann man auch nehmen. Vorstufe treibt Massepin.

von Dieter (Gast)


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Ist Euer Trolldetektor kaputt?

Denn sonst hättet Ihr dem TO entsprechende Gegenfragen gestellt und 
abgewartet.

von Abdul K. (ehydra) Benutzerseite


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Na gut, warten wir noch 32min...

von Jemin K. (jkam)


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Bipolaren NPN Transi nehmen und über einen 7 Ohm Widerstand an den 
Emitter gegen Gnd hängen. Las an Kollektor, Steuersignal über 100 R an 
Basis. Die Spannung vom Widerstand dann an einen kleinen BC337 führen, 
der die Basis vom Transi ab ca. 0.7 V auf Gnd zieht.

So in etwa, nur R1 nicht an Vcc sondern an Steuersignal:
https://www.wikiwand.com/en/Current_source

von Hannes J. (Firma: _⌨_) (pnuebergang)


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LP395 "Ultra Reliable Power Transistor". Der kleine 100 mA Bruder des 
LM195, LM395. Eingebaute Temperatur-, Leistungs- und Strombegrenzung.

Nennt sich Transistor, ist aber intern ein IC. Ziemlich alt, noch zu 
bekommen, im Vergleich zu einfachen Transistoren ziemlich teuer.

von 0815 (Gast)


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TEM schrieb:
> Es gibt ausschließlich solche Transistoren.
> Das ist eine Transistoreigenschaft.

Genau so sieht es aus. Der TO muss nur den Basisstrom eines 
Bipolartransistor halbwegs korrekt berechnen, schon hat er am Kollektor 
eine (nicht ganz ideale) Konstantstromquelle. Je nach Betriebsspannung 
geht das bei z.B. 150mA Kurzschlussstrom natürlich nicht mehr mit einem 
winzigen Gehäuse.

von Gerd J. (Gast)


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Hannes J. schrieb:
> LP395 "Ultra Reliable Power Transistor".

Eben das Datenblatt studiert, das liest sich alles sehr gut. TO92 passt 
mir ebenfalls gut. Gab es wohl schon vor 20 Jahren, ist mir aber nie 
begegnet. Paar Stück sind schon unterwegs zu mir.

Vielen Dank auch an die anderen für die interessanten Tipps.

von batman (Gast)


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Heutzutage bekommt man recht winzige MOSFETS, die es ziemlich kalt läßt, 
wenn sie ihre Versorgung mit ein paar A komplett kurzschließen.

von Mani W. (e-doc)


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batman schrieb:
> Heutzutage bekommt man recht winzige MOSFETS, die es ziemlich kalt läßt,
> wenn sie ihre Versorgung mit ein paar A komplett kurzschließen.

Nur solange, wie diese FETs voll auf/zugesteuert werden in kürzester
Zeit - und da gibt es dazwischen einen Bereich, der den FET schneller 
sterben
lässt als er außen warm werden könnte...

von Hannes J. (Firma: _⌨_) (pnuebergang)


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Gerd J. schrieb:
> Gab es wohl schon vor 20 Jahren, ist mir aber nie
> begegnet.

Ja, wie andere schrieben, so was hat sich unter dem Begriff Transistor 
nicht durchgesetzt. Low-side oder high-side Treiber wären das Mittel der 
Wahl. Zum Vergleich, der auch schon ältere L9333 vierfach low-side 
Treiber kostet etwa so viel wie ein LP395.

von Stefan ⛄ F. (stefanus)


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Gerd J. schrieb:
> möchte mit einem Kleintransistor eine Last mit max. 100mA ein- und
> ausschalten. Es kann aber mal passieren, dass die Last einen Kurzschluss
> darstellt. Dann sollte der Transistor aber nicht kaputt gehen.

Wie viel Volt?
Soll er den Strom auf 100mA begrenzen oder wie eine Sicherung bei 
Überschreitung abschalten?
Wenn er abschalten soll, wer/wie/wann soll ihn wieder einschalten?
Wie schnell soll er reagieren? Zu schnell ist kontraproduktiv.
Wie viel Verlust-Spannung (oder Innenwiderstand) ist tolerierbar?

: Bearbeitet durch User
von Abdul K. (ehydra) Benutzerseite


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Bin ja mal gespannt, ob der LP395 auch echt ist oder bei Richard landet.

von Der Name ist Programm (Gast)


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Nein

von Gerd J. (Gast)


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Stefan ⛄ F. schrieb:
> Wie viel Volt?
4 Mignon Akkus

> Wenn er abschalten soll, wer/wie/wann soll ihn wieder einschalten?
Er soll nicht kaputt gehen, das ist alles. Denn sonst kann ich das Gerät 
zerlegen und reparieren. Genau das will ich vermeiden.

Abdul K. schrieb:
> Bin ja mal gespannt, ob der LP395 auch echt ist oder bei Richard landet.
Habe für schmales Geld den Bestand eines Bastlers aufgekauft, die 
Transistoren sind von 198x. Da war die Welt noch in Ordnung und die paar 
Durchgeknallten hatten nichts zu sagen.

von Stefan ⛄ F. (stefanus)


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In diesem Fall würde ich als Transistor einen MOSFET verwenden, sowie 
eine Polyfuse zur Absicherung.

Im Kurzschlussfall wird dann für einen Sekunden-Bruchteil viel mehr als 
die 100mA fließen, dann unterbricht die Polyfuse den Stromkreis. Wenn 
man den Kurzschluss behebt, kühlt sich die Polyfuse ab und schaltet 
wieder ein.

Als MOSFET empfehle ich den IRLML6344 
https://www.reichelt.de/mosfet-n-kanal-30-v-5-a-rds-on-0-029-ohm-sot-23-irlml-6344-p132147.html.
Als Polyfuse PFRA 100 
https://www.reichelt.de/rueckstellende-sicherungen-max-40a-60v-4-0s-pfra-010-p35201.htm

Die Polyfuse hat 2,5 Ohm, was bei 5,6 Volt einen Kurzschlussstrom von 
2,2 Ampere ergibt. Das verträgt der MOSFET problemlos.

von Gerd J. (Gast)


Angehängte Dateien:

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Abdul K. schrieb:
> Bin ja mal gespannt, ob der LP395 auch echt ist oder bei Richard landet.

Die Teile sind mittlerweile eingetroffen. Allerdings verhält sich das 
Teil nicht wirklich wie ein NPN-Transistor:

- Transistortester erkennt einen FET
- bei offener Basis ist das Teil leitend
- bei Basis auf Emitterpotenzial glimmt eine LED noch vor sich hin
- Basisstrom fliest da nicht wirklich

Das Ding ist kein NPN-Transistor, sondern ein IC auf 3 Beinen.

von H. H. (hhinz)


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Gerd J. schrieb:
> Das Ding ist kein NPN-Transistor, sondern ein IC auf 3 Beinen.

So steht es auch auf Seite 3 des Datenblatts.

von Peter D. (peda)


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von Christoph db1uq K. (christoph_kessler)


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ein low-power-Nachfolger des LM395
https://www.ti.com/lit/ds/symlink/lm395.pdf
damit hat Elektor mal einen Kastanienröstofen gebaut
Beitrag "Re: temperaturgeschützter Bipolar-Transistor"
12-1975

: Bearbeitet durch User
von Abdul K. (ehydra) Benutzerseite


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Interessanter wäre die Antwort auf das:
Beitrag "Re: temperaturgeschützter Bipolar-Transistor"

Ideen?

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