Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik OPAMP schützen vs. Minimum Supply Voltage


von Schützt die OPAMP-Tiere! (Gast)


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Ich möchte einen OPAMP (LM358) verwenden, um eine +0,6V  und eine -0,6V 
Spannung per Spannungsfolger belastbarer zu machen.
Im Normalfall wird die Spannung höchstens mit ca. 3 bis 4 mA belastet.

An diesen Ausgangsspannungen können durch Bedienfehler eines Nutzers 
aber auf verschiedenen Wegen (falsches Gerät angesteckt, falsches Kabel 
gewählt) Kurzschlüsse auftreten.

Da ich in die Ausgangspfade keine zusätzlichen Widerstände einbauen 
möchte, dachte ich daran, je einen Widerstand in die Versorgungspannung 
des OPAMPs setzen. Wenn ich den Drop passend wähle, z.B. 330 Ohm bei 
+/-5V Versorgung des OPAMPs, sollte ich bei der zu erwartenden 
Normalbelastung mit ca. 3mA keine Probleme bekommen, den Gesamtstrom 
aber auf etwa 15mA begrenzen können.

Damit würde aber möglicherweise die Minimum Supply Voltage (LM358: 
+/-1,5V) unterschritten. Solange die Spannung dann einfach nur 
einbricht, wäre für mich alles ok, aber gibt es dabei eventuell 
irgendwelche Probleme, die man auf dem Schirm haben sollte?

von MaWin (Gast)


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Der LM358 Ausgang ist kurzschlussfest  so wie auch fast alle anderen 
OpAmps.

von 🍅🍅 🍅. (tomate)


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Häng halt NPN Transistor als Spannungsregler rein, Opamp an Basis und 
Opamp (-)Input an Emitter
Und wenns richtig heftig magst, nimm irgend ne Darlington-Transe.

Beim V(-)Supply must dann entsprechend PNP nehmen, wenn die gegen V+ 
belastet wird.

: Bearbeitet durch User
von Schützt die OPAMP-Tiere! (Gast)


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Bzgl. Kurzschlussfest: Prinzipiell ja, aber:

Laut Datenblatt gilt das nicht mehr, wenn beide Verstärker im LM358 
betroffen sind, weil dann zu viel weggeheizt werden muss.

Die Verlustleistung auf einen Transistor umzuleiten klingt interessant, 
das werde ich mir mal ansehen. Lieber wäre mir zwar eine Lösung, die die 
Verlustleistung begrenzt statt sie zu verlagern (bin also für weitere 
Ansätze offen), aber das wäre schon mal eine Lösung.

von MaWin (Gast)


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Schützt die OPAMP-Tiere! schrieb:
> Kurzschlussfest: Prinzipiell ja, aber:
> Laut Datenblatt gilt das nicht mehr, wenn beide Verstärker im LM358
> betroffen sind, weil dann zu viel weggeheizt werden muss.

Bei +/-5V Versorgung wird er nicht zu heiss, der hält bis 15V bei 
Maximalstrom aus, also das 3-fache.

von Schützt die OPAMP-Tiere! (Gast)


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Das wäre natürlich am besten.

Wo ist mein Denkfehler?
2 Verstärker  10V Spannungsdifferenz  40mA max. Strom pro Verstärker = 
800mW
Absolute Maximum Power Dissipation ist laut Datenblatt 600mW

von Schützt die OPAMP-Tiere! (Gast)


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Sollte heißen:
2 Verstärker x 10V Spannungsdifferenz x 40mA max. Strom pro Verstärker =
800mW

von Christian L. (cyan)


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Es sind aber nur 5V Spannungsdifferenz. Der Strom kann nur aus einer der 
beiden Versorgungen kommen bzw. abwechselnd und nicht aus beiden 
gleichzeitig. Also entweder aus der +5V oder aus der -5V.

: Bearbeitet durch User
von Yalu X. (yalu) (Moderator)


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Schalte doch einfach einen Widerstand von 560Ω zwischen Opamp-Ausgang
und dem Abzweig zur Gegenkopplung. Dann ist die Ausgangsspannung des
Spannungsfolgers bis mindestens 5mA stabil, der Kurzschlussstrom bleibt
aber dennoch unterhalb von 10mA.

von Schützt die OPAMP-Tiere! (Gast)


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Ähm ja, darauf hätte ich kommen können ;-) Danke!

von Schützt die OPAMP-Tiere! (Gast)


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Ich habe das Ganze mal aufgebaut, um daran ein bisschen messen zu können 
und es besser zu verstehen:
Einerseits liefert mein LM358 maximal 30mA statt 40mA, und andererseits 
ist der Kurzschlussstrom mit meinen +/- 0,6V scheinbar auf knapp 20 mA 
begrenzt.

Das hat mich erst mal verwirrt, ergibt aber Sinn, sobald man sich die 
Kurven für Current Sinking und Current Sourcing ansieht. Der LM358 kann 
für die +0,6V ca. 30mA liefern, aber bei den -0,6V nur ca. 20mA als 
Senke aufnehmen, folglich fließen beim Kurzschluss nur 20mA. D.h. 
alleine von diesem Aspekt her wäre der Chip in meiner Anwendung schon 
geschützt...

Als nächstes habe ich dann noch den Vorschlag mit dem Widerstand am 
Ausgang, aber im Feedbackpfad angewendet - das funktioniert genau wie 
gewünscht und und ist wirklich ein minimaler Bauteilaufwand => Perfekte 
Lösung!

Danke an alle!

Beitrag #6981775 wurde von einem Moderator gelöscht.
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