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Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Konstantstromquelle nicht konstant


Autor: Ralf (Gast)
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Hallo Forumgemeinde,

und zwar folgendes Problem. Eine Konstantstromquelle mit LM317 (siehe 
Bild im Anhang) wird mit R1 so eingestellt, dass 1,3mA Strom fließt.
Nun ist aber das Problem das bei je größer werdendem R2 der Strom 
nichtmehr konstant bleibt.

Hier Messergebnisse:

bei 0 Ohm
=> per Strommessung = 1.3 mA

bei 1 kOhm
=> per Strommessung = 1.3 mA
=> über Spannungabfall und Rechnung = 1.29 mA

bei 4.3 kOhm
=> per Strommessung = 1.2 mA
=> über Spannungsabfall und Rechnung = 1,20 mA


Woran kann das liegen?

1) Kann das an den Messgeräten liegen? Eingangswiderstand zu gering?

2) Oder daran das im Datenblatt des LM317 die Beschaltung von R1 auf 12R 
<= R <= 240R

(100mA bis 5mA) eingegrenzt wird? und wir hier 1.3 mA eingestellt haben?

3) (Gibts unterschiede zwischen dem TO220 und dem SO8 Gehäuse bis auf 
die max Strombelastbarkeit? In diesem Fall is ein TO220 eingesetzt 
vorerst zum Testen)

4) ...?


mehr fällt mir grad nicht ein ... Danke für eure Hilfe
Gruß Ralf

Autor: Christian L. (lorio)
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Hi!
OK, die Unterschiede wirken am Anfang garnicht so gravierend, sind aber 
trotzdem immerhin fast 10%. Ob deine Messgeräte extrem präzise sind, 
kann ich nicht beurteilen, aber ich würde sagen, dass das Messergebnis 
schon stimmen dürfte. Laut Datenblatt des LM317 beträgt der minimale 
Regelstrom 10mA. Ich denke hier wird das Problem liegen. Kannst ja mal 
mit 15mA herumexperiementieren und schauen, ob es da stabiler ist.

Autor: Falk Brunner (falk)
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@ Ralf (Gast)

>und zwar folgendes Problem. Eine Konstantstromquelle mit LM317 (siehe
>Bild im Anhang) wird mit R1 so eingestellt, dass 1,3mA Strom fließt.
>Nun ist aber das Problem das bei je größer werdendem R2 der Strom
>nichtmehr konstant bleibt.

Geht nicht mit LM317, der will mindestens 5mA haben.

>3) (Gibts unterschiede zwischen dem TO220 und dem SO8 Gehäuse bis auf
>die max Strombelastbarkeit? In diesem Fall is ein TO220 eingesetzt
>vorerst zum Testen)

Der LM317L kommt bisweilen auch mit 3mA aus. Aber 1,3 mA ist definitiv 
zu wenig.

MfG
Falk

Autor: Ralf (Gast)
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Danke für eure Hilfe erstmal.

Dann ist der LM317 wohl nichts für mich. Ich brauche für eine 
Widerstandsmessung einen Messaufbau und dachte daher an 
Konstantstromquelle. Ich möchte aber in der Range von 1mA bis max. 1.3mA 
bleiben.

Aber der Wert sollte relativ genau sein, da sonst mein Messwert zu stark 
verfälscht wird.

Was würdet Ihr mir denn empfehlen für solch eine genaue 
Konstantstromquelle?

Vielen Dank,
Ralf

Autor: Falk Brunner (falk)
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@ Ralf (Gast)

>Was würdet Ihr mir denn empfehlen für solch eine genaue
>Konstantstromquelle?

OPV + Transistor.

Konstantstromquelle

MfG
Falk

Autor: Ralf (Gast)
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Hi,

ich habe einige Aufbauten davon schon angesehen aber ich wusste nicht 
welche davon nun besser geeignet ist, bzw. war mir nicht sicher.

Könnte jemand evtl. direkt auf eine Schaltung verweißen mit welcher er 
gute Erfahrungen im Bereich 1mA gemacht hat?

Danke Vielmals,
Ralf

Autor: Björn Wieck (bwieck)
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Ralf wrote:
> Hi,
>
> ich habe einige Aufbauten davon schon angesehen aber ich wusste nicht
> welche davon nun besser geeignet ist, bzw. war mir nicht sicher.
>
> Könnte jemand evtl. direkt auf eine Schaltung verweißen mit welcher er
> gute Erfahrungen im Bereich 1mA gemacht hat?


Ich mache sowas gerne mit JFET in Kaskodeschaltung.

R2 ist die Last

R1 kann auf deine Bedürfnisse Angepasst werden.

Grüße
Björn

Autor: Ralf (Gast)
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Hi Björn,

danke erstmal für deine Hilfe!

Und damit kann ich exakt 1mA setzen? das heißt aber R1 sollte sehr genau 
sein oder? Benötige ich dazu noch einen Impedanzwandler wenn ich nun 
über R2 die Spannung messe??

Grüße,
Ralf

Autor: Björn Wieck (bwieck)
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Ralf wrote:
>
> Und damit kann ich exakt 1mA setzen? das heißt aber R1 sollte sehr genau
> sein oder? Benötige ich dazu noch einen Impedanzwandler wenn ich nun
> über R2 die Spannung messe??

für 1mA kannst Du 3,1k nehmen oder besser noch einen 5k Trimmer
Dann kannst Du genau Justieren.

Impedanzwandler braucht du normalerweise nicht.

Grüße
Björn

Autor: THM (Gast)
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Noch'n Tip:
benutze ausschließlich Metallfilm-Widerstände um die Temperaturdrift so 
klein wie möglich zu halten.

Autor: JensG (Gast)
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also soweit ich die FET-Variante kenne (wie von Björn vorgeschlagen), 
kannste davon keine Genauigkeit erwarten. Die Temperaturdrift dürfte 
hier etwas zu sehr dazwischenfunken, und exakte Widerstandsmessung geht 
damit sicherlich nicht.
OPV + Transistor ist da sicher die bessere Variante.

Autor: Ralf (Gast)
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Kann mir jemand zu OPV + Transistor ein praktikables beispiel senden? 
Darüber wäre ich schon sehr glücklich.
Danke,
Ralf

Autor: Olli (Gast)
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Wie wärs mit einem Stromspiegel, einfach am Eingang mit einem Widerstand 
den Strom einstellen und auf deranderen Seite kommt exakt der gleiche 
raus.

http://de.wikipedia.org/wiki/Stromspiegel
http://en.wikipedia.org/wiki/Current_mirror


Gruss Olli

Autor: jack (Gast)
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Das ist genau genug.

(Aus dem El-Ko)

Autor: Björn Wieck (bwieck)
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jack wrote:
> Das ist genau genug.
>
> (Aus dem El-Ko)

LED´s sind aber auch nicht gerade bekannt für Ihre Temperaturstabilität.

Grüße
Björn

Autor: jack (Gast)
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>LED´s sind aber auch nicht gerade bekannt für Ihre Temperaturstabilität.

Ja, wenn er seine Stromquelle abwechselnd drinnen und draußen betreibt.
Vergiß es.

Autor: Falk Brunner (falk)
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@ Björn Wieck (bwieck)

>LED´s sind aber auch nicht gerade bekannt für Ihre Temperaturstabilität.

Die Leute haben sich schon was dabei gedacht. Denn der Transistor hat 
auch eine Temperaturdrift. Wenn beide gleichzeitg in die gleiche 
Richtung driften passt das.

MFG
Falk

Autor: Thilo M. (Gast)
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Guck' dir den mal an, da ist ein Applikationsbeispiel drin, das eine 
Temperaturdrift kompensieren soll.
Habe aber noch keine praktische Erfahrung damit.

Autor: Arno H. (arno_h)
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Hallo,
schliess am Reglerausgang einen Widerstand nach Masse an, der den 
Mindeststrom führt.
Die Suche hier im Forum müsste etliche Treffer ergeben.

Arno

Autor: Unbekannter (Gast)
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> Das ist genau genug.

Wer sagt das? Der Papst? Deine Mutter?

Ansonsten, zu Deiner Schaltung:

Die ist eben nicht "genau genug", weil Beta von Uce abhängt und Ube 
auch. Bei  konstanter Spannung wäre es klüger, T2, Rb2 und Re2 durch 
einen Widerstand zu ersetzen und statt dessen einen weiteren PNP als 
Kaskode in den Kollektor von T1 zu setzen.

Autor: JensG (Gast)
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Also wenn es um Genauigkeit gehen soll, dann würde ich grundsätzlich OPV 
+ FET am Ausgang bevorzugen, mit temperaturkompensierter 
Spannungsreferenz. Denn alle anderen hier erwähnten Schaltungsprinzipien 
haben wohl eine gewisse "Lastabhängigkeit" (wenn man das mal so sagen 
darf) aufgrund der doch reichlich begrenzten inneren Verstärkung, und 
temperaturabhängigkeit.
Daß die Variante mit LED relativ gut temperaturkompensiert ist, mag zwar 
von der Theorie stimmen, allerdings gibt's trotzdem Differenzen zw. LED 
und T, und zweitens könnte der Transistor bei höherer Last sich etwas 
erwärmen, was den Gleichlauf von LED und T stört.

Hier haste mal ein Berechnusbeispiel (nach Stromquelle darin suchen):
http://www.ipe.fzk.de/lehre/vrl_elp/ipe-2005-12-13...

Oder dies - da sind drei Grundschaltungen mit OPV's alleine - das linke 
Bespiel sollte schon reichen, wenn es nur um wenige mA geht:
http://de.wikipedia.org/wiki/Konstantstromquelle

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