Konstantstromquelle

Hallo NG.

Ich habe folgende Schaltung vorliegen und moechte diese gerne verstehen. Das grobe Prinzip der Schaltung scheint mir klar zu sein, nicht aber, warum die Potenziale so sind und zu einer Regelung fuehren.

Die Schaltung ist eine Konstantstromquelle fuer LEDs.

Ich versuche mich mal am Schaltbild:

----------------------------------------------- A | | --------RR 4k7Ohm RR-------.------ K | | R1 | | | C | .----------------------- B BC548 npn | | E | | T2 T1 | | C | | BC548 npn B -----------------------. + ------ E |

5-24 VDC | R2 | - -------------------.---------RR 33Ohm RR-------

Uce,T2 const. bei 1,27V Ube,T1 = 0,63V und Ube,T2 = 0,68V Uce,T1 = Ubat - x * Uled - Ube,T2 Ur2 = Ubat - x * Uled - Uce,T2

Die Addition der Messwerte Uled, Uce,T1 und Ur2 ergibt 0,8V ueber Ubat. Beim Messen der Spannung von R1 wird die LED dunkler, der Strom Iled wird kleiner.

Noch eine Frage: Laut Datenblatt koennen die Transistoren Uce,max = 30V vertragen. Wieso sollte dann die Schaltung bei 24V ihr Maximumsoll haben? Theoretisch muss dieses doch bei Ubat - x * Uled + 30V liegen, richtig?

Gruss, Clemens

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Clemens Meerbaum
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Clemens Meerbaum schrieb:

Hallo,

ich verstehe die Schaltung so:

R1 dient als Starter umd T1 zum Leiten zu bringen weil er einen Basistrom liefert. Der Emitterstrom von T1 erzeugt an R2 einen Spannungsabfall. Sobald dieser Spannungabfall ca. 0,6 V übersteigt leitet T2 und vermindert damit den Basistrom von T1 und regelt damit den Strom auf ca. I=0,6V/330 Ohm.

Dass die Addition der Messwerte grösser ist als U_Bat liegt vermutlich hauptsächlich daran, dass das Messsinstrument zu niederohmig ist und dadurch einen Messfehler erzeugt und auch die Schaltung beinflusst je nach Messpunkt.

Bernd Mayer

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Bernd Mayer

Clemens Meerbaum schrieb:

Im Groben sollte sich der Strom I = 0,65 / R2 einstellen. T2 leitet bei Überschreiten der Ube-Schwellspannung den durch R1 generierten Basisstrom von T1 ab.

Da Uce, T2 == Ube,T1 + Ube, T2 weicht hier schonmal was ab...

Dann fliesst noch was durch dein Messgerät. Miss den Strom durch den Widerstand und berechne nach U=R*I den Spannungsabfall.

DMM mit hohem Eingangswiderstand verwenden.

Das hat jemand so festgelegt. Eine Reserve wird üblicherweise berücksichtigt.

Ja. Praktisch möchte man eine leerlauf- und kurzschlussfeste Schaltung haben, das hiesse x * Uled = 0.

Gruss Udo

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Udo Piechottka

Danke fuer Eure Antworten.

Mir ist klar, das R2 fuer einen Strom von ca. 20mA verantwortlich ist.

Udo Piechottka schrieb:

ei=20

Ist die Schaltung so zu verstehen, dass erst der Strom durch R2 den=20 gewuenschten Wert erreichen muss, damit T2 leitend wird? Letztendlich=20 ist das eure Aussage. Mir ist nicht klar, warum ich 4k7 fuer R1=20 einsetzen muss (Berechungsgrundlage?) und wie die Basisstroeme die=20 Kollektorstroeme gegenseitig regeln. Wieviel Basisstrom fliesst=20 eigentlich in T2? Ist das (Ur1/R1)/B(T2)? Wie aendert sich der=20 Basisstrom von T1 in Abhaengigkeit vom Basisstrom von T2? Mein DMM hat=20 zwar einen uA-Messbereich, stoert aber leider zu stark die Schaltung. B=20 ist im Datenblatt mit 120-700 angegeben.

Die Schaltung selber finde ich sehr gut, wenige Standardbauteile und=20 wenn die Spannung sinkt, sinkt auch der Strom, die LEDs koennen nicht=20 zerstoert werden. Egal, was die Stromversorgung am Eingang macht.

Gruss, Clemens

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Clemens Meerbaum

Clemens Meerbaum schrieb:

Hallo,

Bei der minimalen Kollektorspannung von T1 (5V - U_LED -2*0,6V) sollte durch R1 noch genügend Strom fliessen damit bei der minimalen Stromverstärkung (z.B. 50) noch ausreichend Basistrom in T1 fliessen kann damit aus dem Emitter 20mA Konstantstrom fliessen können:

50*(2,2V/20mA)=5,5 kOhm, der nächst niedrige Normwert waäre dann 4,7kOhm, damit kann dann auch noch ein wenig Strom durch T2 abfliessen.

Bernd Mayer

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Bernd Mayer

Udo Piechottka schrieb:

...

Es geht ja nicht nur um die Spannungsfestigkeit!

Bei Ub = 24 V fallen an T1 ca. 22 V ab; bei 20 mA Strom ergibt sich für T1 eine Pv von ca. 0,44 W: das ist IIRC für einen BC 548 schon knapp an der Grenze!

Meint

Reinhard

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Reinhard Zwirner

Bernd Mayer schrieb:

Bei tiefer Spannung wäre es günstig, R1 durch eine Konstantstrom- quelle zu ersetzen. :-))

--
mfg Rolf Bombach
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Rolf_Bombach

Reinhard Zwirner schrieb:

Ja, bei einer LED oder einem Kurzschluss wird auch das evtl. knapp. Das sind im Kurzschlussfall 480 mW (24V) bzw. 600mV(30V), bei Pv_max@25°C=625mW.

Wie er gekühlt wird, ist aus dem Schaltplan nicht ersichtlich.

- Udo

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Udo Piechottka

Die Schaltung ist ein alter Klassiker - die war recht populaer in den

70'ern. Vermutlich hat sie auch irgendeinen Namen. Habe die jedenfalls recht haeufig in Netzteilen und aehnlichem aus der Zeit gesehen. Sie ist einfach und besteht aus Standardbauteilen, hat aber den Nachteil, dass sie nicht besonders gut ist. Der Temperaturkoeffizient ist recht schlecht, bei einem angenommenen Tempco der BE Spannung von -2mV/K, ist der Tempco des Ausgangstrom

-2/650 K^-1 also etwa 1 Prozent alle 3 Grad. Die Regulierung ist auch nicht die beste, wenn man bei einer Eingangsspannung von 15V einen 1V Ripple mit 100Hz ueberlagert, dann gibt das in der angegebenen Dimensionierung einen Stromripple von 0.6 mA oder ca. 2%. Fuer LEDs vielleicht brauchbar, im allgemeinen als Konstantstromquelle ziemlich ueberholt :-(

Gruss Klaus

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Klaus Bahner

"Klaus Bahner" schrieb im Newsbeitrag news: snipped-for-privacy@ieee.org... ..

Hi, genau, habe selber diese süßen kleinen Teile von Supertex in Gebrauch, bis

96V Eingang und 27mA Strom, sehr zu empfehlen.
--
mfg,
gUnther
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gUnther nanonüm

Bernd Mayer schrieb:

Hab ich das jetzt Richtig verstanden: Wenn durch R1 20mA fließen habe ich einen Ib2 (bei Beta=50) von 0,4mA. Mein R2 wird mit 0,6V angesteuert, entspricht also 18mA Strom, Ie1 ist dann eben 18,4mA. Bei Stromverstärkung von 50 (T1) habe ich näherungsweise einen Ib1 von 0,36mA. D.h. der Kollektorstrom von T1 ist näherungsweise 18mA was also einen Konstanten Strom von 38mA durch die Dioden fließen???

Gruß Chris

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Christian Kirsch

Udo Piechottka schrieb:

Ja, boing, ich habe irgendwie aus dem vorigen Posting die 20mA falsch rausgelesen und sie als gegeben vorausgesetzt. Natürlich war das Kappes, sorry...

Ja, jetzt isses klar, ich hab wie gesagt die 20mA als gegeben vorausgesetzt, ohne darüber nachzudenken, daß 2,2V an 4.7kOhm keine 20mA ergeben ;-)

Gruß Chris

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Christian Kirsch

Christian Kirsch schrieb:

Wohl nicht.

Damit 20mA fliessen benötigst Du eine Spannung von 94V, eher unwahrscheinlich. Die Berechnung bestimmt den Höchstwert des Basisvorwiderstandes bei Ue=Umin und gewünschten 20mA bei ß=50.

Der eigentliche Strompfad ist über T1/R2 zu sehen. Diesen Strom hast Du ja schon irgendwie im Griff und berechnet. Warum er sich effektiv nun verdoppeln soll, ist allerdings nicht klar geworden.

- Udo

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Udo Piechottka

Christian Kirsch schrieb:

Hallo,

der Hauptstrom fliesst durch T1 und wird durch T2 auf ca. I=0,6V/33 Ohm geregelt. Dazu kommt noch ein Strom durch T2 und den 4K7-Widerstand der stark von der Betriebspannung abhängt, das sind maximal ca. 4mA (vorgegeben durch den R1 und die maximale Betriebspannung minus der Spannungsabfälle an LED und Transistor (ca. 20V).

Bernd Mayer

Bernd Mayer

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Bernd Mayer

Bernd Mayer schrieb:

Wie gesagt, nachdem ich das "20mA durch 4,7kOhm"-Gedanken-Problem beseitigt hatte, wars einleuchtend...

Gruß Chris

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Christian Kirsch

Clemens Meerbaum schrieb:

Ich kenne diese Schaltung mit einer Diode (Z-Diode) anstelle von T2. Wo sind denn da vor und Nachteile gegenüber dieser hier?

Gruß Chris

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Christian Kirsch

*kawumm* :-)
--
Johannes
You can have it:
Quick, Accurate, Inexpensive.
Pick two.
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John F

Christian Kirsch :

Diese hier hat eine steilere Kennlinie.

M.

--
Bitte auf mwnews2@pentax.boerde.de antworten.
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Matthias Weingart

Matthias Weingart schrieb:

... und "braucht" weniger Spannung.

Michael

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Michael Rübig

Hi!

  1. Anstelle von T1 nimm ein N-Mosfet mit kleiner Vgs: die Stromquelle wird schon ab ca. 0.9V Ueberspannung tun.
  2. Spannungsfestigkeit: Ubat - x * Uled + 30V ist soweit richtig. Nur beim Anschalten oder bei der PWM-Ansteuerung wegen kapazitiven Verhaltens der LEDs kann es zu Ueberspannungen kommen. Setze eine Z-Diode mit 27V..30V parallel zur Stromquelle ein.

Igor.

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Igor "Knight" Ivanov

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