Konstantstromquelle bis Vcc-0.5V

Aug 27, 2006 14 Replies

Hallo,



ich habe mir heute Gedanken gemacht wie man wohl eine blaue LED (V_f=4V) an 5 NiMh/NiCd Zellen betreiben könnte. Diese haben 4.5V wenn sie leer sind und damit fällt Vorwiderstand aus. Alle einfachen Konstantstromquellen gehen auch nicht weil sie doch eine teils beträchtliche Regelreserve brauchen. Eine Stromquelle mit V_be als Referenz geht schon einigermaßen, zwackt mir aber immer noch 0.6V von der Versorgungsspannung ab.



Die bisher beste Idee war ein Stromspiegel dessen Spiegel- strom mit einem Emitterfolger aus zwei Si- oder einer Z- Diode erzeugt wird. Diese Schaltung würde bis Vcc-V_ce(min), also 0.1..0.2V unter der Versorgungsspannung einen einigermaßen konstanten Strom liefern.



Der Nachteil ist der Stromverbrauch der doppelt so hoch wie der eigentliche Laststrom ist. Man kann jetzt ein paar Transistoren paralle schalten um den Spiegelstrom zu halbieren/dritteln/vierteln. Aber dann kann man auch nicht mehr die schönen Doppeltransistoren verwenden.



Hat jemand eine andere Idee wie man ein solches Problem löst? Wie werden denn die Stromspiegel in den Operationsverstärkern gebaut die ein Spiegelverhältniss von 1:x haben? Nimmt man dann einfach einen Transistor mit x Emittern?



Vielen Dank, Martin L.



PS: Und ich streite mich nicht um die Flußspannung der LED, dass soll eher als ganz allgemeine Frage interpretiert werden.


R2R OP, Stromfuehlerwiderstand mit wenigen zig mV Spannungsabfall und Vergleichsspannung mit wenigen zig mV...

Uwe Bonnes bon@elektron.ikp.physik.tu-darmstadt.de Institut fuer Kernphysik Schlossgartenstrasse 9 64289 Darmstadt --------- Tel. 06151 162516 -------- Fax. 06151 164321 ----------

"Martin Laabs"

Einfache Sourcefolgerschaltung mit einem FET?

"Martin Laabs" schrieb im Newsbeitrag news: snipped-for-privacy@news.dfncis.de...

Je kleiner (vom Widerstandswert her) der Shunt ist, je besser geht es (natuerlich nur mit einem OpAmp). Diskret die Schaltung aus de.sci.electronics FAQ:

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suche 'Konstantstromregelung' und die nachfolgenden Schaltungen mit LM10

Manfred Winterhoff, reply-to invalid, use mawin at gmx dot net homepage: http://www.geocities.com/mwinterhoff/ Read 'Art of Electronics' Horowitz/Hill before you ask. Lese 'Hohe Schule der Elektronik 1+2' bevor du fragst.

Hallo!

Martin Laabs schrieb:

Naja, wenn man bei 5V aufgibt, bekommt man die Zellen auch noch ziemlich gut leer.

Damit geht die Trivialschltung:

  • ---*-------+ | | --- | \ / RRR --- R R | R R --- RRR \ / | --- | | | |/ *---|< - | | \ RRR | R R + Last R R RRR - Last | |

- ---*-------+

Die braucht etwa 0,8V und ist nicht sonderlich stabil. (Für den Zweck aber vmtl. hinreichend.

Bei so geringer Drop-Spannung stimmen die Spiegel auch nicht mehr.

Naja, die Profilösung ist ein Stromshunt in die Masseleitung und dann mit einem OP, dessen Eingänge bis auf GND runter dürfen, ein Logic-Level FET angesteuern. Wenn das FET nur wenig genug RDSON hat und der Shunt hinreichend klein ist (=> low Offset OP), kommt man bis auf nahe null runter. 100mV sollten kein Problem sein. Die Zeitkonstanten kann man ja so bemessen, dass das Ding auf alle Fälle stabil bleibt. Etwas Vorkehrung sollte man für den Einschaltmoment treffen, damit es da nicht zu unzulässigen Stromsptzen kommt (z.B. Referenz gedämpft hochfahren.).

Ich vermute eher geeignete Strukturformen auf dem Die.

Marcel

Marcel Müller schrieb:

Und etwas genügsamer ist folgendes:

VCC -----o-------. | | .-. V LED 100k| | - | | | '-' ||-+ | ||

*Martin Laabs* wrote on Sun, 06-08-27 14:27:

Für die Leistung ein NPN-Transistor, am Emitter ein Meßwiderstand für

0.1 V oder weniger und dazu ein SMD-OPAmp. Natürlich ist das nicht wirklich elegant und minimalistisch, andererseits sind das inzwischen auch Pfennigartikel und in diesem Fall IMHO durch den Zweck gerechtfertigt. Es ginge auch ein Differenzverstärker mit Emitter an plus, aber das ist eher mehr Aufwand, baut größer, und teurer möglicherweise auch.

Dieter 'Ingrid' Wiedmann schrieb:

Ach ja, den BC547 könnte man noch durch einen Germanen ersetzen, Shunt natürlich anpassen.

Gruß Dieter

Hallo Martin,

Wenn es auch Konstantspannung sein darf, auf die ganz bequeme und dekadente: Einen LDO Regler nehmen, feddich.

Aber sauber darauf achten, dass er auch die passende Kapazitaet am Ausgang hat mit dem passenden ESR. Sonst schwinget er gar foerchterlich. Viele kommen jedoch mit 1-10uF Keramik aus und die sind inzwischen nur noch so gross wie ein Reiskorn.

Gruesse, Joerg http://www.analogconsultants.com

Joerg schrieb:

Dann brauchst Du aber immer noch einen Vorwiderstand f=FCr die LED mit mindestens

0,5V Verlust, oder gibt es LDOs mit einstellbarewr Strombegrenzung? Gruss Harald

Joerg schrieb:

Darf es nicht. Siehe Aufgabenstellung.

MfG Falk

Hallo Harald,

Deswegen schrieb ich ja "wenn es Konstantspannung sein darf". Geht haeufiger als man denkt. Aber man kann die einstellbaren LDO (Adj Kategorie) auch mit ein paar Tricks stromsteuern. Bei der simplen Art ueber die BE Strecke muss man etwas vorspannen, damit der OP mit weniger als 0.5V hinkommt.

Gruesse, Joerg http://www.analogconsultants.com

Hallo Falk,

Daher das Woertchen "wenn". Keep an open mind ;-)

Gruesse, Joerg http://www.analogconsultants.com

Martin Laabs schrieb:

Versuch mal dies: ftp://ftp.kom2.de/space/I-konst.jpg nicht getestet, müsste aber gehn. Der Ruhestrom der Schaltung über die Sperrschichtfets

Michael Sonnthal schrieb:

sorry

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