Spannungslimitierte Konstantstromquelle

Hi,

ich ben=F6tige zum Testen bestimmter Me=DFger=E4te (0-Ohm-Amperemeter) eine regelbare Konstantstromquelle im Bereich von einigen uA bis etwa

50mA. Das ist noch nicht das Problem, das m=F6chte ich mit einem LM334 realisieren.

Aber: Die Spannung am Ausgang sollte ein paar Millivolt (10 w=E4r' super, 50 ok, 100 ist die Schmerzgrenze) nicht =FCberschreiten. Meine erste Idee war, die Spannung mit einer Diode oder einem Transistor zu begrenzen, aber die gehen erstens nicht so weit runter, zweitens bef=FCrchte ich Leckstr=F6me.

Gibt's eine einfache L=F6sung daf=FCr?

Rudi

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Rudi
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Spannungsgesteuerte Stromquelle/senke mit OP und dickem MOS-Fet:

Uin -| + \ D | >-R1-G R1= 100 Ohm +| - / S | | +------------+ | R | GND

Für OP empfiehlt sich TLC271 in low-speed Einstellung oder TLC27L2. Offensichtlich braucht man noch Versorgung 7-9V ( 9V Batterie ). Referenzspanungsquelle, Poti für Uin.

MFG JRD

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Rafael Deliano

Hi Rafael,

danke f=FCr den Tip! Die Schaltung braucht dann zwar noch einiges an Drumherum (z.B. einen zweiten OP zur Spannungsbegrenzung), aber das Prinzip gef=E4llt mir.

Rudi

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Rudi
*Rudi* wrote on Tue, 05-09-20 13:39:

Tut nicht die Standard-Labornetzgeräteschaltung mit Konstantspannung und einstellbarer Strombegrenzung exakt das gewünschte? Im anderen Zweig betrieben ist sie eine Stromquelle mit Spannungsbegrenzung.

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Axel Berger

Hallo Rafael,

hmm, korrigiert mich wenn ich falsch liege, aber ich glaube, dass diese Schaltung nicht das macht, was Rudi wollte. Hier wird meiner Meinung einfach Uin an R eingeprägt, und in den Transistor-Drain fließt dann halt der entsprechende Strom rein. Aber eine Spannungsbegrenzung (die geforderten 10mV) zwischen Drain gegen Versorgungsspannung sehe ich nicht.

Grüße Ralf

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Ralf Rosenkranz

Ich glaube so richtig klar ist er sich ja auch nicht was es werden soll: eine Konstantstromsenke/quelle hat variable Spannung an den Klemmen. Wenn man bei 100mV begrenzt wird es eine Konstantspannungsquelle, Spannungsregler/Shuntregler

Wenn man negative Versorgung hat und 0,0V will gibts bekanntlich diese Stromquelle/senke:

--+-------Poti------+ | | +-------| - \ | | >---+ GND- | + /

50mA sind für OPs erwas üppig. Aber zwei parallelgeschaltete LM358 mit 50 Ohm Widerständen an den Ausgängen können 50mA abgeben.

---+-------Poti-------+ | | +-------| - \ | | | >-R1-+ | GND- | + / | | | | | +-------| - \ | | >-R1-+ GND- | + /

MfG JRD

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Rafael Deliano

Null Ohm sagst Du...?

... dann könntest Du doch eine 50mA-Stromquelle bauen und ihr einen

1-Ohm-Widerstand an den Ausgang setzen. Da Dein Amperemeter ja Null Ohm hat, wird es sich an die Stromteilerregel halten und der gesamte Strom wird über Dein A-Meter fliessen. Wenn es Null Ohm Innenwiderstand hat, fällt über ihm keine Spannung ab und somit fliesst durch den Einöhmling kein Strom mehr :) Entweder ist das jetzt die Lösung, oder Dein Amperemeter hat irgendwie doch keine Null Ohm. Wie soll das Ding eigentlich funktionieren? Ich stelle es mir so vor, dass Du den Messstrom durch einen R fliessen lässt und dann einen zweiten Strom umgekehrten Vorzeichens addierst, so dass die Spannung über dem Messwiderstand gleich Null wird. Dann misst Du den hinzuaddierten Strom und weisst wie gross Dein Messstrom war. Mein Problem hiermit: wenn Du so eine Schaltung entworfen hast, müsste mein Lösungsvorschlag nahe liegen. Wo liegt das Missverständnis?
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Stefan Huebner

Hi Rafael,

Doch, bin ich mir schon. Da=DF eine Konstantstromquelle eine variable Spannung hat, ist mir klar. Genau deshalb brauch' ich ja die Begrenzung, damit ich bei einem Fehler die zu testende Schaltung nicht =FCber'n Jordan schicke, indem ich sie mit z.B. 15V brate.

Ich hab' Dein Konzept folgenderma=DFen erweitert:

U+ | +-----------+ | | | R | | | +---o |

+--------------+ Ausgang | | | +---o | Z-Diode o.=E4. R | | | | | | | +-----|+\ D+---+ | | | |OP+---R---G
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Rudi

Hi,

Ja. Ist eine OP-Schaltung , aka Strom-Spannungs-Wandler.

Hab' ich mir auch schon =FCberlegt. Nur: Wenn ich den Strom runterregle, f=E4llt auch die Spannung. Wenn ich dann im uA-Bereich bin, hab' ich uV am Ausgang, damit bin ich schon wieder im Bereich der Fertigungstoleranzen der Bauteile. Und wenn ich einen Umschalter einbaue, bekomme ich so unsch=F6ne Dinge wie Umschaltverz=F6gerung, Prellen etc. (Von Bedienungsfehlern einmal ganz abgesehen) Das l=E4=DFt sich nat=FCrlich alles in den Griff kriegen, aber die Schaltung h=F6rt dann auf, einfach zu sein.

Rudi

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Rudi

Mir ist unklar was die "Testschaltung" ist. Insofern tu ich mich mit sinnvollen Vorschlägen schwer.

Ist das ein empfindliches, niederohmiges Drehspulinstrument das nicht beschädigt werden soll ? Es soll ein Strom eingeprägt werden der maximal Vollausschlag entspricht ?

In dem Fall müsste die Last floatend und passiv sein, ca. ein Widerstand. Würde zu Drehspulinstrument passen.

Einfacher ( d.h. ohne Fet ) natürlich nominell mit passender OP-Schaltung ( wenn man die LM358 wie gezeigt auf 50mA aufbohrt ) MfG JRD

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Rafael Deliano

Hi Rafael,

Ein extrem empfindlicher Strom/Spannungswandler mit OP. Falls Du genaueres wissen willst, google nach "zero resistance ammeter".

Weder noch, meine Schaltung wird floatend (Batteriebetrieb)

Wie realisierst Du die Spannungsbegrenzung ohne FET?

MfG Rudi

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Rudi

Für zwei Elektroden mit Anwendung Chemie ? Es gibt zwar auch kompliziertere Schaltungen ( vgl Bücher a la Bard, Faulkner "Electrochemical methods" ) aber Strom-Spanngswandler im Testobjekt sieht ca. so aus:

----+---R1----+ | | +--|- \ | | >-+-- ---+--|+ / | GND

Das Teil konnte ehedem ein Hybrid ICH8500A von Intersil sein ( Datenblatt leider nichtmehr im www kann ich bei Bedarf aber scannen ). D.h. ein diskreter MosFet gefolgt von OP. Hatte 0,01pA Eingangsstrom und kostete 100 - 200DM/1St. Intern hat der aber bereits Dioden sonst würde der Fet nicht lange leben:

-+-+-|- \ K A | \___ A K | / -+-+-|+ /

Wenn der OP wirklich auf 0V ausregelt liegt an den Dioden 0V an und es fliesst durch sie kein Strom, sie rauschen auch nicht. Insofern würde ich auch nicht päbstlicher als der Pabst sein und eine Schottkydiode SB120 spendieren:

+---------R------+--- | | Uref K | A +----------------+----

Es kann Sinn machen die Spannung an den Klemmen zu verstärken und LED anzusteuern um zu sehen ob das geprüfte Gerät wirklich auf 0V runterregelt oder ob man z.B. Kontaktierungsfehler hat.

MfG JRD

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Rafael Deliano

Genau.

Der Papa Ratzi hat damit eh nix zu tun :-) Es gibt z.B. auch die M=F6glichkeit, andere OP enthaltende Me=DFger=E4te durch trickreiche Beschaltung als ZRA zu verwenden. Und wenn ich mich da vertue m=F6chte ich das nicht unbedingt durch Rauchzeichen mitgeteilt bekommen.

MfG, Rudi

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Rudi

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