Konstant-Strom

[.Johannes.]

Hallo!

Ich suche eine Schaltung, die mir einen Konstanten Strom (bis ca. 5A) liefert. Der Strom sollte per widerstand einstellbar sein.

[KlaRaw]

Hallo,
Im Datenblatt zum LM317 gibt es Vorschläge.
http://www.ortodoxism.ro/datasheets/nationalsemiconductor/DS009063.PDF
Gruss Klaus.

[BlinkyBill]

Das Problem an den Schaltungen mit 317 ist nur, dass du den Strom immer durch einen Widerstand bringen musst, der beim gewünschten Strom 1,25 Volt Spannungsabfall hat. Hier wird viel Leistung verbraten, was das einstellen via Widerstand ( ich nehme mal an, dass er mit einem Poti einstellen möchte) nicht wirklich einfach gestaltet. ( 6,5W Poti??? )

Klar, die Leistung wird immer verbraten, aber man könnte das auch einen FET machen lassen. Dazu ein kleiner shunt, opv, Poti dran und gut iss...

Oder wenn der Wert nicht ganz so stabil sein muss, also der Temperaturdrift des FET keine Rolle spielt, kannst du diesem einfach am Gate mittels eines Spannungsteilers (Poti) eine Spannung geben, und daraus resultiert dann der Strom.

[shaun]

OPV-Grundschaltung Konstantstromquelle. Der OPV steuert je nach gewünschter Art (Strom gegen Masse senken oder aus Plus heraus treiben) einen N- bzw. P-Kanal-MOSFET, in der Sourceleitung liegt ein kleiner Shunt-Widerstand, zB 0,1 Ohm, und dann an Masse bzw. Plus. Dann hast Du bei 5A nur noch 2,5W. Wenn das immer noch zu viel ist, musst Du auch bedenken, dass die gesamte Differenz zwischen Versorgungs- und Lastspannung mal Strom im MOSFET verbraten wird. Die Spannung am Shunt kommt dann an den invertierenden, die Vergleichsspannung auf Masse bzw Plus bezogen an den nichtinvertierenden Eingang. Ggf noch ein Kondensator zur Stabilisierung des Ganzen zwischen Ausgang und inv. Eingang des OPV.
Für die massebezogene Variante kann ein LM358 verwendet werden, bei der plusbezogenen Quelle brauchst Du einen OPV, der eingangsseitig bis an Plus herankommt oder eine Hilfsspannung höher als Last-Plus.

[.Johannes.]

Die Stromstärke sollte per Microcontroller (über einen D/A-Wandler) geregelt werden können. Leider kenne ich mich mit OPV's nicht so gut aus. kann mir da jemand ne gute Seite dazu empfehlen?

[BlinkyBill]

Dann nimmst du die erwähnte Grundschaltung, und anstatt ein Poti zu nehmen, schliesst du am entsprechenden Pin den Ausgang des DA-Wandlers an...

Was willst du denn anhängen ? kannst du den Transistor im GND-Zweig einsetzen, oder geht das wegen Irgendwelchen potentialen nicht?

gruß

[.Johannes.]

Ich habe mal folgende Schaltung aufgebaut. In der Simulation funktioniert alles. Mit dem Spannungsteiler kann ich die Gewünschte Stromstärke einstellen, die dann unabhängig vom Widerstand [T] konstant bleibt.
Darf ich denn einen Transistor so direkt an den OPV anschließen? welchen Transistor sollte ich da nehmen?

[BlinkyBill]

Wenn du nun aber hier in deinem Beispiel am eingang des OPV mit nem µC ausgang drauf willst, hast du das Problem, dass du maximal auf 5V kommst, und damit in bezug auf die 12V nicht viel ausrichten kannst. Dann brauchst du halt 2 OPVs.
Ansonsten sollte das so klappen. Transistor kannst du eigentlich so ziemlich jeden p-kanal FET nehmen. Bei sehr dynamischer Belastung kann es sein, dass der Aufbau zu schwingen beginnt. Hier solltest du in der Schaltung sicherheitshalber mal zwischen dem OPV und dem Gate einen Widerstand, sowie am Gate einen kleinen KerKo vorsehen, aber vorerst mal ohne versuchen.

und ja, bedenke, dass 1 Ohm an 5A auch schon viel sind. Da brauchst du sonst nen riesen Brummer. 25 W, ausserdem fallen dir da dann 5V spannung ab, die du am Ausgang nicht mehr has... Also hier möglichst klein Bleiben

[shaun]

Den Shunt kannst Du auch kleiner machen. Beachte, dass die Referenz zwischen +12V und dem nichtinvertierenden Eingang liegt, nicht auf Masse bezogen! Schon überlegt, wie Du das mit dem uC hinbekommst? Die Nachfragen, ob es möglich wäre, einen Strom gegen Masse fliessen zu lassen, also ob Deine Last potenzialfrei ist, waren nicht unbegründet!!!
Ausserdem brauchst Du -wie ich schon schrieb- für diese Variante einen OPV, der eingangs- wie ausgangsseitig bis an +Ub herankommt, also einen Rail-to-Rail-OP oder eines der Ausnahmeexemplare, die +Ub einschliessen. Der CA3140 war glaube ich so ein Kandidat. Oder aber Du verwendest als OPV-Speisung eine Spannung größer 12V. Als Transistor kannst Du wie schon gesagt wurde einen P-Kanal-MOSFET benutzen, der im Zweifelsfall 60W (Ausgang kurzgeschlossen, 5A eingestellt, Ub=12V) verheizen kann (Kühlkörper!) oder aber einen PNP-Transistor in Darlington-Schaltung, natürlich auch mit Kühlung.