einstellbare Konstantstromquelle

[eule22]

@Besserwessi
Versthe ich das jetzt richtig,
ich kann den Akku in die Schaltung wie sie askazo hier gepostet hat an der Source des des FET anschließen, den Drain auf + legen, und den Shuntwiderstand an seiner Position belassen. Die Spannung die ich auf den OP zurückkopple müsste ich dann zwischen Akku und Shuntwiederstand abnehmen. Sehe ich das richtig, oder meinst du das komplett anders?

Ich weiß, sind für euch sicherlich banale frage, aber ich bin wenn es um FET und OPs geht leider gar nicht fit.

Da fällt mir grad noch eine Frage ein: Kann der Shuntwiderstand auch etwas kleiner sein als 0,2 Ohm? Hab hier grad was mit 0,15 Ohm gefunden. Leistung des Widerstandes reicht jedoch dicke.

[Besserwessi]

Ich hatte gedacht die Teile in der Rehienfolge FET - Akku - Shunt - GND zu haben. Die Rückkopplung zur Stromregelung geht dann zwischen shunt und Akku ab. Für die Akkuspannung bräuchte man zwar einen Differenzverstärker, der hat aber raletiv wenig zu tun, denn die Spannung am Shunt wird konstant etwa 0,2 ... 0,5 V sein je nach gewähltem Strom.

Man könnte auch die reihenfolge FET - Shunt - Akku nehmen. Dann müßte man für den Shunt einen Differenzverstärker nehmen und könnte die Spannung direkt gegen GND Messen. Man könnte auch die Reihenfolge VCC - Shunt - FET - Akku wählen, und trotzdem einen N-MOSFET nehmen. Wird vielleich mit der Stabilität etwas schlechter, sollte aber auch gehen. Gegenüber der Lösung per P-MOSFET bräuchte man immerhin keine negative Spannung, eine Spannung von etwa 5 V über der Akkuspannung würde reichen.

Der Widerstand kann auch kleiner werden. 0,15 Ohm und 2 A gäben immerhin 300 mV. Das sollte genau genug sein, schließlich erfolgt die Ansterung ja auch nur per PWM.

[eule22]

Hallo,
ich hab mir jetzt nochmal zu dem n paar Gedanken gemacht was Besserwessi geschrieben hat.
Und wenn ich das richtig verstanden habe, sollte das doch so funktionieren (Anhang). Oder??

Jetzt noch 2 Fragen: Passt die Beschaltung des Differenzierers (auch die Widerstandswerte)? So sagts zumindest mein guts altes Tabellenbuch
Und wozu dienen die 100 Ohm Widerstände zwischen IC1b und FET, sowie zwischen IC2a und IC1b? Wie ich letzte Woche in der Schule gelernt habe, sollten OP und FET doch theoretisch Leistungslos angsteuert werden können.

[Besserwessi]

Der Widerstand R12 wird gebraucht, damit der Kondensator C4 sinnvoll wirken kann und die Schleife für hohe Frequenzn schließt.
Der Widerstand R7, vor dem gate des FETs wird gebraucht, damit der OP nicht die recht große Kapazitive Last des Gates sieht. Mit so viel Kapazität am Ausgang neigen OPs leicht zum Schwingen. Außerdem kann ohne den Widerstand auch der FET selber anfangen zu schwingen, wenn das Layout ungünstig ist.
Die größe von R12 und R7 ist auch gar nicht so wichtig. Ich würde hier lieber etwas mehr als 100 Ohm nehmen.


Die Schaltung hat noch einen kleinen Haken: Für die Ansteurung des Gates muß die Spannung am Gate ca. 4 V höher als an der Batterie sein. Da wird man so also recht viel Leistung verschwenden müssen. Die OPs sollten idealerweise 6-10 V mehr bekommen als der Laststrom für die Akkus.
Wenn die Spannung über 20 V wird muß man dann schon aufpassen mit der maixmalen gate Spannung.

Die Glättung des PWM Signals kann man noch einfacher und besser machen. Der OP 1a ist nicht wirklich nötig. Der Filter wird besser wenn das 2 te RC Glied das 1. wenig belastet. Normal wird das 2 te 10 mal hochohmiger ausgelegt. Den Spannungsteiler kann man auch gleich mit dem 2 ten RC Gleid kombinieren. Durch den Teiler wird man wieder niederohmiger und man kann ausnahmnsweise 2 gleiche Kondensatoren nehmen. Es sollten da also 2 Kondensatoren (z.B. 68 nF) und 3 Widerstände (10 K, 150 K , 10 K) ausreichen.

[PICture]

Hallo!

Man könnte anstatt 2 x LM358 nur 1 x LM324 nehmen, weil gleiche OpAmps drin sind.

MfG

[eule22]

@ Besserwessi:
Ich werde aus dem Abschnitt nicht schlau:
Die Schaltung hat noch einen kleinen Haken: Für die Ansteurung des Gates muß die Spannung am Gate ca. 4 V höher als an der Batterie sein. Da wird man so also recht viel Leistung verschwenden müssen. Die OPs sollten idealerweise 6-10 V mehr bekommen als der Laststrom für die Akkus.
Wenn die Spannung über 20 V wird muß man dann schon aufpassen mit der maixmalen gate Spannung.

Die Verschwendung der Leistung steht für mich vorerst mal an 2. Stelle. Ich möchte damit 1,2V NiMh Akkus laden, deren Kapazität unterschiedlich sein kann, deshalb auch der Aufwand mit der veränderbaren Konstantstromquelle. Und wenn ich das richtig sehe, kann meine Gatespannung bei der Betriebsspannung von 12V doch auf alle fälle 4V höher werden? Ich bin nicht an die Betriebsspannung gebunden, die kann ich auch noch höher ansetzten.

Aber was meinst du mit dem Satz: Die OPs sollten idealerweise 6-10 V mehr bekommen als der Laststrom für die Akkus.
Wie darf ich das versthen, dass meine Spannung am OP um 6-10V höher sein muss als mein Strom? Meinst du mit "Strom" die Spannung am Shuntwiderstand?

Die dimensonierung des RC Gliedes werde ich dann vornehmen, wenn ich die die ganzen Bauteile habe. Aber ich werde deinen Rat berücksichtigen! und verschieden Varianten probieren.

[Besserwessi]

Wenn es nicht auf die Verlustleistung ankommt, und die Akkuspannung unter etwa 6 V liegt geht das so. Für einzelne Zellen ist das also kein Problem.

Die dimensionierung der RC Gleiger sollte recht unkrietisch sein, denn der Ladestrom muß sich ja nicht schnell ändern, und kleine Schwankungen wären auch kein großes Problem. Die gezeigte Schaltung geht, es geht nur auch einfacher (1 OP weniger).

[dremler]

weiß zufällig jmd ob es OPVs mit den geforderten dimensionen gibt?


natürlich soll einer dann keine 100€ kosten...

[Besserwessi]

Die Anforderungen an die OPs sind hier wirklich nicht groß. Der LM324 (4 fach OP) ist so ziehmlich das billigste was man kreigt, sollte unter 20 Cent zu kriegen sein.
Es gibt auch OPs die direkt 2 A schaffen, z.B. L165.

[eule22]

Hallo zusammen,

Danke nochmals für euere Hilfe mit der Konstantstromquelle. Habe die Bauteile gestern bekommen, und das ganze mal provisorisch auf einem Steckbrett aufgebaut. Lief alles soweit ganz gut, der Strom kann stufenlos eingestellt werden. Genau wie ich mir das vorgestellt habe!

Jetzt wollte ich das ganze heute mit selben Bauteilwerten auf ein Lochrasterplatine aufbauen. Und es will einfach nicht funktioniern. Ich habe die Schaltung nun schon zig male auf Fehler im Layout überpfrüft, jedoch scheint das Layout zu stimmen. Der Fehler verhält sich volgendermaßen: Der Strom ist nicht von 0 - 2A einstellbar, sondern man kann die Pulszeit erhöhen, erhöhen und es passiert nichts, und plötzlich fließt schon ein Strom von 200mA-400mA. Jedoch kann ich ab dann Strom via größerer Pulszeit verstellen.
Jetzt die Frage, gibt es beim Umgang mit OPs irgndwelche Grundlegenden Dinge die ich falsch gemacht haben könnte. Behandlung der ICs ist mir klar, wenngleich ich hier auch keine ESD Vorkehrungen getroffen habe. Pufferkondensator der OP Betriebsspannung ist vorhanden.

Was ich messen konnte zwichen meiner Steckbrett - Schaltung und der auf Lochrasterplatine: Die Spannung die zum FET geht, war einmal 4V (Steckbrett) und einmal 6V(Lochraster), was dann auch den detulich höhren Strom erklären würde. Dei restlichen Spannugen sind soweit ich das beurteilen kann relativ identisch.

Hat jemand von euch einen Ansatz dazu? Ich such seit ungefähr 5 Stunden rum und probiere Lösungen aus, aber bis jetzt hat noch nichts geklappt.