Berechnung am LM 317

Werden bestimmte Schaltungen gesucht?

Moderator: dussel07

Berechnung am LM 317

Beitragvon Pelle » 27.07.2013, 12:58

Hallo liebe Forumsmitglieder,
zwar ist im Forum im Moment wenig los, aber ich lese trotzdem täglich mit. Und weil ich gerade auch etwas mehr Input zu der Strombegrenzung mittels LM 317 brauche, hier mal eine Frage dazu:
Ich verstehe im Moment noch nicht so ganz, wie Du Alterhase, die Strombegrenzung am Spannungsregler LM 317 berechnet hast im Beitrag von dominicmigl http://www.daselektronikerforum.de/viewtopic.php?f=9&t=895&sid=d1bfa53586c0d76da22f7892f9ae044b
Es wäre toll, wenn es mir jemand noch einmal genauer erklären könnte.

PS: Auf der Suche nach einem passenden Gehäuse bin ich erst bei IKEA gelandet und habe mich jetzt letztendlich für ein Profigehäuse entschieden, dass ein ehemaliger Arbeitskollege noch rumliegen hat.
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Re: Berechnung am LM 317

Beitragvon alterhase » 27.07.2013, 13:19

...Der LM317 macht immer dann auf, wenn zwischen "Out" und "Adj" weniger als 1,25 V liegen und wenns mehr werden zu. ...
Deshalb kannst du den Widerstand zur Strombegrenzung ganz leicht berechnen. Er dient zur umwandlung des Stroms in eine Spannung (eben die 1,25 V) bei deren überschreitung der LM317 den Hahn abdreht.

Also: Rmess = Uref/Imax
gerechnet am Beispiel für 0.5 A: 1,25/0,5 = 2,5 Ohm

Siehe auch hier klickmich
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Re: Berechnung am LM 317

Beitragvon Pelle » 27.07.2013, 18:51

Also, ich glaube, ich habe es teilweise verstanden. (Hätte ja auch vorher einmal auf Chef´s Seite gucken können! :oops: ). Dann wird im Datenblatt deshalb ein Poti zwischen Adj und Out geschaltet um diese 100 µA zu regeln, weil dadurch weniger Wärmeverluste auftreten, und ich dadurch auch ein Standardpoti mit 0,25 W benutzen kann. Natürlich fallen dann, am in Reihe zum U(out) geschalteten Widerstand von sagen wir mal 1 Ohm die 1,56 Watt an Wärme an.
Ist es denn auch möglich, einen LM 317 vorgeschaltet als Strombegrenzung mit Bezugspotential von 0 Volt gegen +24 V, mit einem weiteren LM 317, der dann die Spannung regelt zu betreiben? Der regelbare Widerstand im Stromteil müsste dann sehr groß (10 kOhm? ) sein, um einen Strom von ca. 1 A zu erhalten. Eine Strombegrenzung auf 0 mA wäre damit jedoch nicht möglich.

Die Spannungs regelbare Teil Schaltung habe ich nämlich schon fertig und möchte nun eine Strombegrenzung nachrüsten.
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Re: Berechnung am LM 317

Beitragvon alterhase » 27.07.2013, 19:56

Ganz bin ich mir nicht sicher ob du es richtig verstanden hast.
Meinst du diese Schaltung?
Unbenannt.JPG
Unbenannt.JPG (23.22 KiB) 6864-mal betrachtet

Hier nimmt man ein Poti, das man zum Messwiderstand parallelschaltet weil ein 0,5 Ohm Regelwiderstand kaum erhältlich ist. Es kommt ja nur auf die Spannung zwischen Adjust und Out an. Ist eine Krücke wie man mit handelsüblichen Bauteilen zum Ziel kommt.
Die 100µA IAdj die du aus dem Datenblatt hast sind eigentlich ein "Ruhestrom" den der Hersteller nicht wegbekommt und den man bei genauer Berechnung für einen Stabi mit berücksichtigen muss. Den kann, will und braucht man nicht einstellen, der ist leider vorhanden.

Wenn du ein Netzgerät mit Stromstabi machen möchtest dann geh mit der gesiebten Gleichspannung zuerst in den Stromstabi und danach (dort wo Is steht in Uin des Spannungsstabi.
LM317 S02.GIF
LM317 S02.GIF (983 Bytes) 6864-mal betrachtet
LM317 S01.GIF
LM317 S01.GIF (2.32 KiB) 6864-mal betrachtet
Die Prinzipschaltbilder hab ich von der Elektronikerseite geklaut. ChefGnade! 8)

Achtung! der Stromstabi frisst dir ein paar Volt weg, sodass der Spannungsstabi vielleicht dabei verhungert und nicht mehr den ganzen Regelbereich hat. Das musst du bei der Trafospannung berücksichtigen Du hast dann 2 Mal die Dropoutspannung zu berücksichtigen.

Nochwas! Der LM317 hat einen mindeststrom von 5mA deshalb macht man den R1 beim Spannungsstabi so niederohmig, (240R) damit der Imin gewährleistet ist. 1,25/240=0,0052 :wink:

Edit:

...st es denn auch möglich, einen LM 317 vorgeschaltet als Strombegrenzung mit Bezugspotential von 0 Volt gegen +24 V, mit einem weiteren LM 317, der dann die Spannung regelt zu betreiben? Der regelbare Widerstand im Stromteil müsste dann sehr groß (10 kOhm? ) sein, um einen Strom von ca. 1 A zu erhalten. Eine Strombegrenzung auf 0 mA wäre damit jedoch nicht möglich. ...
Da verstehe ich nicht was du meinst. Hat sich aber vielleicht eh schon erledigt. Wenn nicht, dann Schaltplan wie du dir das vorstellst.
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Re: Berechnung am LM 317

Beitragvon Pelle » 27.07.2013, 20:50

Vielen Dank, Alterhase für die Erklärung der Parallelschaltung des 0,5 Ohm Widerstands mit dem 1k und 500 Ohm Poti. Das war mir nicht so ganz klar, weshalb.
Meine Überlegungen bezogen sich jedoch auf das Datenblatt http://pdf.datasheetcatalog.net/datasheet2/a/0s922lq6p7gwsc2hhzx6z4e3pl3y.pdf. Auf den Seiten 8 und 9 figure: 22 und 23 wird eine Schaltung mit einem negativen Bezugspotential gezeigt, zur Strombegrenzung bis auf 0 A, die natürlich nicht erreichbar ist, wenn man kein negatives Potential zur Verfügung hat. (So wie ich.)
Meines Erachtens würde es aber auch ohne negatives Bezugspotential gehen, oder irre ich mich da?
Bitte sorry für meine springenden Gedanken, ohne Angabe dessen, worauf es sich überhaupt bezieht. Bei den herrschenden Temperaturen ist es mir im Moment nicht möglich, strukturiert zu denken. Deshalb brauche ich auch noch etwas Zeit den Rest Deiner Ausführungen zu lesen und auch zu verstehen.
Ist es denn in Wien nicht so heiß?
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Re: Berechnung am LM 317

Beitragvon hws » 27.07.2013, 21:43

Pelle hat geschrieben:..Meines Erachtens würde es aber auch ohne negatives Bezugspotential gehen,
Und wie? welche Schaltung?
Die Argumentation "das müsste doch eigentlich.." taugt zumindest dann nichts, wenn folgt "wie und warum, weiß ich auch nicht".

Nein, ohne negative Vorspannung geht zumindest dieses Konzept nicht, sonst hätten die hochbezahlten Applikationsingenieure von OnSemi das sicher gemacht.

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Re: Berechnung am LM 317

Beitragvon alterhase » 28.07.2013, 05:40

Wenn du mit einer Regelung +1,25V bis +25V bzw. ca. 100mA bis 1,5A zufrieden bist, brauchst du die -10V nicht aber ein anderes (klassisches) Schaltungskonzept.

(@hws: es geht auch freundlich. :wink: ) Ja, in Wien ist es auch heiss. 38 bis 39 °C werden erwartet :mrgreen:

:arrow: Gilt jetzt nur für Regelung auf 0V/0A:
Ohne neg. Hilfspotential (-10V) gehts nicht. Wie sollten sonst die Schaltungsdetails Q1, D1, D2 und (besonders deutlich erkennbar) Q2, D3, D4 funktionieren?
LaborNT.PNG
Es müssen nicht unbedingt 10V sein -12 oder -8 werdens auch tun. Belastbarkeit schätze ich 20 bis 40mA Sind 2 Stromsenken mit J-FET Q1, Q2 die an den Dioden D1, D2 bzw. D3, D4 jeweils die 2 mal Flusspannung UFvon ca. 0,6 bis 0,7V der Dioden auftreten lassen. die? ... na was ? die Uref 1,25 V kompensieren damit man auf 0V bzw. 0mA runterregeln kann. Wenn du das nicht brauchst, (ich wüsste auf die Schnelle keinen praktischen Anwendungsfall) ist der Aufwand verzichtbar. ... dann mach einfach die klassische Schaltung. Siehe unten.
Sonst musst halt noch einen Trafo spendieren um die -10V zu erzeugen. zB. ein Steckernetzteil schlachten.
Oder du machst einen "Spannungsnegierer" siehe Chefs Seite. Wobei dann die +24V zuviel für den armen NE555er sind und du vorher auf +15V runterstabilisieren must und die -10V würd ich auch noch einmal mit einem 79L10 ... sicher ist sicher.

:arrow: Klassisches Schaltungskonzept:
D1, D2, D3, D4, Q1, Q2 und -10V entfallen.
Unterer Anschluss von 1k0 Poti (Fußpunktwiderstand für Imax nicht vergessen) kommt auf Vref von Regler 1, unterer Anschluss von 5k Poti auf GND ... feddich 8)
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Re: Berechnung am LM 317

Beitragvon Pelle » 29.07.2013, 21:52

Vielen lieben Dank Alterhase.
Genauer kann man die Verhältnisse am LM 317 wohl nicht erklären. Ich habe viel dabei gelernt und es gleich praktisch umgesetzt. Zwischen Adjust und Out des Strombegrenzer LM 317 habe ich ein 500 kOhm Poti, welches mit einem dazu parallelgeschaltetem Stück Wickeldraht (vermutlich aus Eisen), mit einem Widerstand von ca. 0,1 Ohm, geschaltet. Das Poti erreicht einen Minimalwiderstand von 1,5 Ohm, so dass ich von etwa 12 mA bis Maximallast des LM 317 regeln kann.
Ich kenne kein Forum, wo sich jemand die Mühe macht, einen Sachverhalt so gut zu erklären, dass ich als Anfänger sie gut nachvollziehen kann. Mag der Sachverhalt für einen Profi auch trivial sein, so kann er nicht unbedingt davon ausgehen, daß sich nur Elektroniker, die das als Beruf ausüben mit der Hobbyelektronik beschäftigen. :roll:

:D :D :D
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Re: Berechnung am LM 317

Beitragvon alterhase » 30.07.2013, 07:00

Danke! - die "Blumen" sind angekommen. :D

Leider muss ich dir sagen, dass du mit deinen Berechnungen und tilw. auch mit dem Verständnis noch daneben liegst. 1,25V/0,1R (dein Eisendraht) wären 12,5A ... nie im Leben schafft der LM317 das.
Poti mit 500k :shock: das sind bis zu (in der Mittelstellung) 250k zu niederohmigen Schaltungsbereichen 250k x 100µA (IADJ) das wären 25V Fehlmessung hervorgerufen durch den IADJ

Tja! - Dieser Strommesswiderstand (Shunt) hat es in sich.

:arrow: Nimmst du niederohmigen Shunt und Poti must du ihn für den kleinsten Strom auslegen. Beim runterregeln des Potis steigt dann der Strom und damit leider auch die Spannungsverluste am Shunt.
:arrow: Nimmst du ein niederohmiges Pot als Regelwiderstand (zB. 1R bis 100R entspricht 1,2A bis 12mA) so besteht Gefahr dass es am niederohmigsten Zipfel überlastet wird.
:arrow: Machst du Fixwerte umschaltbar, gehen die Kontaktwiderstände des Umschalters auf das Einstellergebnis und unter Last umschalten wird zum Abenteuer.

Die 3. Variante ist mMn. die sauberste und noch praxsistauglich.

Elegant löst man das Problem mit einem Fix-Shunt und aktiver Aufbereitung der Messspannung. (OP-Amp)
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Re: Berechnung am LM 317

Beitragvon Pelle » 30.07.2013, 07:44

:) Du hast absolut Recht, Alterhase, ich habe mich verrechnet. Gestern hat es jedoch hingehauen, leider kann ich das heute nicht mehr nachvollziehen. Gerade eben ist das Poti abgeraucht und der LM 317 hatte auch schon den Geist aufgegeben (Wohl gestern, als ich abgeschaltet habe durch Rückstrom, da ich keine Schutzdiode eingebaut hatte).
Naja gehört zum Lehrgeld.
Muss also noch einmal alles prüfen.
:|
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