Strombegrenzung

[radio-volker]

Servus,
Habe diese Strombegrenzung im Einsatz für 20mA, die wunderbar und absolut zuverlässig funktioniert.
Ich benötige diese Strombegrenzung jetzt für 5A und maximal 24V Spannung. Hat jemand eine Idee, wie ich die dimensionieren müsste? Bauteile sind kein Problem.

Strombegrenzung TL783.JPG

[RE 084]

Hallo Volker,

bei fünf Ampere musst Du dich komplett von dieser Schaltung verabschieden
und mit anderen Bauteilen Arbeiten ! Die BD139 / 140 schaffen 1,5 Ampere.
Da könnte man mit einem LM317 und nachgeschaltetem Leistungstransistor
arbeiten. So eine Schaltung sollte easy sein.....

Gruß,
RE 084

https://www.luedeke-elektronic.de/image ... 264_1.webp

[AlfredG]

Hallo Volker,
am einfachsten wäre ein "dicker LM317" ich glaube der hieß LT1083. Als Stromquelle geschaltet brauchst du da nur einen weiteren Widerstand vom Ausgang an die "Mitte". Aber einen dicken Kühlkörper!

Alfred

[countryman]

Immerhin werden über 100 Watt vernichtet wenn die Begrenzung maximal greift. Wenn das nur kurz zum Schutz des Ausgangs passiert OK, aber falls es als Dauerzustand besteht nicht so schön.
Wäre das hier etwas? Nicht so analog und übersichtlich, aber eigentlich perfekt für die Anwendung.
https://www.ebay.de/itm/272577444867

[radio-volker]

Servus,
Der Kurzschluss ist nur kurzfristig, aber wo bekommt man noch einen echten LT1083?

[ELEK]

Hallo,

den Tip von Hans (RE084) hatte ich auch als ersten Gedanken ! ich hab schon einige Male einen LM317...B3170 mit Boostertransistor in geregelten SPANNUNGS-Quellen verwendet, das geht sehr unkritisch, allerdings hat man damit keine Kurzschlußfestigkeit mehr... Bei STROM-Quelle geht der LM317 ansich ebenfalls sehr gut, hier würde ich mal die Stromquellengrundschaltung (siehe Bildersuche) auf die Variante mit Boostertransistor sinngemäß anpassen, bei der Leistung muß man dann die realen Bedingungen berücksichtigen. ich kann mir jetzt keinen Grund vorstellen, warum das nicht auch bei 5A... funktionieren soll, wichtig ist ja stets, daß die richtige Spannung für den dann steuernden LM317 entsteht.

Oder vielleicht geht Deine bewährte Schaltung bei höheren Strömen/Spannungen auch mit Darlingtontransistoren a la TIP147, die gibts als npn und pnp für Komplementärendstufen... Es gibt auch noch deutlich stärkere Darlingtontransistoren.. Die Widerstände müssen aber ggf anders dimensioniert werden, das dürfte klar sein.
Der höhere Spannungsfall der Darlingtons dürfte bei Stromquellen nicht stören. Es scheint ja nur der eine Transistor die Hauptlast tragen zu müssen... so ganz klar ist mir die Schaltung noch nicht...

Gruß Ingo

[radio-volker]

Servus,
Der LT1083 kann fremdgekühlt werden mit Lüfter, Platz ist genug im Gehäuse. Der Kurzschluss kann durch Überlast entstehen, dann soll er eben den Strom begrenzen oder durch einen Kurzschluss der Ladekabel zur Batterie, dann soll die Spannung eben zusammenbrechen, ggf. soll dann auch die Schmelzsicherung kommen, die als zusätzliche Sicherheit eingebaut ist.
Ich suche eben eine einfache und robuste Lösung, allerdings zweifele ich das echte LT1083 überhaupt noch hergestellt werden, das Zeugs kommt alles aus China, also garantielos.

[Bosk Veld]

Hallo Volker,

ILimit5A.jpg

mit dieser Schaltung läßt sich der Strom mit dem LM317 und einem kräftigen Leistungstransistor auf 5A begrenzen.
Über den LM317 fallen allerdings immer einige Volt ab, auch ohne Strombegrenzung.

Gruß, Frank

[radio-volker]

Servus,
Danke schön an alle für die Vorschläge, werde dann mal basteln.

[ELEK]

Hallo Frank,

GENAU an solche Schaltung dachte ich ^^ ...malsehen... .

Gruß Ingo

[Bosk Veld]

Hallo Ingo,

jo, ich habe mich auch erst daran erinnert, nachdem ich das Wort "Boostertransistor" in Deinem Beitrag las.

Die Berechnung der beiden Widerstände geht schnell.
R_links = 0,7V / I_LM317max .
Der Widerstand parallel zur Basis-Emitter-Strecke bestimmt den maximalen Strom, der vom LM317 übernommen wird*. Ab 0,7V Spannungsabfall steuert dann zunehmend der Transistor durch. Bei 3,9 Ohm würde der LM317 max ca. 180mA übernehmen.

R_rechts = 1,25V / I_max .
Bei geringer Last steuert der LM317 voll durch; es bleibt allerdings die erwähnte Restspannung. Wenn bei großer Last die Strombegrenzung einsetzt, regelt der LM317 so nach, daß der Spannungsabfall zwischen Out- und Adjust-Pin - also über den "Shunt"-Widerstand - 1,25V nicht übersteigt. Bei 0,25 Ohm sind dies 5A.

* Dieser Strom sollte 10mA nicht unterschreiten, die braucht der LM317 zum Arbeiten.

Gruß, Frank

[radio-hobby.de]

Hallo Volker,
hier habe ich auf die Schnelle für dich eine Schaltung am Schreibtisch entwickelt.

Mit dem Taster wird der Strom freigegeben.
Bei Überstrom kippt die Schaltung und sperrt endgültig.
Erst durch Drücken der Taste wird der Strom wieder freigegeben.

Die genaue Dimensionierung müsstest du noch durch Probieren ermitteln. Die eingesetzten Werte sind grob geschätzt.

Strombegrenzung_2.JPG

Der Widerstand 100R hängt von der Betriebsspannung und von der Spannungsverstärkung des Leistungstransistors ab; der Widerstandswert muss so niedrig sein, dass damit der Leistungstransistor T1 voll durchschalten kann.
Der dick umrandete Transistor T1 muss ein Leistungstransistor sein, denn er muss den Spitzenstrom 5 A aushalten. Der Transistor T4 parallel zur Taste sollte ein BD Typ sein, die anderen sind Kleinleistungstransistoren.
Der Widerstand 0.2R und die Einstellung des Potis entscheiden, bei welchem Strom die Schaltung kippt.
Was hältst du davon?

Gruß
Georg

[radio-volker]

Servus,
Gefällt mir, werde ich dann mal ausprobieren. Als Leistungstransistor habe ich einen 2N5684, BD Typen habe ich auch BD139/140 usw. Also Bauteile massig kein Problem.

[radio-hobby.de]

Wenn du die Möglichkeit hast, würde ich zuerst einen Versuchsaufbau machen, bestehend nur alleine aus T1 und dem Basis-Widerstand von 100 Ohm gegen Masse. Minuspol der Stromquelle an Masse; Emitter an +Pol der Stromquelle, Collector an einen "künstlichen" Verbraucher (Leistungswiderstand) gegen Masse. Den "künstlichen" Verbraucher würde ich so berechnen, dass 5 Ampere fließen können.
Nun würde ich ausprobieren, wie (also mit welchem Widerstandswert des Basiswiderstands) man optimal den T1 mit dem Basiswiderstand gegen Masse durchsteuern kann. Wenn T1 gut durchsteuert, misst man bei 5 Ampere Collectorstrom eine hoffentlich recht geringe Rest-Spannung über Emitter-Collector des T1. Wie hoch die ausfällt, hängt vom Transistor ab.

Auf diese Weise ermittelst du den genauen Wert für den Basiswiderstand des T1. Vielleicht sind 100 Ohm schon gar nicht so verkehrt.

[radio-volker]

Servus,
Ich habe den Versuch heute durchgeführt mit einem MJ15004 auf einem Fingerkühlkörper montiert,
Bei Belastung mit 4,85 A und 12,5V Spannung fallen bei einem 100 Ohm Basiswiderstand über CE 1,577V ab, bei einem 47 Ohm Basiswiderstand 0,52 V. Der Transistor wird kaum warm. Nur der 47 Ohm Widerstand 3W wird etwas warm. Belastung war eine Halogen Autolampe 12V 55/60W.
Was meinst du, soll ich in der Schaltung den 47 Ohm einbauen oder den Widerstand noch kleiner machen z.B. 33 Ohm?