Stroombegrenzer

Lambiek

Special Member

Jij eet technische encyclopædiën...........

Hhu, je bent in de war met rew, dat is een wizard. :)

Als je haar maar goed zit, GROETEN LAMBIEK.
Frederick E. Terman

Golden Member

:)
--
Het lijkt inderdaad of wij meer plezier aan de vraag beleven dan @TS, maar dat gaat natuurlijk vaak zo: wij hóeven in zo'n geval niks. :)

De temperatuur kun je in zo'n sim ook laten veranderen.
In dit voorbeeld zie je hoe dan de waarde waarop de stroom begrensd wordt, varieert van - in mijn voorbeeld - 1,9 A bij 0°C tot ca. 2,2 A bij 50°C.

Hoewel het bouwen natuurlijk het leukste is, beleef ik ook wel plezier aan de sim.

Keramisch, kalibratie, parasitair: woordenlijst.org

Op 20 maart 2018 21:59:52 schreef MGP:
Ben ik hier de enige zonder sim programma? ;)

Nee hoor, ik gebruik dat ook niet. Ik beoordeel een schakeling op papier of op beeldscherm. En als ik het niet snap, dan doe ik er niks mee.

Ik had in mijn eerste antwoord niet echt door dat die Vrsens maar zo weinig van tel is (enkele mV's), vandaar dat ik twijfelde of de waarde van Rsens wel goed was.
Maar alles is nu opgeklaard en hebben we ook iets bijgeleerd.

Nb. Ik ga SIM nu zeker niet installeren aangezien we hier plaatjes krijgen met uitleg, veel beter.. ;) :)

LDmicro user.

Best wel handig, zo'n simulatieprogramma.
Ik heb dit schema eens ingevoerd in Yenka (zo'n simpel programma dat ik het zelfs begrijp) en hier wel wat van geleerd.
Zoals: A:(ik weet, Yenka is beperkt in het aanbod aan Mosfets)Mosfets kun je hiermee opbranden (is al gezegd, die 24V is funest)
B: het type Mosfet is wel van belang, het type waar Yenka mee komt geeft een dermate grote spanningsval dat bij de genoemde belasting van 14,4 ohm die 2 A helemaal niet gehaald kan worden (even rommelen met de waarde, 10 ohm of zo en ja, blijft nu lekker op 1,99A).
C: je er echt niet achter komt hoe de schakeling werkt.
D: bevestiging van mijn gedachte over dit programma, leuk voor schakelingen waarvan je weet DAT ze werken.
Programma houdt geen rekening met toleranties of temperatuurinvloeden en zeker niet met onzinnige waarden zoals 0,03 ohm voor een weerstandje, nee, sorry, weerstand tussen de emitters van transistors, want lijntje hebben geen weerstand.
E: Typisch een schoolvraag (ik volg ze graag, ik wil ook wat leren), leuk om er iets van te leren, in de praktijk heb je er niets aan.

Bedankt voor de reacties iedereen!

Op 20 maart 2018 16:04:24 schreef MGP:
Heel moeilijk om zoiets op papier uit te leggen zonder daar een thesis over te schrijven.
Je zult zelf wat moeten opzoeken maar hier in't kort:

Q2 en Q3 vormen een stroombron waarvan Q2 de referentiestroom is 24V/10K= 2.4 mA

Zolang de spanningsval over Q3 + Vrsens niet hoger is dan -0.7V (pnp)zal Q1 niet geleiden, zo blijft de gate negatiever dan de source en stuurt M1 volledig uit.

Wordt er stroom door de Rsens gejaagd dan zal Q3 beginnen sperren en hierdoor zal ook de spanningsval over Q3 verhogen, dit samen met de Vrsens en hierdoor zal Q1 meer stroom door R1 laten vloeien.

Dit heeft voor gevolg dat de gate van de P-mosfet onder Vth komt en de mosfet zal dichtknijpen tot de max stroom van 2A.

Aangezien M1 bijna volledig is dichtgeknepen zal er 23,..V over M1 staan die met de stroom erdoor zo'n 23 * 2 = 46W zal dissiperen.

Al de overige berekeningen zul je moeten opzoeken, ik ben er te lang uit, misschien heb ik inzichtfouten gemaakt, maar ik heb toch geprobeerd.

Anderen kunnen het misschien beter uitleggen.

edit: toch een gevaarlijke schakeling voor de mosfet, de max gatespanning van 20V is hier dodelijk, een zenerdiode ontbreekt.

Wat bedoel je met een zenerdiode?
Als ik een zenerdiode aan de Gate van de mosfet aansluit en dan op de ground, is de spanning bij de gate de zelfde voltage als de Vf van de diode. Hierdoor wordt de stroom niet gelimiteerd. Of bedoel je misschien iets anders?

Thevel

Golden Member

Je moet een zenerdiode plaatsen over de gate en de source, bijv een 15V exemplaar.

Het gaat et namelijk om dat de spannning op de gate niet meer ean 20v mag verschillen met die van de source. Doet ie dat wel gaat de boel kapot.

Voed je de schakeling met 24V ga je hoogstwaarschijlijk buiten spec. Of ie dan ook echt kapot gaat weet ik niet.

four NANDS do make a NOR . Kijk ook eens in onze shop: http://www.bitwizard.nl/shop/
Thevel

Golden Member

Bij het in de startpost vermelde type mag de gate-source spanning zelfs niet meer dan 16V zijn.

Dan is die 15V zener nog krap ook.

Ik ken de SMAJ15 en die kan zomaar 18-21V over zich heenkrijgen voordat ie zich er serieus mee gaat bemoeien. Maar goed, de naamgevende 15 daar is bedoeld als "nominaal 15V bemoeit ie zich niet mee" en bij een normale 15V zener zal het wel inderdaad een gooi naar de werkelijke zenerspanning zijn. Maar zeg een 12V zener pakken ipv de 15V is mijnsinziens niet verkeerd. Gewoon wel effe de specs lezen. Dus: als de voeding minimaal is, en de fet open moet, gaat er bij die stroom door de weerstand genoeg spanning over de zener staan om de fet open te krijgen.

Ik heb fets liggen met een "max VGS" van 8V. Die hebben dan ook een erg lage threshold. Dit ding dan ook, en dan is nog iets lager gaanziten omdat je hem gewoon toevallig hebt liggen ook acceptabel.

four NANDS do make a NOR . Kijk ook eens in onze shop: http://www.bitwizard.nl/shop/
Thevel

Golden Member

Op 22 maart 2018 18:06:00 schreef rew:
Dan is die 15V zener nog krap ook.

Ik schreef ook bijv een 15V exemplaar, ik had de spec's van de FET nog niet bekeken.

Ook ik vond toen je dat schreef die 15V zener een prima keuze, gebaseerd op "de meeste mosfets mogen +/- 20V op de gate".

Dus in de eerste instantie waren we het met mekaar eens en in de tweede instantie weer. :-)

four NANDS do make a NOR . Kijk ook eens in onze shop: http://www.bitwizard.nl/shop/
Lambiek

Special Member

Dan maak je er gewoon een 12V zener van toch. :)

Als je haar maar goed zit, GROETEN LAMBIEK.

[verwijderde post van iemand die beter had moeten lezen].

[Bericht gewijzigd door Kruimel op 26 maart 2018 19:43:51 (94%)]

Fout*

[Bericht gewijzigd door Jacky W op 30 maart 2018 15:33:37 (99%)]

Beetje spuit 11 dit (misschien maar beter met een schoolvraag), maar ik bedacht me in een opwelling opeens dat je de temperatuursgevoeligheid van deze schakeling waarschijnlijk vermindert door het toevoegen van een strategisch geplaatste weerstand die het transistorpaar symmetrisch doet functioneren:

De condensator zal nu 10x minder effectief zijn dus die voldoet wellicht niet, maar die was volgens mij sowieso al wel een vrij arbitraire waarde. Ik heb zoals gezegd geen simulatiesoftware, maar volgens mij heeft deze schakeling potentie om redelijk te functioneren als ik niet iets doms over het hooofd zie.

Frederick E. Terman

Golden Member

De begrenzingswaarde zélf neemt hierdoor wel flink toe.
De temperatuurgevoeligheid neemt helaas niet af; hij stijgt zelfs een klein beetje (van 6,7 mA/° bij 0 Ω, naar 6,9 mA/° bij 25 Ω).
Zie grafiek (R6 = Rx):

(De grafieken zijn voor een belasting met 1 ohm, maar veranderen niet zichtbaar bij belastingen tussen 0 en 5 ohm. Bij hogere kan de schakeling de 4 A niet meer leveren doordat de voedingsspanning daarvoor te klein is.)

Keramisch, kalibratie, parasitair: woordenlijst.org

@Kruimel, R3 is in het eerste schema 100K en geen 10K, of dat een verschil zal maken weet ik niet.

LDmicro user.
Frederick E. Terman

Golden Member

Goed punt! Ik heb met 100 kΩ gerekend (de file was er nog).
Met 10 kΩ loopt er geen uitgangsstroom.

Keramisch, kalibratie, parasitair: woordenlijst.org

Zou de tempco niet beter worden met 1k weerstanden in de emitters van Q2 en Q3?

Frederick E. Terman

Golden Member

Nu zit je maar te raden. ;)
Of was de bedoeling een thermometer te maken? <g>
Let op de verticale schaal: mA

Keramisch, kalibratie, parasitair: woordenlijst.org

LOL, nou ik dacht 1k = 10 x intrinsieke re van Q3.
Ik zou dus verwachten dat de tempco van Q2 en Q3 beter wordt en daardoor de tempco van de hele schakeling.
(Tekst verder aangevuld.)

[Bericht gewijzigd door ED4F op 6 april 2018 15:10:45 (57%)]

Frederick E. Terman

Golden Member

Nou ja, in zekere zin ga je er inderdaad op vooruit.
Eerst was de variatie van 1,9 naar 2,3 A, dus 400 mA van 0 naar 50 °C.
Nú is de variatie nog maar ruim 11 mA over dat traject. ;)

Keramisch, kalibratie, parasitair: woordenlijst.org

STIK, nou zie ik pas dat je laatste grafiek in mA is.
Met die 1K weerstanden wordt het dus een HEEL stuk beter :+

Op 6 april 2018 09:13:16 schreef MGP:
@Kruimel, R3 is in het eerste schema 100K en geen 10K, of dat een verschil zal maken weet ik niet.

Ja dat was de bedoeling! Ik hoopte met het gelijktrekken van de instelpunten van de transistoren de schakeling immuun te maken voor variaties in temperatuur. De veranderingen in UBE zullen dan in beide takken gelijk zijn, en alleen de verschilversterking zal iets veranderen (hypothetisch dus).

Op 6 april 2018 14:04:46 schreef ED4F:
Zou de tempco niet beter worden met 1k weerstanden in de emitters van Q2 en Q3?

De verschilversterking zal dan alleen belabberd worden, zodat de uiteindelijke uitgangsweerstand zal afnemen (= een slechte benadering van een stroombron).

Op 6 april 2018 09:21:43 schreef Frederick E. Terman:
[...]
Met 10 kΩ loopt er geen uitgangsstroom.

Ok, 'back to the drawing board' voor mij dus... Ik moet nog even mijn hoofd er omheen krijgen dat de stroom nu 0 is, want dat had ik niet verwacht, ik had gedacht dat in deze configuratie zou gelden UC-Q3 > UC-Q2, maar dat is dus blijkbaar niet het geval. Verhip, nu moet ik ook zo een simulatieprogram installeren. :P