Hallo,

ich habe eine Verständnisfrage zur Strombegrenzung bei einer Spannungsregelung,
wie sie hier vorgestellt wird: http://www.roehrenkramladen.de/hboexp4/hboexp4.htm
(nachfolgende Bauteilbezeichnungen beziehen sich auf den dortigen Plan)

Wie errechnet man die Widerstandswerte für die Strombegrenzung?

Klar ist: bei 0,6V zw. Basis und Emitter schaltet der BC547 und die Regelung setzt ein.
Klar ist auch, dass (R1 + R2) die Untergrenze des Stroms festelgen, bei dem die Regelung
einsetzt, weil 20 Ohm * 30mA eben diese 0,6V ergeben.

Aber für den Maximalstrom hätte ich jetzt so gedacht: R4 und R6 bilden einen
Spannungsteiler, der die Spannung über (R1 + R2) runterteilt. Der höchstmögliche
Strom fließt dann, wenn die Spannung über (R1 + R2) am weitesten runtergeteilt
wird (Poti auf Anschlag) und am Schleifer dennoch 0,6V anliegen.

Das kleiste Teilungsverhältnis ist 330 Ohm / (330 Ohm + 5k) = 0,062 = 6,2% vom
Spannungsabfall über (R1 + R2). Wenn diese 6,2% nun 0,6V sein sollen, dann beträgt
der gesamte Spannungsabfall 0,6V / 0,062 = 9,68V.

Diese fallen über (R1 + R2 ) aber erst bei einem Strom von 9,68V / 20 Ohm = 480mA ab.
Das heißt, die Regelung setzt nach meiner Rechnung erst bei 480mA, nicht bei 170mA ein.

Was mache ich falsch und wie errechnet man die Widerstände richtig?

Vielen Dank,
Peter

Hallo,

keiner? Fehler zu offensichtlich oder Frage zu schlecht erklärt?
Ich habe mal den Ausschnitt vergrößert und angehängt, weil
man es auf der Seite so schlecht erkennn kann.
Ich hoffe, dass das für Hans ok ist.

Gruß, Peter

Hallo Peter,

Ich hab mir das gestern Abend bestimmt ne Stunde angesehen.
Muss leider zugeben, dass ich von Transistorschaltungen null Ahnung habe.
Ich kam aber nach etwas Grübeln auf den gleichen Lösungsweg wie du.
Vielleicht schaltet der Transistor doch schon früher. Im Datenblatt steht was von 0,55V bei 2mA Collektorstrom. Aber nach der Logik müsste da schon bei knapp 0,2V was passieren. Wär schon wenn das jemand auflösen könnte.

Gruss Casim

Hallo Peter,
deine Ausführung scheint logisch,
frag  einfach den Entwickler der Schaltung,
e mail Adresse ist doch angegeben,

Gruß Jörg

Hallo,

ich hoffe das beantwortet deine Frage.

Diese Schaltung begrenzt nicht "hart" den Strom. Bei der berechneten Grenze Ilimit = 0,65V/R geht die Ausgangspannung auf ca. 70 % zurück. Richtig zu macht die Begrenzung erst ab dem 1,5-fachen Strom.
Weder Darlingtons (MPSA13/14) noch ein Shunt-Regler (TL431) anstelle des Strombegrenzungstransistors erzeugen einen schärferen shut down.
Im Gegenteil, die zum Durchschalten erorderliche Spannung über R ist dann sogar höher (Darlington ca. 1,2 V, Shuntregler ca. 2,5 V).

mfg ernst

Hallo Peter,
ich vermute, daß die 330 Ohm als Wert am Objekt bestimmt wurden. Bedenke:

- der Transistor schaltet nicht bei 0,6V, sondern hat eine "Anlaufkurve". Dadurch wird der Begrenzungseinsatz zu geringeren Strömen verschoben
- als vereinfachtes Anschauungsbeispiel: 1mA "Zusatzstrom durch die 5K des Potis  zum Transistor fließend erzeugt 5V zusätzlichen Spannungsabfall.


Gruß Hans- Georg

Ich hätte die Schaltung vermutlich wie im Anhang aufgebaut (Prinzipbild)

Gruß Hans- Georg

Hallo zusammen,

ich danke schon mal für die rege Beteiligung, die sich während meiner
Samstagsaktivitäten eingestellt hat. Aber jetzt muss ich erst mal schlafen  :angel:
Ich melde mich morgen dann.

Gute Nacht, Peter

Hallo,

@Casim: Eine Stunde grübeln über eine Frage, die irgendwer ins Netz gestellt hat -
             das nenne ich selbstlos.  :bier:

@Jörg: Ich hatte Hans letzte Woche schon ne PM geschrieben, aber er hat sich (noch)
          nicht gemeldet. Der hat vielleicht viel um die Ohren zur Vorweihnachtszeit.

@Ernst und Hans-Georg:
Ja, ich hatte mir die Regelung wohl zu ideal vorgestellt - sie begrenzt tatsächlich nicht sehr
hart. Allerdings sind waren Punkte, an denen die Regelung bei mir einsetzte so merkwürdig
von meiner Berechnung entfernt, dass ich erst mal einen Fehler vermutet habe.

Die angehängte Schaltung entspricht doch der von Hans, außer dass die beiden Widerstände
des Spannungsteilers vertauscht sind. 

Hintergrund des ganzen ist mein aktueller Versuch eines Röhrenprüf - und Regeneriergerätes.
Bei manchen Regenerierrezepten steigt der Anodenstrom plötzlich vulkanartig an, so dass man
von Hand kaum schnell genug reagieren kann. Hier muss der Strom begrenzt werden, was ich
mit Hilfe dieser Schaltung realisieren wollte.

Allerdings setzt die Regelung mit meiner Berechnung so früh ein, dass die Anodenspannung schon
beim bloßen Messen größerer Röhren einbricht und das Messergebnis verfälscht. Ich werde da mit
den Werten noch etwas rumspielen müssen, um zu sehen, ob das an meiner Berechnung liegt, oder
tatsächlich der Weichheit der Regelung - also der Anlaufkurve des Tranistors - geschuldet ist.

Ich bin schon mal froh, dass ihr prinzipell meinen theoretischen Rechenweg abgesegnet habt.  :angel:

Vorstufenröhren kann ich übrigens bereits problemlos testen und habe auch schon welche regeneriert.

Grüße, Peter

Hallo Peter,

Hans regelt am Emitter,bei den Vorschlägen von Ernst und mir erfolgt die Einstellung an der Basis des Transistors. Der Strom, der in die Basis fließt, ist um den Stromverstärkungsfaktor des Transistors kleiner und beeinflußt den Abgriff am Poti nur sehr gering.

Gruß Hans- Georg

Hallo,

verstehe, das ist praktisch "Kathodenbasis" statt "Gitterbasisschaltung".
Ich ändere jetzt mal mein Layout entsprechend. Zum Glück geht das bei
meinem Aufbau ganz gut. Dann berechne ich das noch mal nach der schönen
Übersicht von Ernst und dann sehe ich weiter.

Vielen Dank, Peter

Nachtrag,

dank Ernsts Anleitung weiß ich nun, wie Hans auf die 330 Ohm kommt, vorausgesetzt,
man kann die Formeln auf die leicht veränderte Schaltung übertragen:

Rs = P / (R * Imax / Vbe - 1)
wobei ich für Imax den 1,5fachen Wert des angegebenen Maximalstroms von 170mA nehme,
weil dort erst die Regelung 100%ig greift. Bei 170mA sinkt die Versorgungsspannung nur
auf 70%.

Rs = 5000 / (20 * 0,17 * 1,5 / 0,65 - 1)
    = 5000 / (5,1 / 0,35)
    = 343 Ohm

Gruß, Peter

Hallo,

endlich bin ich mal wieder zum Basteln gekommen.

Ich habe das Problem jetzt so gelöst, dass ich per Umschalter die Stromregelung
einschalte, wenn eine Röhre regeneriert werden soll und sie ausschalte, wenn ich
eine Röhre gemessen werden soll. So wird das Messergebnis nicht verfälscht.

Gruß, Peter