Problem mit Spannungsstabilisierung

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Autor
Problem mit Spannungsstabilisierung

    







BID = 346545

DJMetro

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Hi,
ich hab ein kleines Problem mit meiner Spannungsstabilisierung mit Z-Diode und Längstransistor. Eingangsspannung geht bis max. 18V. Die Z-Diode hat 6,2V somit erhalte ich 5,5V Ausgangsspannung. Als Transistor benutze ich den BCP55-16. Die Belastung liegt bei max. 60mA. Bei diesem Strom wird der Transistor sehr warm. Kann jemand sagen ob er das längerfristig mit macht? Oder gibt es einen Transistor mit SOT223 Gehäuse der mehr Leistung aushält? Oder habt ihr nen Tipp wie ich ihn kühler bekomme?

Gruß
Andi

BID = 346611

Beckenrandschwimmer

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bei 18V Eingang, 5,5V Ausgang fallen 12,5V über dem Transistor ab. Bei 60mA macht das 0,75W.

Du kannst die Verlustleistung verringern, indem du zwischen Kollektor vom Transistor und Versorgungsspannung einen Widerstand schaltest. Dadurch fällt Spannung über dem Widerstand ab, also "nimmt" er dem Transistor Verlustleistung ab.

Dazu muss man wissen:

Wie hoch ist die Spannung mindestens? Daraus kannst du den maximalen Widerstandswert berechnen.

mfg

Becky

EDIT:

hab mir grad mal das Datenblatt angesehen, 0,75W sollte für den Transistor kein Problem sein.

(1,5W @25°C Umgebung)

Spendiere ihm zur Sicherheit noch eine kleine Kühlfläche auf der Platine.

[ Diese Nachricht wurde geändert von: Beckenrandschwimmer am  3 Jul 2006 15:21 ]

BID = 346646

DJMetro

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Beiträge: 40
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Hi,
also es soll für ne LED Beleuchtung sein. Die Spannung geht von 0 bis~18V. Momentan arbeitet alles ab4-5V. Ich hab schon ne kleine Fläche auf der Platine. gerade die wird sehr warm wenn ich auf die Platine fasse. Größer kann ich sie leider nicht machen. (Siehe Bild) Ich hab schon nen Dauertest von ca.1Std. gemacht, es gab auch keine Probleme, nur ich mach mir Sorgen ums Plastikgehäuse wo sie evtl. dran kommen könnte.

Andi



BID = 346708

Beckenrandschwimmer

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bei den maximal auftreteten 0,75W wird der Transistor ca. 80...100°C heiß, je nach Umgebungstemperatur und Luftzirkulation. Auch wenn du einen stärkeren Transistor nimmst, hast du die selbe Verlustleistung...

Also wenn es dir zu heiß wird, kannst du nur versuchen die Kühlfläche weiterhin größer zu bekommen.

Oder du machst die Schaltung an sich größer/ Kupferfläche auf die Rückseite + ein paar Durchkontaktierungen

BID = 346714

DJMetro

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Hi,
hab gerade nochmal gemessen, Stromaufnahme sind doch nur 22mA, Uce sind 12,2V also "nur" 0,27W. Ist schon weniger ab trotzdem wird das Ding heiß, man riecht es sogar wenn man mit der Nase drüber ist. Würde evtl. auch ein kleiner Kühlkörper reichen den man aufklebt, oder gibt er die Wärmeleistung über das Kollektor Fähnchen ab?

Andi

Edit: Ob die Spannung geglättet oder pulsierend ist, macht eigentlich nicht aus, oder etwa doch??

[ Diese Nachricht wurde geändert von: DJMetro am  3 Jul 2006 20:54 ]

BID = 346737

Beckenrandschwimmer

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Zitat :

...also "nur" 0,27W. Ist schon weniger ab trotzdem wird das Ding heiß, man riecht es sogar wenn man mit der Nase drüber ist. Würde evtl. auch ein kleiner Kühlkörper reichen den man aufklebt, oder gibt er die Wärmeleistung über das Kollektor Fähnchen ab?




Das gibt der locker über die Kühlfläche ab. Lass ihn mal ne Stunde laufen, danach riecht nix mehr.


Zitat :

Edit: Ob die Spannung geglättet oder pulsierend ist, macht eigentlich nicht aus, oder etwa doch??




Wenn dich das flackern der LED nicht stört, dann kann es ruhig pulsierender Gleichstrom sein.

Schöner wäre es natürlich geglättet, nur da kommt noch mehr Verlustleistung auf den Transistor zu (was meiner Meinung nach dennoch in Ordnung wäre). Vielleicht einen 10...20µF Kondensator zum Puffern benutzen.

Also ich würd die Schaltung so lassen, wenn sie schon tut, was sie soll. Über die Temperaturen brauchst du dir keine Sorgen zu machen, bei 300mW.

BID = 346745

DJMetro

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Hi,
ich habe schon vor und hinter dem Transistor 4,7uF. Ich hab einmal 50Hz Wechselspannung anliegen (vorm Gleichrichter natürlich) und einmal 22kHz. An normaler Gleichspannung und der Wechselspannung wird er nur Handwarm, nur bei den 22kHz wird er so warm. Theoretisch wäre ne ungeglättete Spannung am Transistor besser weil der Effektivwert dann niedriger ist oder irre ich mich jetzt?

Andi

BID = 346751

Beckenrandschwimmer

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bei den 22kHz nimmt er dann bestimmt auch mehr Strom auf?

hmm, eigentlich dürfte der 4µF am Engang bei 22kHz reichen, doch bei der Frequenz unbedingt noch einen 100nF kondi dazu parallel, ein 4µF Koni ist dazu zu langsam. Oder eine kleine Drossel.

Ich kann mir auch vorstellen, dass bei 22kHz der Verwendete Gleichrichter zu langsam ist und den 4µF Kondi in der Zeit wieder leer zieht, in der er eigentlich puffern soll, und dadurch dann auch der Transistor "verpolt" wird, der Kondi am Ausgang mit entladen wird, nur, um gleich wieder geladen zu werden.

Mess mal den Strom bei 22kHz im AC Bereich am Eingang der Schaltung bei 22kHz.

BID = 346758

DJMetro

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Hi,
nen 100nF hab ich hinter dem Transistor weil dort noch ein PIC dran soll. Als ich neulig mal gemessen hab, hatte ich 60mA gemessen. Wo ich heute mal gemessen hab, waren es nur noch 20mA. Komisch. Als Gleichrichter hab ich Schotky Dioden, BAT54S.

Andi

BID = 346840

Beckenrandschwimmer

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Ok, die Dioden sollten schnell genug sein. Hast du ein Oszi? Dann könntest du dir mal die Spannung nach dem Gleichrichter anschauen.

Ich würde allerdings auch noch einen 100nF Kondi an den Eingang schalten, da der 4µF zu langsam sein dürfte, um die 22kHz ordentlich zu puffern.

Mess mal die Stomaufnahme der Schaltung bei 22kHz in DC UND AC Messbereich. Vielleicht fließt ein nicht unwesentlicher Wechselstrom in die Schaltung.

Liefert die Schaltung bei 22kHz auch noch die 5,5V, oder weniger/mehr? (auch mal im DC und AC Messbereich messen, nicht dass dort die 22kHz "durchschlagen" und am Ende noch den PIC zurstören)

BID = 346844

tekman

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Zitat :
Mess mal die Stomaufnahme der Schaltung bei 22kHz in DC UND AC Messbereich. Vielleicht fließt ein nicht unwesentlicher Wechselstrom in die Schaltung.




Yepp, und bitte auch vor der Messung mal vergewissern, ob das verwendete Meßgerät in der Lage ist 22kHz ACA korrekt zu messen (Datenblatt bzw. Handbuch zum Meßgerät lesen) -- die mesitne 5Euro Billig-DMM zeigen da über 100Hz oft nur "Hausnummern" an.

hth,
Andreas

BID = 346852

DJMetro

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Hi,
mit nem Oszi hatte ich schonmal gemessen. Aber nur im DC Bereich. Sah sehr glatt aus. Außer bei 50Hz, da waren noch leichte Wellen drin, aber nicht schlimm.
Ich hab nen 200€ Messgerät mit TrueRMS und so. Das sollte wohl richtig anzeigen.

Andi

Edit, die 22kHz ist ne Rechteckspannung, keine Sinus.

[ Diese Nachricht wurde geändert von: DJMetro am  4 Jul 2006 10:09 ]

BID = 346859

tekman

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Beiträge: 412



Zitat :
Hi,
mit nem Oszi hatte ich schonmal gemessen. Aber nur im DC Bereich. Sah sehr glatt aus. Außer bei 50Hz, da waren noch leichte Wellen drin, aber nicht schlimm.
Ich hab nen 200€ Messgerät mit TrueRMS und so. Das sollte wohl richtig anzeigen




Nein, der Preis und die Bezeichnung trueRMS sagen da nicht viel über den Frequenzgang des Meßgerätes aus.

Aber für 200 euro ist sicher ein Handbuch mit den technischen Daten dabei, da kannste dann nachlesen ob es "müßte" oder "tut".

22kHz Rechteck bedeutet als Daumenwert, dass da der Crestfaktor noch mind. 2 (grob kalkuliert) sein sollte beim Gerät (bei dieser Frequenz), und da wird die Auswahl am Meßgerätemarkt schon deutlich enger.


hth,
Andreas




BID = 346863

Beckenrandschwimmer

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hmm, bei einer Rechteckspannung seh ich auch keine Probleme, die Frequenzen sind dann zwar um einiges höher, als die 22kHz, daber das sollte nichts zur Sache beitragen.

Und wenn das Oszi bei 22kHz hinter dem Gleichrichter ne glatte Linie zeigt (richtige Zeitbasis gewählt?) dann ist auch das in Ordnung.

Da kann ich mir nicht vorstellen, woran es dann liegt.

Versuch das mal mit dem 100nF Kondi direkt hinter dem Gleichrichter.

Gruß Becky

BID = 347129

DJMetro

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Moin,
ich hab nochmal mit dem Oszi gemessen. Die Spannung ist absolut sauber. Auch der 100nF hat keine Auswirkung. Ne dickere Platine würde evtl. gehen oder? Die Platine wird kopfüber eingebaut. Sprich, die Bauteile zeigen nach unten. Wenn ich auf den Transistor fasse ist er warm, fasse ich auf die Platine ist es SEHR warm unter dem Transistor. Meine Musterplatine ist 0,5mm dick. Ich denke, dass dann 0,8 oder 1mm Abhilfe schaffen oder?

Andi


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