Forum

Hallo,

besten Dank für die detaillierten Anleitungen im Elektronik Kompendium. Das ist absolut genial.

Ich benötige Unterstützung bei der Umsetzung eines Spannungsbegrenzers auf 14,5V mit maximal 10A mittels Power-Zenerdiode mit Darlington-Transistor (siehe Bild 5).
Kann mich jemand bei der Dimensionierung von R1, R2 und der Auswahl der Z-Diode unterstützen?

Vielen Dank!
LG
Robert

Was genau soll denn das werden???
10A bei 14,5V ergibt eine themischen Belastung des TIP140 von 145W - da raucht der ab.

Überschlägig:
Umgebungstemperatur max. 50°C (im Gehäuse kommt das schnell zusammen)
Kühlkörper mit 2,5K/W
max. Temperatur TIP140 = 150°C, bleiben wir bei max. 130°C (aus SIcherheitsgründen)
Wärmewiderstand vom Chip zur Umgebung (Luft) 4k/W
Die Temperaturdifferenz Umgebung (50°C) zu max. (130°C) beträgt dann 80°C
80 / 4 K/W = 20W
145 / 20 =7,25 >>> also 7-8 dieser Transistoren parallel. Die Kühlung läßt sich gewiss verbessern, aber dem sind Grenzen gesetzt. Mit dem TIP140 kommst Du vielleicht auf einen gesamt-Rth von 2K/W (der Transistor hat intern bereits 1K/W, dann müssen sich der Übergang zum Kühler und der Kühler selbst noch1K/W teilen). Das gibt so etwa 40W je Transistor, also brauchst du minimal 4 Transistoren, wahrscheinlich mit dickem Lüfter. Und es bräuchte noch Ausgleichswiderstände, um eine gleichmäßige Stromverteilung zwischen den Transistoren zu erzielen.

Vielleicht gibt es für Dein Problem eine bessere Lösung.....

Grüße
Hartwig

» Kann mich jemand bei der Dimensionierung von R1, R2 und der Auswahl der
» Z-Diode unterstützen?
Ist das in dem Beitrag nicht beschrieben

R1 kann so bleiben, da sich für ihn bei angepasster Zenerdiode nichts ändert.
R2 kannst du grob verdoppeln, da auch die "Ausgangsspannung" verdoppelt wird.
Ansonsten sind die Werte aber unkritisch und nicht relevant für die Spannungsregelung. Sie sollen nur die Zenerdiode und den Vorverstärker T1 auf einen 'guten' Arbeitspunkt einstellen.
Wenn du ganz genau hinguckst, ist die "Ausgangsspannung" die Summe der Nennspannung der Zenerdiode von 5,6V und dem Spannungsfall der BE-Strecke des T1 von 0,7V

Die Leistungs-Problematik wurde ja schon angesprochen.

Thermisch bedingte Fehlposting....

Hallo Offroad-GTI und Robert,

» » Kann mich jemand bei der Dimensionierung von R1, R2 und der Auswahl der
» » Z-Diode unterstützen?
» Ist das in dem Beitrag nicht beschrieben
»
» R1 kann so bleiben, da sich für ihn bei angepasster Zenerdiode nichts
» ändert.

Okay.

» R2 kannst du grob verdoppeln, da auch die "Ausgangsspannung" verdoppelt
» wird.

Auch das ist okay, weil eine sehr präzise Funktion durch den Strom via R2 benötigt es hier nicht.
Es geht um eine Schutzfunktion und nicht um die Erzeugung einer hochstabilen Betriebsspannung.

» Ansonsten sind die Werte aber unkritisch und nicht relevant für die
» Spannungsregelung. Sie sollen nur die Zenerdiode und den Vorverstärker T1
» auf einen 'guten' Arbeitspunkt einstellen.
» Wenn du ganz genau hinguckst, ist die "Ausgangsspannung" die Summe der
» Nennspannung der Zenerdiode von 5,6V und dem Spannungsfall der BE-Strecke
» des T1 von 0,7V
»
» Die Leistungs-Problematik wurde ja schon angesprochen.

Auf jedenfall im betreffenden Elektronik-Minikurs:
. . . . . https://www.elektronik-kompendium.de/public/schaerer/powzen.htm

Diese Minikurse sind oft sehr ausführlich beschrieben. Man kommt um das Lesen halt nicht herum. Sollte man hierbei etwas nicht verstehen, kann man auch mich direkt anmailen und fragen. Jedoch die Benutzung des ELKO-Forums hat den Vorteil, dass andere Leute auch mitlesen und Antworten oder Anregungen liefern können.

Ich lese im Bereich der elktronischen Schaltungstechnik fast täglich mit.....

--
Gruss
Thomas

Buch von Patrick Schnabel und mir zum Timer-IC NE555 und LMC555:
https://tinyurl.com/zjshz4h9
Mein Buch zum Operations- u. Instrumentationsverstärker:
https://tinyurl.com/fumtu5z9

Hallo

Wie hoch ist denn die Eingangsspannung?

Theo

Hallo Robert Meissner
ich nehme an, dass Du diese Schaltung bei einer Solaranlage brauchst, um die Spannung über einem Blei-Fliessakku zu begrenzen. Dazu gibt es aber bessere Lösungen, zum Beispiel einen geeigneten Laderegler einsetzten. 14.5V/10A setzt immerhin 145 W in Wärme um, diese Verlustleistung vernünftig abzuführen ist nicht ganz trivial (resp. relativ teuer).
Bitte teile mir mit, wenn ich mit meiner Vermutung falsch liege.
MIt vielen freundlichen Grüssen Thomas

» Thermisch bedingte Fehlposting....

(siehe nächster Post)

» Hallo Robert Meissner
» ich nehme an, dass Du diese Schaltung bei einer Solaranlage brauchst, um
» die Spannung über einem Blei-Fliessakku zu begrenzen. Dazu gibt es aber
» bessere Lösungen, zum Beispiel einen geeigneten Laderegler einsetzten.
Laderegler ist nicht immer das Mittel der Wahl. Ich habe z.B. 2 Solarkoffer, die ich an meine Außensteckdose für 12V an meinem Wohnmobil anstöpsele. Hast du den Laderegler am Koffer, sorgt der Spannungsfall der ganzen Leitungen dafür, das der Akku nicht voll wird, bzw der Laderegler pumpt also immer zu und ab schaltet und das lange bevor der Akku voll ist. Machst du den Laderegler an die Batterie, brauchst du eine zusätzliche Dose und kannst nicht einfach irgendwo anstöpseln. Deswegen hab ich den Vorschlag hier im Portal für meine Zwecke etwas abgeändert. Die 4 Mosfets und die 4 Widerstände, die einen Teil der Leistung verbraten sitzen auf einem Lüfterkühlkörper von ELV




Ist mit 4 Drähten an der Batterie angeklemmt 2 zur Spannungsmessung und 2 über die der Strom fließt


Hab das Teil mal an meinem Labornetzteil getestet, ehe es im Mobil verbaut wurde
https://youtu.be/nEOb960SCzg

Hab auch noch 2 Fotos gefunden. P-Mosfets habe ich übrigens aus dem Grund genommen, weil dann der Kühlkörper Masse hat und nicht Plus ohne das ich die Mosfets isoliert montieren muss.




Hier sieht man 2 der 4 Mosfets und 2 der 4 Leistungswiderstände und im grünen Schrumpfschlauch steckt ein Thermistor aus der Bastelkiste, sicher noch DDR Produktion, der sorgt fürs Einschalten vom Lüfter

» » Thermisch bedingte Fehlposting....
»
» kannst editieren und ein leckeres Waffelrezept reinschreiben.

Die 10A sind wirklich max. Es geht hier um eine Spannungsbegrenzung einer Stromgesteuerten Lima eines Oldtimers. Diese funktioniert bei eingeschaltetem Licht super, nur wenn die Batterie komplett voll und das Licht aus ist, steigt die Spannung gegen 17V, wobei ich aber 14,5V als max sehe. Ich möchte die Lima ungern auf Spannungssteuerung umbauen. Vielleicht habt ihre ein bessere Lösung.
Danke für eure Hilfe.

» Lima eines Oldtimers

Welches Fahrzeug mit welcher Lichtmaschine?

» » Lima eines Oldtimers
»
» Welches Fahrzeug mit welcher Lichtmaschine?

Ich habe heut nochmal genau getestet. Ich benötige nur ca. 25W die ich "verbrenne", wenn ich überhaupt kein Licht an habe. MIt den 25W halte ich 13,8V konstant.
Es ist ein Franzose BJ34.

» Es ist ein Franzose BJ34.

Da gibts natürlich nur einen...

» wenn ich überhaupt kein Licht an habe. MIt den 25W halte ich
» 13,8V konstant.
Weshalb schaltest du dann nicht einfach das Licht an?
Es sollten eh alle Autos mit Beleuchtung fahren, auch tagsüber.

Hallo

Oder einen passenden Belastungswiderstand.

Theo