UPDATE: Renovation eines „Steinzeit“-Netzgerätes 0.1 – 10 VDC / 3A

Es ist ein Netzgerät aus den 1980er-Jahren mit einstellbarer Ausgangsspannung zwischen 0.1 und 10 VDC mit einem maximalen Strom von 3 A. Die Strombegrenzung ist mittels Trimmpoti genau kalibrierbar im Bereich dieser 3 A. Was den Leistungstransistor betrifft, arbeitet dieser im Low-Dropout-Modus, wenn die Spannungsdifferenz knapp ist. Mit einem Trimmpoti kann man die maximale Ausgangsspannung definieren, die man mit dem Poti auf der Frontplatte einstellen kann. Damit lässt sich vermeiden, dass z.B. TTL- oder HCMOS-Versuchsschaltungen durch zu hohe Betriebsspannung zerstört werden. Eine LED zeigt an, wenn der maximale Strom erreicht ist und die Spannungsregelung nicht mehr korrekt arbeitet. Die leicht überarbeitete Schaltung erhielt eine alternative preiswertere Referenzspannungsquelle, die man bei nicht extremer Anforderung als Referenz- und Betriebsspannung für die interne Schaltung einsetzen kann. Dies macht den allfälligen Nachbau etwas preisgünstiger. Diese Quelle arbeitet nach dem Bandgap-Prinzip. Auch ohne Interesse an einem Nachbau bietet diese Schaltung einiges.

Man kann bei einer Revision auch eine alternative Schaltung mit hoher Integrationsdichte anstreben. Es gibt dafür integrierte lineare Spannungsregler mit hoher Leistung und so spart man Bauteile. Wirtschaftlich betrachtet, ist dies oft der richtige Weg. Hier im Elektronik-Kompendium und in meinen Elektronik-Minikursen geht es um praxisbezogenes Erlernen von elektronischer Schaltungstechnik. In diesem Minikurs richtet sich der Fokus auf das Studium betreffs der Spannungsregelung, Strombegrenzung (ist auch eine Regelung), eine veränderte angepasste Darlingtonschaltung und wie realisiert man eine einfache Überlastanzeige. Interessant und lehrreich für den Elektronik-Bastler, Elektronik-Azubi und für den werdenden Elektro-Ingenieur. Mit dem praktischen Umgang von Transistoren, Dioden, Opamps als Verstärker und Komparator, Spannungsregler und passiven Bauteilen, gewinnt man an nützlicher Erfahrung.

Gruss Euer
ELKO-Thomas


UPDATE: Konstantstromquelle mit LED und Transistor oder mit Bandgap und Opamp

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Was ist das Thema dieses Elektronik-Minikurses? Eine kurze historische Rückblendung als Einleitung zeigt, wie man vor bald einmal hundert Jahren Quasi-Konstantstromquellen nur mit hoher Spannung und einem großen Vorwiderstand erzeugen konnte, wenn im Verhältnis zu diesem der Arbeits-Lastwiderstand relativ niederohmig ist. Danach folgt die schrittweise Einführung wie man mit Transistor und Diode, jedoch mit deutlich niedrigerem Temperaturdrift mit Transistor und LED Konstantstromquellen realisieren kann.

Das Kapitel EINFACH UND DOCH VIELSEITIG! ist neu überarbeitet. In den Titelbildern 2.1 und 2.2 ist das Update-Thema angedeutet. Es geht darum, dass es in der elektronischen Schaltungstechnik Stromquellen und Stromsenken gibt. Die in Elektronikkursen und in vielen Fachdokus gezeigte Konstantstromquelle mit einem NPN-Transistor (Titelbild 2.1), in die ein konstanter Strom, gemäß konventioneller Stromflussrichtung von Plus nach Minus, hinein fließt, wird in der Regel als Stromquelle bezeichnet, obwohl diese Schaltung in Wirklichkeit eine Stromsenke ist. Die Schaltung in Titelbild 2.2 mit PNP-Transistor verdient alleine die Bezeichnung Stromquelle. Eine Stromquelle sendet einen Strom, eine Stromsenke empfängt einen Strom. So einfach ist das, – eigentlich.

In der Tat ist es so, dass u.a. auch ich in meinen Elektronik-Minikursen für die Schaltung nach Bild 2.1 die Bezeichnung Stromquelle verwende. Soviel an dieser Stelle. Weitere Details zu dieser Thematik liest man im Update-Text. Es geht dabei auch um die Bezeichnung positiver und negativer Strom, analog zu positiver und negativer Spannung. Das kann leicht Verwirrung stiften. Entwirrend wirkt es dann, wenn man diese Angelegenheit nicht nur aus dem formalistisch physikalischen Aspekt, sondern auch etwas assoziativ und praktisch betrachtet…

Gruss Euer
ELKO-Thomas