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LED- Konstantstromquelle


3KSQ7: hochohmige Zweibein- Konstantstromquelle


3ksq7.png


Mit nur wenig mehr Aufwand als bei der üblichen Standard-Schaltung kann die Stromkonstanz einer LED-Konstantstromquelle extrem gesteigert werden. Die Eignung als Zweipol-Konstantstromquelle ist zugleich ideal gelöst. Die Temperaturstabilität ist bei dieser Version allerdings noch nicht besser als sonst. Das ganze benötigt lediglich einen kleinen Kondensator und einen Transistor mehr. Da T3 seine zulässige 500mW Verlustleistung auf Dauer nur in kühler Umgebung vertragen kann, sollte UCE nur 15V betragen. Hier ist der Schaltplan:



3ksq7.gif


Was kann diese Schaltung?
Die Stromkonstanz (über UB) dieser neuentwickelten Schaltung ist ca. 100 mal besser als bei der bekanten Standardschaltung. Bei Verwendung als Zweipol (einfach in Reihe zur UB weitere LEDs schalten) ist die Abweichung vom internen Strom nur so groß wie der Basistrom von T3. Anders gesagt: der Betriebsstrom IB ist bereits eine Konstante. Selbstverständlich kann man den Zweipol auch als universelle Konstantstromquelle benutzen. Mit der angegebenen Dimensionierung wurde bei UB = 3...24V ein Strom von 20,00 mA gemessen. Die Abweichung beträgt 0,05%. Die Temperaturempfindlichkeit zwischen 10 und 40°C  liegt bei +- 5%. Der Temperaturkoeffizient ist wie gewohnt negativ. Zwischenbilanz: Ein Problem weniger, eine Nutzanwendung mehr.

Funktionsbeschreibung
Da T2 nur den Basisstrom für T3 liefern muß, braucht er selbst nur ganz wenig IB. Beim Einschalten reicht der Ladestrom IC1 zusammen mit etwas Sperrstrom von T3 völlig aus, um die Schaltung zuverlässig, also auch bei langsamem UB-Anstieg, in Gang zu setzen. Mit R1 wird der Strom gemessen. An ihm fallen 0,5 bis 0,6V an. Wenn der Sollwert erreicht ist, dann regelt T1  IB T2 gegen. Als Kollektorwiderstand dient R2. Da R2 an die LED angeschlossen ist und somit eine stabilisierte Spannung erhält, ist auch der Kollektorstrom weitgehend stabilisiert. Die Schaltung stabilisiert sich also doppelt, wie sich das gehört. Bei einer derartig hohen Regelverstärkung bleibt es nicht aus, daß der Frequenzgang begrenzt werden muß, damit keine Hochfrequenzchwingungen entstehen, deswegen ist der kleine Kondensator eingebaut. Sein Wert ist unkritisch.

Damit hätte sich das Kapitel beinahe erledigt - doch kaum hatte ich den Satz: "besser geht es unter vertretbarem Aufwand ohne OPV nicht" in den Editor getippt, wurde ich von neuen Ideen heimgesucht. So kann es gehen, doch davon handelt der Abschnitt 3KSQ8.