Spannungsregler

Wen der 7812 35V Aushält dann geht das, wäre mir aber zu nahe am Maximalwert.
Ansonsten Z-Diode mit Transistor.

Ich hatte vor mit ZD und Darlington-Transistor zu machen. Ich habe aber die befürchtung, dass der Transistor zum Durchschalten kein genug Basisstrom bekommt und daher sich erwärmt und zerstört wird! (ICE*UCE) Oder habe ich denkfehler!

Im Prinzip hast du schon recht. Um das Problem zu umgehen, gibt es genau zwei Möglichkeiten: entweder man erhöht den Aufwand auf ca 12 Bauteile, sodass die Spannung aufrecht erhalten wird, oder man rechnet mit Hilfe des Ohm´schen Gesetzes aus, was Sache ist. Ich würde es mal mit letzterem probieren.

Mein Ansatz:

Ich begrenze den Gatestrom des Mosfet auf 400mA (12V/Rg). Der Mosfet-Treiber ICL7667 zieht dann ca. 400mA. (Schaltbetrieb PWM 15khz).

Ich brauche also ein Transistor (Darlington-Transistor) der bei mindestens IC=400mA schon vollständig durchgeschaltet ist.

Richtig??

Der Transistor schaltet nicht komplett durch, sonst hättest du die volle Betriebsplanung am Ausgang.
Der Widerstand muss klein genug sein damit ausreichend Strom für die Basis vorhanden ist,aber groß genug damit die Z-Diode nicht überlastet ist.
Der Transistor regelt den C-E Strom so das immer ~15V am Ausgang anliegen (-B-E Spannung)

Aber der CE Strom ist auch Lastabhängig! Emitter-Ground Spannung ist konstant 15V-UBE.

Wie kann ich noch besser machen? Ich möchte einfach den Treiber konstant mit 12V oder 15V versorgen. Eingangsspannung der Schaltung ist zwischen 12V....35(40V) variierbar. Die Versorgungsspannung des Treibers soll dabei konstant bleiben.
Das Problem ist die Erwärmung des Transistors, was mich verunsichert. Der 7812 hat auch einen kleinen Eingangsspannungsbereich!

Der Spannungsregler wird auch warm.
Du musst die Restspannung mit dem Strom verheizen.
Der B Strom wird ja durch die Z Diode mit dem Widerstand begrenzt
Wen der E-Strom steigt muss auch der B-Strom Steigen
Die Basis bekommt so viel Strom das die 15V gehalten werden.

"Du musst die Restspannung mit dem Strom verheizen."

Das heißt einen zusätzlichen Lastwiderstand am Emitter?

Im Prinzip sowas:



Richtig?

Nein, der Widerstand macht alles nur schlimmer.
Der Kommentar war darauf bezogen, dass dein Transistor warm wird.
Die Differenzspannung, die über deinen 15V liegt, und der Strom, der durch den Transistor muss,
ergeben zusammen die Verlustleistung, die der Transistor vertragen muss.
Hast du eine Versorgung mit 35V und möchtest 15V bei einem Strom von 400mA,
so muss der Transistor nämlich 20V*0.4A = 8W "verheizen".

MfG

Ja das wollte ich damit sagen.
Die 8W gelten aber nur bei Dauerlast
Je nach dem wie schnell und oft du schaltest wird man bei 2-3W liegen, ein kleiner Kühler könnte nötig werden.

Was du brauchst st ein Low Drop Spannungsregler. Die üblichen gehen aber nur bis 30V: 1A/15V.

Ein diskreter Spannungsregler würde bis 40 oder gar 65V gehen, benötigt aber wie gesagt 12 Teilchen. Dann kannst du auch gleich den Treiber diskret aufbauen, da weißt du was du hast. zB. BC337 und BC327

Rechne mal aus was du beim Schalten deines MOSFET für Leistung über den Regler bekommen musst. Danach kannst du gucken, was die Verluste sind und dann entscheiden ob linear oder DCDC.
Wahrscheinlich wird der der Treiber aber nicht mehr als 2W brauchen.

LowDrop braucht man nicht wirklich, und die Tatsache dass bei einem einfachen Regler aus Z-Diode und Transistor lastabhängig ist auch nicht sonderlich wichtig. Denn bei den meisten MOSFETs ist die Steilheit so groß dass sich ab 10V Vgs kaum noch was beim Rdson tut. Daher ist es egal, ob du den MOS mit 15V oder mit 12V oder mit 14,3V durchschaltest. Daraus ergeben sich dann keine besonderen Anforderungen an die Genauigkeit der Reglers.

Stimmt auch wieder. Der Treiber hat lt. Datenblatt max 9mA.

Hallo,

Der Regler soll nur die Betriebsspannung des Treibers sicher stellen. Die Treiberleistung habe ich wie folgt berechnet:
P_treiber=18khz*58nC*12V=12,52mV.
2. Weg: P_treiber=5*Ciss*Ug²*18khz=ca.9mW.
58nC ist der Total Gate Charge des IRF9530N. Der Eigenverbrauch des Treibers wahrscheinlich vernachlässigbar klein. Daher habe ich weggelassen. Ist 12,52mV oder auch 9mW nicht zu wenig? Der Mosfet zieht beim Umschalten ca. 12V/40Ohm=300mA. (Spannungshub/(Gatewiderstand+Treiberausgangswiderstand))

Wie komme ich auf die Verlustleistung des Transistors im Regler (Darlington-Transistor)? Ich muss ja wissen ob der ein Kühlkörper braucht oder nicht. Angenommen, ich lege am Eingang 25V und habe am Ausgang 12V. Die Treiberleistung beträgt 12mW. ??

Die zweite Frage ist: Ich habe als Transistor für den Regler TIP110 ausgewählt. Ist der auch genug schnell für sowas?

Hallo,

ich blick da nicht ganz durch aber ich würde es mal mit einem Abblockkondensator versuchen. Netzteile haben sowas. Da muss nichts schnell. Auf minimale Welligkeit kommt es doch bei deiner Anwendung überhaupt nicht an.

Beim Laden eines Kondensators bleibt die Hälfte der Energie am Vorwiderstand. Demzufolge ist die Treiberenergie 2x die Energie der Gate - Kapazität. Die Ladung ist irrelevant.

Ausprobieren, so machen es die Profis.

Jup, soo kritisch ist das mit der Spannung auch nicht.
Aber:

Hörstern schrieb:

Die Ladung ist irrelevant.

Kleine Rechnung: Q=A*s
58nC müssen umgeladen werden. Will man das innerhalb einer gemächlichen µs (oder sogar etwas schneller) machen,
so benötigt man einen Strom von gut unter 100mA.
Möchte man eine schnellere Umschaltzeit von kurzen 150ns oder weniger, so steigt der Strom schon auf bald 0,5A.

Die Rechnung ist zwar vereinfacht angenommen, aber in erster Näherung für einen Faustwert brauchbar.

MfG

Verstehe, steht ja im Datenblatt . Also:

Q = I x t

Q= 58nC

t = 1/f

t= 55,5µs

I = 58nC / 55,5µs

I = 1,044mA

P = U x I | Treiberleistung

P = 13V x 1,044mA

P = 13,57 mW

Die Werte gelten für I = const., sonst näherungsweise.

21...500mA sind der Spitzenwert.

Abblockkondensator für 1V Welligkeit:

C = I x t / U

C = 1,044mF

1000µF, immerhin. Der muss schnell sein!

Die Berechnungen kann ich nicht ganz nachvollziehen. t ist die Einstiegtszeit und ist viel kleiner als 55µs. 55µs ist die Periodendauer.
Ein 2x100nF Keramikkondensator sollte für 1V Welligkeit völlig ausreichen. Oder?