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Thema: TL431 mit Transistor

  1. #1
    Erfahrener Benutzer Fleißiges Mitglied
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    TL431 mit Transistor

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    Hallo!
    Kann jemand bitte sagen wie genau bei dieser Schaltung 5V rauskommen bei Temperaturen zwischen -10 und +30°C ? Wie stark schwankt die Spannung?

    Und um wie viel wirds ungenauer, wenn man 1% Widerstände statt 0,1% nimmt?
    Strombedarf wird ca. 50mA sein.
    Danke.

    LG
    Triti
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  2. #2
    Erfahrener Benutzer Lebende Robotik Legende Avatar von PICture
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    Hallo!

    Warum nicht einfach Spannungsregler 7805 ohne Kühlkörper und mit Schutz wegen Kurzschluß und Überhitzung verwenden ?
    MfG (Mit feinem Grübeln) Wir unterstützen dich bei deinen Projekten, aber wir entwickeln sie nicht für dich. (radbruch) "Irgendwas" geht "irgendwie" immer...(Rabenauge) Machs - und berichte.(oberallgeier) Man weißt wie, aber nie warum. Gut zu wissen, was man nicht weiß. Zuerst messen, danach fragen. Was heute geht, wurde gestern gebastelt. http://www.youtube.com/watch?v=qOAnVO3y2u8 Danke!

  3. #3
    Erfahrener Benutzer Roboter Genie Avatar von Crazy Harry
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    Hallo PICture,

    da stellt es mir wieder mal die Nackenhaare hoch ..... das war nicht die Frage !

    Ist wieder mal wie "Ich will in meinen Ford einen anderen Radio einbauen, der aber nicht rein paßt (Systemradio). Wie muß ich vorgehen ? Was benötige ich ?". Antwort: "Kauf die nen Audi" ..... Antwort hat nichts mit der Frage zu tun.

    Irgendwie verstehe ich langsam, wie man >10k Posts erreicht Antworten des antworten wegens ...... nix für ungut

    @TO: Kann ich dir leider auch nicht beantworten, aber du könntest die Schaltung mal simulieren.
    Ich programmiere mit AVRCo

  4. #4
    Erfahrener Benutzer Robotik Einstein Avatar von 021aet04
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    Ich finde auch das ein 7805 (eventuell ein L-Typ im TO92 Gehäuse) besser wäre. Vorteile wären das diese Lösung platzsparender ist, und zusätzlich ist eine Temparatur Stabilisierung vorhanden. Schutzeinrichtungen sind auch vorhanden.

    Wenn du die Schaltung verwenden willst, dann könntest du die Schaltung aufbauen. Somit kann man testen wie groß die Unterschiede sind zwischen den Widerstanden (0,1 bzw 1%). Temparatur kann man auch leicht testen. Tiefkühltruhe / Schrank (negative Temparatur) , Kühlschrank (ca +5- +10C) und Raumtemperatur. Man sollte die Schaltung nur lange genug der Temparatur ausgesetzt lassen.

    MfG Hannes

  5. #5
    Erfahrener Benutzer Robotik Visionär
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    Wie stark die Spannung mit der Temperatur schwankt hängt von dem Widerständen und dem Exemplar des TL431 ab. Von TL431 gib es auch noch verschieden gute Ausführungen mit garantiertem Limit für die Temperaturabhängigkeit. Bei den Widerständen kommt es auf den Gleichlauf beim TK an. Da sind die 0,1% Widerstände meist besser, aber nicht immer.

    Beim TL431 muss man mit bis zu etwa 100 ppm/K an Drift rechnen. Die 1% Widerstände könnten jeder für sich ähnlich sein - beim Verhältnis der Widerstände wird man vermutlich deutlich besser sein. Entsprechend darf man in der Regel auch ruhig die 1% Widerstände nehmen - gerade 2 gleiche Widerstände passen oft deutlich besser als 1%. Der TL431 ist von der Spannung auch meist mit 1-2 % Toleranz. Wie die Temperaturabhängigkeit dann tatsächlich ist kann man nur am fertigen Aufbau nachmessen, denn die Datenblätter geben nur obere Grenzen an, der Fehler kann auch bis 0 runter gehen.

    Bei der Schaltung wäre noch zu klären ob die stabil ist oder ggf. schwingt.

  6. #6
    Erfahrener Benutzer Fleißiges Mitglied
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    > Warum nicht einfach Spannungsregler 7805 ohne Kühlkörper ... Weil die - je nach Hersteller - ganz unterschiedliche Spannungen ausgeben. Ich habe schon 4,75 bis 5,1V gemessen. Als Spannungsreferenz nicht gut. (Ja ja, es gibt da spezielle.... ) Der TL431 soll ja recht temperaturstabil sein, darum diese Schaltung. Reicht völlig, wenn man nur wenig mA braucht und dieTeile sind meistens auch da wenn man sie braucht. Nur will ich jetzt eine Schaltung in der Garage bauen und da ist schwanken die Temperaturen ordentlich, brauche aber stabile 5V/50mA. Also Praxistest: Tiefkühltruhe und Heizmatte. Danke + Schönen Tag noch... lg Triti

  7. #7
    Erfahrener Benutzer Robotik Einstein
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    Hallo Triti,
    Zitat Zitat von triti Beitrag anzeigen
    Kann jemand bitte sagen wie genau bei dieser Schaltung 5V rauskommen bei Temperaturen zwischen -10 und +30°C ? Wie stark schwankt die Spannung?

    Und um wie viel wirds ungenauer, wenn man 1% Widerstände statt 0,1% nimmt?
    Strombedarf wird ca. 50mA sein.
    Wie schon gesagt wurde hängt das vom TL431 und den beiden Widerständen ab.

    Mit der Toleranzklasse der Widerstände ist auch meist der Temperaturkoeffizient (Tk) etwas unterschiedlich.

    Bei einem Spannungsteiler spielt der Tk eigentlich keine Rolle, solange er bei beiden Widerständen identisch ist.
    Das Selbe hat man beim absoluten Widerstand, ob da jetzt 2x10 oder 2x15k eingebaut werden, macht erst mal keinen Unterschied, Das Teilerverhältnis liegt immer bei 0.5.

    Die Toleranzen sind aber immer +/-.
    Praktisch hast du also das Problem, dass ein Widerstand ganz am Plus-Ende liegen kann und der andere ganz am anderen.
    Für ein Einzelstück kannst du Widerstände mit grösserer Toleranz nehmen und dir zwei rausmessen, welche möglichst nahe beisammen liegen. Für eine Serienproduktion ist das zu teuer, da kauft man gleich entsprechend eng tolerierte ein.


    Die maximale Ausgangsspannung hast du, wenn der obere 27k Widerstand die volle + Toleranz und der untere die maximale -Toleranz hat.
    Über den Temperaturbereich musst du noch den Tk mit einbeziehen, halt auch so, dass der eine Widerstand möglichst gross wird und der Andere möglichst klein.
    Die Daten hierzu findest du im Datenblatt.

    Das ganze nennt man dann Worst Case Berechnung und eine Serie liegt dann zwischen diesen beiden Extremwerten.

    So viel zu den Widerständen.

    Der TL431 hat aber auch noch eine Temperaturdrift, da gibt es aber unterschiedliche Werte, je nachdem was man genau bestellt (Zusatzbuchstaben hinter der Typennummer).

    Zuerst einmal gibt es hier Typen mit +/-2% (Standard), +/-1% (A) und +/-0.5% (B) absolute Abweichung der Spannung bei 25°C.
    Der TL432xC ist nur für 0-70°C definiert, kommt also für dich nicht in Frage! Bleiben noch die TL432xI und TL432xQ Varianten.

    Die restlichen Daten muss man dann im Datenblatt zusammensuchen und damit die Ausgangsspannung berechnen.
    Der Strom am Referenzeingang des TIL431 verändert sich auch etwas mit der Temperatur, das verstimmt den Spannungsteiler etwas und dies muss bei der Berechnung auch berücksichtigt werden.

    MfG Peter(TOO)
    Manchmal frage ich mich, wieso meine Generation Geräte ohne Simulation entwickeln konnte?

  8. #8
    Erfahrener Benutzer Lebende Robotik Legende Avatar von PICture
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    @ triti

    Dake schön für klare Antwort !

    Ich als Praktiker denke, dass am einfachsten für genaues Messgerät mit µC ein genauer Verlauf der Änderungen von Referenzspannung in der Temperatur und Korrektur der Messergebnisse mit "lookup table" für momentan gemessene Temperatur wäre.
    Geändert von PICture (25.05.2015 um 23:26 Uhr)
    MfG (Mit feinem Grübeln) Wir unterstützen dich bei deinen Projekten, aber wir entwickeln sie nicht für dich. (radbruch) "Irgendwas" geht "irgendwie" immer...(Rabenauge) Machs - und berichte.(oberallgeier) Man weißt wie, aber nie warum. Gut zu wissen, was man nicht weiß. Zuerst messen, danach fragen. Was heute geht, wurde gestern gebastelt. http://www.youtube.com/watch?v=qOAnVO3y2u8 Danke!

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