4496 (4496) Ersatzschaltung

Hallo zusammen,

wenn es darum geht eine Ersatzlösung für die Funktion zu finden, kann hiermit auf einfache Art geholfen werden. Ich habe die Schaltung mit einem Mosfet getestet den ich gerade zur Hand hatte. Wichtig ist nur, dass die Spannungfestigkeit und der Strom ausreichend sind.

 

Grüße

 

Georg Beckmann

 

Anlagen:

• Schaltung dazu (105 KB)

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Hallo,

die Gate-Spannung bei Feldeffekt-Transistoren streut prinzipenbedingt stark. Auch bei Verwendung eines iedentischen Typs IRFU420. Dessen Gate-(Schwellwert)-Spannung streut von 2V bis 4V - also um 100%. Zumindest R1 des Spannungsteilers muss also immer - am besten in einer Test-Schaltung mit Strombegernzung - angepasst werden.

Gruß, Hans-Jürgen Neuhaus

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Guten Tag Herr Neuhaus,

der Hinweis auf die Toleranzen wg. der Streuung der Gatespannung ist sicher richtig.

Im Datenblatt steht tatsächlich min 2V.. max 4V. Tatsächlich sind die Streuungen jedoch nicht so hoch. Ich habe diese Schaltung in einem kommerziell hergestellten Gerät gesehen und dort die gleichen Bedenken geäussert. Man versicherte mir, dass schon mehr als 100.000 dieser Schaltungen auf dem Markt sind. Sicher ist das keine Präzisionslösung, man sollte insbesondere bei der Verwendung eines anderen Typs die Gatespannung überprüfen.

Natürlich ist es gut, wenn man vor dem Einsatz die richtige Funktionsweise der Schaltung überprüft.

Das Ganze funktioniert auch mit einem bipolaren Transistor bei ca. 0,7V Basisspannung, hier ist aber der Spannungsteiler niederohmiger auszuführen.

Gestern habe ich übrigens die Schaltung ausprobiert und dabei die Widerstände rechnerisch ermittelt. Das hat sofort ziemlich genau gestimmt. Zufall ?

 

Schönen Abend

 

Georg Beckmann

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Hallo Herr Beckmann,

ich denke auch, dass man spätestens bei Verwendung eines anderen Fet-Typs die Dimensionierung anpassen muss. Ansonsten liegt die Gate-Spannung z.B. bei selektierten Typen oder bei Typen aus einer Charge in einem engeren Bereich als im Datenblatt angegeben.

Gut finde ich den Hinweis auf eine Lösung mit bipolaren Hochvolt-Transistoren. Hier tritt neben der notwendig niederohmigeren Dimensionierung des Spannungsteilers R1, R2 aber eine andere Falle auf: Dies ist die in einem Röhrenradio relativ stark steigende Temperatur im Betrieb des Radios.

Die Basis-Emitter-Spannung, die ja mit ca. 0,7V die Spannungsreferenz der Stabilisierungsschaltung darstellt, ändert sich unabhängig vom Transistor-Typ um -2mV/Kelvin. Dies hört sich gering an; diese Änderung muss aber mit dem "Verstärkungsfaktor" (R1+R2)/R1 multipliziert werden. Dies bedeutet, dass bei einer Erwärmung im Radio von beispielsweise 35°C die stabilisierte Spannung einer Transistor-Lösung ohne Gegenmaßnahmen um mehr als 10V abnimmt. Ich weiß nicht, ob das in allen Ersatz-Fällen akzeptabel ist!?

Ich folgenden finden Sie 3 Schaltungs-Vorschläge mit Maßnahmen, die einer Änderung der stabilisierten Spannung in Abhängigkeit von der Temperatur, entgegenwirken (können):

In der ersten Schaltung bilden die 4 in Serie geschalteten temperaturkompensierten Z-Dioden ZTK27 eine derartige Erweiterung der Referenzspannung aus, dass die Temperaturänderung der Basis-Emitterspannung kaum noch ins Gewicht fällt. Ein Problem ist hier sicherlich die Beschaffung der ZTK27-Diode und der relativ hohe Querstrom.

Bei der mittleren Schaltung kann das Problem der Temperaturabhängigkeit durch Verwendung von R1 als NTC-Widerstand mit einem Temperatur-Koeffizienten (TK) von -2mV/K behoben werden. Der TK des NTC sollte im Temperatur-Arbeitsbereich möglichst linear sein. Alternativ könnte auch R2 als PTC eingesetzt werden. Dieser ist mit einer Leistung von 1W aber wohl schwerer zu beschaffen.

Die rechte Schaltung verwendet anstelle der Lösung mit einem Transistor eine diskret aufgebaute Darlington-Schaltung. Da hier aber 2 Basis-Emitterstrecken als Referenz wirken, muss eine temperaturabhängige Spannungs-Änderung von -4mV/K kompensiert werden. Der Transistor BF 420 - alternativ MPSA42 oder ähnliche 300V-Typen - stellt keine Ansprüche an die Verlustleistung. Der BF459 muss je nach Strombedarf der Schaltung gekühlt werden - genauso wie Sie in Ihrer Fet-Lösung geschrieben haben. Diese rechte Schaltung kommt wohl neben der Fet-Lösung - auch wegen des relativ hohen Basis-Vorwiderstandes - dem Ersatz des 4496 am nächsten.

Achtung: Die Schaltungen sind nicht getestet! Daher können Toleranzwerte der Bauelemente zu anderen Ergebnissen führen. Die Basis-Emitterspannung des BF459 ist mit 0,7V und die Basis-Emitterspannung des BF420 ist mit 0,6V angenommen worden.

Gruß, Hans-Jürgen Neuhaus

 

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Hallo zusammen,

eigentlich wollte ich nur eine ganz einfache Lösung aufzeigen. Wenn man es genau haben will, ist die Rev.1 das Richtige.

Hier wird die Spannung von einem Referenzelement abgeleitet, damit ist die Stabilisatorspannung
`bolzenstabil`

Gruß

 

Georg Beckmann

 Irgendwie funktioniert die Anlage des pdf nicht, Was mache ich falsch ? G.B.
Die Anlage Shuntregler_korrigiert kann jetzt heruntergeladen werden.
 ( Grund für den Fehler waren Leerzeichen im Filenamen! )

 

Anlagen:

• Shuntregler REV1 (84 KB)
• ShuntreglerRev1 (84 KB)
• Shuntregler_korrigiert (43 KB)

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