Konstantstromquellen

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Eine sogenannte Konstantstromquelle verhilft innerhalb minimaler Abweichungen zu einer idealen Stromquelle, welche einen konstanten elektrischen Stromfluß in einen Stromkreis einbringt. Dies geschieht unabhängig von der jeweiligen elektrischen Spannung und den entsprechenden Anschlusspunkten oder von der Beschaffenheit des weiteren Stromkreises. Der abgegebene Stromfluß wird als sogenannter eingeprägter Strom bezeichnet. Im Vergleich zum Modell von der idealen Stromquelle ist die abgebbare Spannung bei der Konstantstromquelle begrenzt.

Heutzutage können Konstantstromquellen einfach realisiert werden

Wenn man derzeit Konstantstromquellen realisiert,ist man sich selten darüber bewusst, dass dies in Zeiten der reinen Elektrotechnik nicht zustande gebracht hätte. Damals gab es weder Vakuum-Verstärkerröhren, Transistoren oder Stabilisator-Kaltkathodenröhren. Jene brauchte man, um eine konstante Referenzspannung erzeugen zu können. Als in dieser grauen Elektronikvorzeit ein konstanter Strom benötigt wurde, musste zunächst hohe Spannung erzeugen werden, wobei die Spannungskonstanz für die Speisung einer Stromquelle bereits zu einem Problem werden konnte.

Differenzieller Widerstand richtet sich nach der Sromquellenschaltung

Eine perfekte Konstantstromquelle hat einen annähernd unendlich großen differenziellen Widerstand mit einer Spannung von etwa 1000 VDC. Dadurch bleibt der Strom dieser Quelle, unabhängig vom Lastwiderstand und dadurch von der bestehenden Spannung über dem entsprechenden Lastwiderstand, stets gleich gross. Wenn der Strom konstant bleibt, ist der Wert des differenziellen Widerstandes der Stromquelle annähernd unendlich hoch, da irgend eine Wert welcher durch Null dividiert wird einen unendlich großen Wert ergibt. Praktisch ist es möglich, Konstantstromquellen mit extrem großen differenziellen Widerstandswerten zu generieren, wobei der statische Innenwiderstand, im Vergleich zum differenziellen Widerstand, immer vergleichsweise niederohmig ist. Falls eine elektronische Konstantstromquelle einen Abfall der Spannung von beispielsweise 8 VDC aufweist und eine Stromstärke von 5 mA fließt, beläuft sich der statische Widerstand auf 1,6 k-Ohm. Der enorme differenzielle Widerstand kann, abhängig von der Qualität der Stromquellenschaltung, eine Größe von 1 M-Ohm oder mehr erreichen.

Geringe Ströme durch hochohmigen Vorwiderstand

Ohne den erprobten Einsatz von speziellen elektronischen Methoden, ist es kaum möglich, einen großen statischen Widerstand zu generieren. Man muss den statischen Widerstand mit einer akzeptablen Konstantstromquelle erzeugen, einen hochohmigen Vorwiderstand bei großer Spannung einsetzen, der sehr viel höher ist als der Lastwiderstand. So sind nur kleine Ströme im geringen mA-Bereich möglich, da unter anderem die Verlustleistung extrem hoch werden könnte.