Guten Tag ans Forum,
ich benötige eine el Last zum Test von 16s Li-Akkus. Also will ich mir
eine bauen.
Stufe 1: Ich stell den Strom über ein Poti ein.
Stufe 2: Ein STM32 betritt die Bühne und kümmert sich um alles.
Hier soll es also erstmal nur um den Leistungsteil gehen.
Eckdaten:
Spannung: bis 80V (besser 100V)
Strom bis: 10A
Gehäuse 19" 4-6HE, je nachdem was alles rein muss. Auf dem Bild ist ein
4HE zu sehen.
Plan: 8-10 Leistungsmodule aufbauen, CPU Kühler nehmen die anfallende
Wärme auf und verteilen sie gleichmäßig im Raum.
Schaltplan würde ich den hier aus der dse-faq.elektronik-kompendium.de
übernehmen, eventuell mit Upgrades die man 2021 als Stand der Technik
einfach so umsetzt. Hier bin ich offen für Tipps!
1
+12V
2
|
3
+------(---------R------------+--o Last
4
| | |
5
Poti----|+\ |
6
| | >--+--R6---+--------|I PowerMOSFET
7
| +--|-/ | | |S auf KK
8
| | | Ci |BC547 |
9
| | | | >|--100R--+
10
| | | Rp E| |
11
| | | | | |
12
| +---(----+--Rx---(---------+
13
| | | |
14
| | | Shunt
15
| | | |
16
+------+------------+---------+--o
Jetzt stellen sich verschiedene Fragen:
Welcher OPV?
MC34071? Hat Offset Kompensation, braucht man das überhaupt wenn man
einen besseren (welchen) OPV verwendet?
Welcher FET?
Aktuell sehe ich viele im TO220 Gehäuse mit einer DC Kurve im SOA
Diagramm, aber die Werte die dann unterhalb der DC Kurve noch machbar
sind, sind eher mau. (BSP:IPP120N20NFD, siehe Bild). Bei 100V müsste ich
ja noch mindestens 1A (bei 10Leistungsmodulen) ziehen können, ohne das
mir der FET abraucht.
Der STW4N150 könnte das zwar, hat aber keine DC Kurve im Diagramm(siehe
Bild).
TO220 ist jetzt auch nicht so super mit einem CPU Lüfter zu kühlen.
Wäre ein bipolar Transistor vllt die bessere (günstigere) Wahl?
Wenn ja, welchen würde ihr nehmen? Wichtig ist die CPU Kühler Montage,
billiger kriegt man keine 100W++ Kühler mit Lüfter.
VG Paul
Paul schrieb:> Spannung: bis 80V (besser 100V)
Welche Mindestspannung?
Man muss bei ausreichend hoher Mindestspannung nicht alles im Halbleiter
verheizen, Lastwiderstände zwischen Drain und Akku Plus verteilen die
Leistung.
Und warum Mosfets? Gute alte bipolare Leistungstransistoren tun es
besser als moderne Mosfets die nur zum Schalten gedacht sind.
Udo S. schrieb:> Welche Mindestspannung?
6S ist das kleinste was dran muss, also mal ausgehend von 3V pro Zelle
sag ich mal Umin = 18V.
Udo S. schrieb:> Gute alte bipolare Leistungstransistoren tun es> besser
Fällt dir einer ein, der gut auf einem CPU Kühler montierbar ist?
VG Paul
Wenn ich jetzt zum Beispiel den hier nehme, dann sehe ich da nur 90W
Verlustleistung, also etwas zu wenig.
https://www.reichelt.de/bipolartransistor-npn-100v-15a-90w-to-220-bd-743c-p5251.html
Auf welche Angabe/Diagramm muss ich denn beim Transistor schauen um zu
wissen das er verwendbar ist?
Hatte bisher immer nur das Vergnügen mit MOSFETS. Mit Transistoren nur
im Kleinleistungsbereich.
VG Paul
Udo S. schrieb:> MJW 3281A
Da gehen die 100V @ 1A aber auch nur im 1s Pulsbetrieb, oder?
Bei den Mosfet sieht es da ähnlich schlecht aus.
H. H. schrieb:> ISOTOP/SOT-227
Gut montierbar, aber leider auch preislich recht intensiv. So um die 30
Euro pro Transisitor ist schon eine Ansage bei geplanten 10Stück.
VG Paul
Paul schrieb:> Da gehen die 100V @ 1A aber auch nur im 1s Pulsbetrieb, oder?
Hatte ich gar nicht gesehen, du hast recht.
Deshalb würde ich wie oben gesagt nicht alles über den Halbleiter
wegheizen, sondern mittels passenden Leistungswiderständen einen guten
Teil über die verheizen.
Die dürfen dann auch etwas heisser werden und haben keinen 2.
Durchbruch.
Udo S. schrieb:> Man muss bei ausreichend hoher Mindestspannung nicht alles im Halbleiter> verheizen, Lastwiderstände zwischen Drain und Akku Plus verteilen die> Leistung.
Widerstände sind ein guter Ansatz. In meinem Akkutester, allerdings mit
deutlich geringeren Grenzwerten, misst der µC Strom und Spannung und
rechnet selbst, wann er die Widerstände zuschalten kann, um den
Regeltransistor zu entlasten. Den Regeltransistor steuert natürlich
ebenfalls der µC über einen D/A-Wandler.
Abhängig von der gewünschten Minimalspannung kann auch der Source- /
Emitterwiderstand größer werden und Leistung übernehmen. Wenn die
Widerstände groß genug sind, kann man auch gerne mehrere Transistoren
parallel schalten.
> Und warum Mosfets? Gute alte bipolare Leistungstransistoren tun es> besser als moderne Mosfets die nur zum Schalten gedacht sind.
Ich kaufe mir keinen Porsche, wenn ich Sand zur Baustelle fahren will.
Es gibt FETs, die einen gut handhabbaren Linearbetrieb aufweisen, z.B.
IRF540. Bipolare werden lästig, weil sie bei der Auslegung recht viel
Ansteuerleistung benötigen.
Paul schrieb:>> Welche Mindestspannung?> 6S ist das kleinste was dran muss, also mal ausgehend von 3V pro Zelle> sag ich mal Umin = 18V.
Das könnte sich als kurzsichtig erweisen, irgendwann willst Du
vielleicht mal kleinere Akkupacks messen.
Paul schrieb:> Auf welche Angabe/Diagramm muss ich denn beim Transistor schauen
Du schaust auf Strom und Spannungsgrenzen und rechnest die thermische
Billanz. Einen TO-220 wirst Du kaum über 40 Watt betreiben können, wenn
der nicht alle paar Wochen sterben soll.
H. H. schrieb:> Ebay-Artikel Nr. 293461616188
Das sind keine Chinesen, wo im Inneren ein BC140 steckt?
Bei den angedachten 800 Watt kommt mächtig viel Qualm, wenn etwas falsch
gemacht wird.
Paul schrieb:> Welcher FET?> Aktuell sehe ich viele im TO220 Gehäuse mit einer DC Kurve im SOA> Diagramm, aber die Werte die dann unterhalb der DC Kurve noch machbar> sind, sind eher mau. (BSP:IPP120N20NFD, siehe Bild). Bei 100V müsste ich> ja noch mindestens 1A (bei 10Leistungsmodulen) ziehen können, ohne das> mir der FET abraucht.> Der STW4N150 könnte das zwar, hat aber keine DC Kurve im Diagramm(siehe> Bild).
Die FETs die preiswert sind können alle "nur" schalten (das aber dann
sehr gut) und nicht dauerhaft linear arbeiten, die zerlegt es mit
Hotspots am Chip schneller als Du schauen kannst. Daher vergiß alles was
Du mit dem Ausreizen von Schalt-FETs andenkst - außer Du willst die
linear-Fets von zB. IXYS verbauen... doch die sind teuer.
Schau Dir Teardowns von elektronischen Lasten an, eevblog hat etliche
davon, dann siehst Du welche FETs zumindest dort verwendet sind.
Ach ja, vergiß auch TO220 wenn Du mehr als 30W verheizen willst, TO247
oder TO264 sind da besser geeignet.
Was den OPV betrifft: je nach Shunt machen 3mV offset viel oder nix
aus, mußt Du selber wissen.
Da Du Akkus testen willst - schau das Du eine automatische Abschaltung
der E-Last hast wenn keine (akku)spannung anliegt. Denn sonst sterben
die Lasttransistoren den schnellen Tod: es liegt keine Lastspannung an,
also machen die Stromsenken vollständig "auf". Und dann klemmst Du die
Akkus an... Das wars dann, denn bis die OPVs die Gatespannunge
heruntergeregelt haben sind die FETs (oder auch bipolare, ist dann auch
egal) schon durch Überstrom gekillt...
MiWi schrieb:> Da Du Akkus testen willst - schau das Du eine automatische Abschaltung> der E-Last hast wenn keine (akku)spannung anliegt. Denn sonst sterben> die Lasttransistoren den schnellen Tod: es liegt keine Lastspannung an,> also machen die Stromsenken vollständig "auf". Und dann klemmst Du die> Akkus an... Das wars dann, denn bis die OPVs die Gatespannunge> heruntergeregelt haben sind die FETs (oder auch bipolare, ist dann auch> egal) schon durch Überstrom gekillt...
Drosseln sind schon erfunden.
Warum ist dir CPU-Kühlermontage so wichtig? Es gibt kein
Transistorgehäuse, das für CPU-Kühler gemacht ist. Es sind ja auch
CPU-Kühler, und nichts anderes.
Und lasse dich bloß nicht von Angaben wie "95W" blenden. Diese Angabe
gilt - sofern sie überhaupt stimmt - für eine bestimmte CPU mit einem
Gehäuse, das einen bestimmten Wärmewiderstand hat. Diese Kühlkörper
können sicher auch 150W vertragen - unter gewissen Umständen.
Und auch die Verlustleistung, die bei Transistoren angegeben ist, kannst
du vergessen. Die können sie ab, wenn du es schaffst, die
Gehäusetemperatur auf z.B. 25°C zu halten. Wenn du bei deinem Luftkühler
mit -20°C kalter Luft anbläst, dann könnte das gehen. Aber eben halt
nicht bei normaler Raumtemperatur. Freunde dich damit an, daß du mit
einem 100W-Transistor vielleicht 25W oder so verheizen kannst.
Und ansonsten würde ich dir raten, zum Verheizen Widerstände zu nehmen,
und den Strom mit Transistoren zu regeln. Die werden zwar auch gut warm
dabei, aber das wird einfacher.
MiWi schrieb:> Schau Dir Teardowns von elektronischen Lasten an, eevblog hat etliche> davon, dann siehst Du welche FETs zumindest dort verwendet sind.
Und die sind wahrscheinlich alle nicht mehr zu haben. Das Thema Fet und
linear taucht hier ja regelmäßig auf und bisher kann ich mich an keinen
Faden erinnern, wo es Rückmeldung über eine erfolgreiche Konstruktion
gab.
MiWi schrieb:> außer Du willst die> linear-Fets von zB. IXYS verbauen... doch die sind teuer.
Will er sicher wollen, aber ... eben ... zu teuer...ein
Totschlagargument, das mich persönlich immer sehr aufregt...
Gruß Rainer
MiWi schrieb:> Schau Dir Teardowns von elektronischen Lasten an, eevblog hat etliche> davon, dann siehst Du welche FETs zumindest dort verwendet sind.
Mal eine Frage zu den FETs, wäre hier ein IGBT nicht die bessere Lösung.
Die sind in der Regel sehr Robust, Eigenschaft eines BiPolar Transistors
und die geringe Ansteuerleistung eines FETs vereinen.
Paul schrieb:> Wenn ich jetzt zum Beispiel den hier nehme, dann sehe ich da nur 90W> Verlustleistung, also etwas zu wenig.
Was glaubst du, was DU aus so einem TO220 oder TO247 Gehäuse REAL an
Wärme rausbekommst, ohne daß dir der Kram nach ner Stunde abfackelt?
Rechne mal mit 30W bei TO220 wenn du VIEL richtig machst und vielleicht
50W bei TO247. Die Datenblattangaben sind theoretisch unter idealen,
praktisch selten bis nie erreichbaren Bedingungen!
Manfred schrieb:>> wäre hier ein IGBT>> Beitrag "IGBT schon bei kleiner Last durchgebrannt"
Wurden hier nicht Grundsätzliche Fehler gemacht?
Induktivität schalten ohne Freilaufdiode?
Stand zumindest am Anfang des Beitrags so.
Udo S. schrieb:> Hatte ich gar nicht gesehen, du hast recht.> Deshalb würde ich wie oben gesagt nicht alles über den Halbleiter> wegheizen, sondern mittels passenden Leistungswiderständen einen guten> Teil über die verheizen.> Die dürfen dann auch etwas heisser werden und haben keinen 2.> Durchbruch.
Eben, die sind billiger und robuster. Da muss der MOSFET nur schalten,
das ist trivial. Wenn man die binär staffelt, sprich, immer den
Widerstand halbiert, kann man einen recht weiten Bereich abdecken. Hab
ich vor einiger Zeit gemacht, eine elektronische Last für 400VDC/12,5A
(PFC) bis 5kW. Dort werden 7 Stufen so geschaltet, die größte mit satten
6A, dort sind immerhin 32 100W Widerstände a 2K im Alugehäuse drauf.
https://de.rs-online.com/web/p/leistungswiderstande-im-alugehause/1623469/
Je 16 Stück sind auf einen 250x250x28mm Rippenkühlkörper geschraubt,
gibt es u.a. hier
https://www.fischerelektronik.de/web_fischer/de_DE/K%C3%BChlk%C3%B6rper/A01/Standardstrangk%C3%BChlk%C3%B6rper/search.xhtml
Welcher es genau ist weiß ich nicht, der stand halt im Labor rum ;-)
Es könnte der SK49 sein.
Das Ganze 4x übereinander und von zwei fetten 120mm Lüftern angeblasen,
mit Gehäuse drum herum (Windkanal). Die kleinste Stufe hat 2x2k in Reihe
für süße 40W.
Wer mehr Auflösung will/braucht, packt noch ein lineare Stufe dazu,
welche dann die kleinsten Werte regelt. Aber das klappt nicht über den
gesamten Stellbereich, bringt aber lineare Einstellmöglichkeit von hier
im Beispiel 0-40W. Fragt sich am Ende, ob man das real WIRKLICH braucht.
Klar, die Wärme muss so oder so weg, nur wird es mit Halbleitern
aufwändiger und teurer.
H. H. schrieb:>> heruntergeregelt haben sind die FETs (oder auch bipolare, ist dann auch>> egal) schon durch Überstrom gekillt...>> Drosseln sind schon erfunden.
Quark. Wozu soll man sich RIESIGE Drosseln da reinbauen, wenn es mit ein
WENIG Grips auch getan ist? Man kann die Logik + Hardware so bauen, daß
die Stromquellen ohne Akkuspannung auf 0 regeln.
Willi will es wissen schrieb:> Mal eine Frage zu den FETs, wäre hier ein IGBT nicht die bessere Lösung.> Die sind in der Regel sehr Robust, Eigenschaft eines BiPolar Transistors> und die geringe Ansteuerleistung eines FETs vereinen.
Naja, die haben ja einen Bipolartransistor als Schalter. Aber auch dort
sind die allermeisten (alle?) auf Schaltbetrieb ausgelegt und die
wenigsten Hersteller garantieren da IRGENDWAS im Linearbetrieb. Und mit
deinen angepeilten 100V Nennspannung müßte man 200V IGBTs nehmen. Gibt
es die? Wieviel schaffen die im Linearbetrieb?
https://de.rs-online.com/web/p/igbt/0462136/
Hmm, RS hat nur welche bis 300V runter. Keine Ahnung was der im
Linearbetrieb aushält. Aber mal sicher keine 75A bei 100V ;-)
Ich tippe mal auf 1A@100V, praktisch wird man eher die Hälfte nutzen
können, allein der Kühlung wegen.
Den MOSFETs und erst recht IGBTs sollte man Suppressordioden am
Drain/Kollektor spendieren, denn auch mit nur einer handvoll uH für die
Zuleitung reichen, um beim schnellen Abschalten von einigen Ampere
ausreichend Überspannung zu erzeugen. Das hab ich unfreiwillig getestet,
wenn gleich nix Spektakuläres passiert ist ;-)
Falk B. schrieb:> Was glaubst du, was DU aus so einem TO220 oder TO247 Gehäuse REAL an> Wärme rausbekommst, ohne daß dir der Kram nach ner Stunde abfackelt?> Rechne mal mit 30W bei TO220 wenn du VIEL richtig machst und vielleicht> 50W bei TO247.
Ich war da etwas mutiger, vielleicht übermütig:
Manfred schrieb:> Du schaust auf Strom und Spannungsgrenzen und rechnest die thermische> Billanz. Einen TO-220 wirst Du kaum über 40 Watt betreiben können,> wenn der nicht alle paar Wochen sterben soll .
In dem Datenblatt des
Udo S. schrieb:> MJW 3281A
habe ich 1,4K/W gelesen, 40W = 64K könnte an einem Lufgekühlten KK
gerade noch so spielen.
Ich gucke gerade mal mein Labornetzteil an, Eigenbau 80er Jahre: Bei
Kurzschluß 160 Watt am Netz, davon dürften ca. 140W in der Endstufe
bleiben - die besteht nicht ohne Grund aus 4 x TO-3 auf einem ziemlich
großen KK, 35W pro MJ3001. Eine Stunde überlebt das Ding, aber für
Dauerbetrieb ???
Als FET soll Paul dann gerne 30 Stück IRF540 / IRF840 oder ähnlich
verbauen :-)
H. H. schrieb:> MiWi schrieb:>> Da Du Akkus testen willst - schau das Du eine automatische Abschaltung>> der E-Last hast wenn keine (akku)spannung anliegt. Denn sonst sterben>> die Lasttransistoren den schnellen Tod: es liegt keine Lastspannung an,>> also machen die Stromsenken vollständig "auf". Und dann klemmst Du die>> Akkus an... Das wars dann, denn bis die OPVs die Gatespannunge>> heruntergeregelt haben sind die FETs (oder auch bipolare, ist dann auch>> egal) schon durch Überstrom gekillt...>> Drosseln sind schon erfunden.
Du willst wirklich eine Drossel in einer elektronischen Last verbauen?
Ernsthaft?
Abgesehen davon ist das auch ohne Drossel lösbar wenn man sich der
Problematik einmal bewußt ist - die meisten die mit elektronischen
Lasten "rummachen" übersehen diesen Aspekt der Betriebssicherheit.
Rainer V. schrieb:> MiWi schrieb:>> Schau Dir Teardowns von elektronischen Lasten an, eevblog hat etliche>> davon, dann siehst Du welche FETs zumindest dort verwendet sind.>> Und die sind wahrscheinlich alle nicht mehr zu haben. Das Thema Fet und> linear taucht hier ja regelmäßig auf und bisher kann ich mich an keinen> Faden erinnern, wo es Rückmeldung über eine erfolgreiche Konstruktion> gab.
Dann leidest Du schon unter einem gewissen Kurzzeitgedächtnis und unter
einem gewissen Pesimissmus:
https://www.eevblog.com/forum/projects/electronic-load-project-ltv171-irfp250-with-kicad-files/
nur so als Einstieg
> MiWi schrieb:>> außer Du willst die>> linear-Fets von zB. IXYS verbauen... doch die sind teuer.>> Will er sicher wollen, aber ... eben ... zu teuer...ein> Totschlagargument, das mich persönlich immer sehr aufregt...
Schlag doch was besseres vor als Dich aufzuregen....
Falk B. schrieb:> Was glaubst du, was DU aus so einem TO220 oder TO247 Gehäuse REAL an> Wärme rausbekommst, ohne daß dir der Kram nach ner Stunde abfackelt?> Rechne mal mit 30W bei TO220 wenn du VIEL richtig machst und vielleicht> 50W bei TO247. Die Datenblattangaben sind theoretisch unter idealen,> praktisch selten bis nie erreichbaren Bedingungen!
Ach...
Ich habe seit Jahre lang ein MOSFET TO-247 ,verbaut in einem LBNT mehr
als 80W ohne Problem betrieben.
MiWi schrieb:> Dann leidest Du schon unter einem gewissen Kurzzeitgedächtnis und unter> einem gewissen Pesimissmus:> https://www.eevblog.com/forum/projects/electronic-load-project-ltv171-irfp250-with-kicad-files/
Ja, netter link, den ich aber tatsächlich nicht kannte...
MiWi schrieb:> Schlag doch was besseres vor als Dich aufzuregen....
Manchmal gibt es nichts besseres vorzuschlagen und schon gar nichts
billigeres und dann regt mich das eben auf, wenn die Leute dann
beleidigt abgehen...
Gruß Rainer
Manfred schrieb:> Ich kaufe mir keinen Porsche, wenn ich Sand zur Baustelle fahren will.
spart aber das Gewindefahrwerk und ist eine preiswerte Tieferlegung,
scnr musste ich ja mal als Student auf der Baustelle nur meiner hatte
einen Kofferraum wo Porsche nur den Motor hat. (911 und folgende)
Paul schrieb:> Auf welche Angabe/Diagramm muss ich denn beim> Transistor schauen um zu wissen das er verwendbar> ist?
Beim Bipolartransistor? Auf den zweiten Durchbruch.
Das ist im SOAR-Diagramm dort, wo die mit steigender
Kollektorspannung mäßig schnell fallende Pv_max-Linie
plötzlich abknickt und deutlich steiler abfällt.
Häufig ist das irgendwo zwischen 20V und 100V der Fall.
Und nur nebenbei: 0.1A bei 100V sind schon 10W, die
aus dem Gehäuse herausgebracht werden wollen.
Wenn Du 10A bei 100V ziehen willst, brauchst Du grob
über den Daumen 30..50 Transistoren. Ist machbar,
sollte man aber bedenken.
H. H. schrieb:> MiWi schrieb:>> Du willst wirklich eine Drossel in einer elektronischen Last verbauen?>> Ernsthaft?>> Du kennst keine Schaltregler?> Ernsthaft?
Ach, Du willst nur spielen... hätte ich mir gleich denken können...
Sorry für`s kurzfristige ernstnehmen Deines Vorschlags.
MiWi schrieb:>... denn bis die OPVs die Gatespannunge> heruntergeregelt haben sind die FETs (oder auch bipolare, ist dann auch> egal) schon durch Überstrom gekillt...
Intelligente Schaltung sorgt dafür, dass die Bipolar oder MOSFET
innerhalb der Spezifikationen (meinst SOA) arbeitet. MOSFET kann in
einer kurzen Zeit vielfach von Nennstrom verkraften.
Im Markt wurden doch kürzlich Mosfets angeboten welche auch bei ibäh für
1 € bei Stangenabnahme pro Stück zu haben waren.
Beitrag "[V] MOSFET Infineon SPW35N60C3"
Da brauchts dann nur noch ein ordentliches Lüfterkühlaggregat und eine
Hand voll vierfach OPs...
MfG
Tany schrieb:> MiWi schrieb:>>... denn bis die OPVs die Gatespannunge>> heruntergeregelt haben sind die FETs (oder auch bipolare, ist dann auch>> egal) schon durch Überstrom gekillt...>> Intelligente Schaltung sorgt dafür, dass die Bipolar oder MOSFET> innerhalb der Spezifikationen (meinst SOA) arbeitet.
RICHTIG. Aber davor muß(!) der TO erst einmal wissen das es dieses
Problem überhaupt gibt, die Lösung darf er dann selber finden.
> MOSFET kann in einer kurzen Zeit vielfach von Nennstrom verkraften.
Nun dann schaun wir doch einmal nach was die Belastbarkeit dieser
Aussage betrifft:
Wenn die Regelung 10us (nur eine Annahme - und dann ist sie schon
schnell) braucht bis sie "greift" und dann nochmals ein paar 10 us
braucht bis die Gates soweit heruntergezogen ist das die FET "linear"
werden (und das geht dann sicher nicht mit einem popeligen Opamp der das
Gate mit ein paar mA über einen Gatewiderstand umladen kann).
Es braucht also (annahme) ca. 30-50us bis das Gate dort ist wo es lt.
eingestelltem Strom sein soll. In dieser Zeit hatte die Batterie sieht
die Batterie einen defakto Kurzschluß, denn die FETs sind ja vollständig
offen.
Wenn man also die FETs nicht dramatisch überdomensioniert ist das mit
der Annahme "kann kurzzeitig ein vielfaches vom Nennstrom aushalten"
leider eine trügerische und auch recht teure Annahme, denn:
eine geladene Batterie schiebt so viel an Strom nach, das packt keine
für den Normalfall ausgelegte E-Last ohne Zusatzmaßnahmen.
Anders gesagt: da schaust Du nur noch den Trümmern hinterher und merkst
das die Annahme das die Transistoren das kurzfristig packen doch nicht
so richtig war.
Und genau das wollte ich dem TO mitteilen damit er sich dessen bewußt
ist das er da was tun muß.
MiWi schrieb:> H. H. schrieb:>> MiWi schrieb:>>> Du willst wirklich eine Drossel in einer elektronischen Last verbauen?>>> Ernsthaft?>>>> Du kennst keine Schaltregler?>> Ernsthaft?>> Ach, Du willst nur spielen... hätte ich mir gleich denken können...>> Sorry für`s kurzfristige ernstnehmen Deines Vorschlags.
Du hast nichts verstanden.
H. H. schrieb:> MiWi schrieb:>> also machen die Stromsenken vollständig "auf". Und dann klemmst Du die>> Akkus an... Das wars dann, denn bis die OPVs die Gatespannunge>> heruntergeregelt haben sind die FETs (oder auch bipolare, ist dann auch>> egal) schon durch Überstrom gekillt...>> Drosseln sind schon erfunden.MiWi schrieb:> Es braucht also (annahme) ca. 30-50us bis das Gate dort ist wo es lt.> eingestelltem Strom sein soll. In dieser Zeit hatte die Batterie sieht> die Batterie einen defakto Kurzschluß, denn die FETs sind ja vollständig> offen.>> Wenn man also die FETs nicht dramatisch überdomensioniert ist das mit> der Annahme "kann kurzzeitig ein vielfaches vom Nennstrom aushalten"> leider eine trügerische und auch recht teure Annahme, denn:
Haaaaloooo... Das Problem existiert nicht! Es braucht auch keine
Drossel. Der Kollege möchte Akkus entladen.
Unterhalb der Entladeschlussspannung darf da ohnehin kein Strom mehr
fließen, andernfalls Tiefentladung.
Und kein Akku = keine Spannung ist ja wohl deutlich unterhalb
Entladeschluss. Da fließt prinzipiell kein Strom ohne Akku, andernfalls
ist das Gerät für den vorgesehenen Zweck unbrauchbar.
kkunz schrieb:> Haaaaloooo... Das Problem existiert nicht! Es braucht auch keine> Drossel. Der Kollege möchte Akkus entladen.> Unterhalb der Entladeschlussspannung darf da ohnehin kein Strom mehr> fließen, andernfalls Tiefentladung.> Und kein Akku = keine Spannung ist ja wohl deutlich unterhalb> Entladeschluss. Da fließt prinzipiell kein Strom ohne Akku, andernfalls> ist das Gerät für den vorgesehenen Zweck unbrauchbar.
Du hast nichts kapiert.
Manfred schrieb:> Widerstände sind ein guter Ansatz. In meinem Akkutester, allerdings mit> deutlich geringeren Grenzwerten, misst der µC Strom und Spannung und> rechnet selbst, wann er die Widerstände zuschalten kann, um den> Regeltransistor zu entlasten.
Ich sehe mittlerweile auch ein, dass es nur mit Halbleitern
wahrscheinlich nichts wird in der Größenordnung.
Läuft es bei dir so ab?:
Du hast also mehrere schaltbare Lastwiderstände, parallel zu deinem
Halbleiter? Wenn die Leistung hoch genug ist schaltest du quasi den
ersten Widerstand parallel zum Leistungshalbleiter, wenn die Leistung
noch größer wird den zweiten etc, so dass der Löwenanteil an Energie
dann im Widerling verbraten wird? Nur auf den Strom zu schauen würde ja
bei meinem Projekt gar nicht gehen, da ich einen recht weiten
Eingangsspannungsbereich habe.
Manfred schrieb:> Das könnte sich als kurzsichtig erweisen, irgendwann willst Du> vielleicht mal kleinere Akkupacks messen.
Evetuell hast du Recht, ich schaue mal das es evtuell auch mit kleineren
Packs geht, lege da aber nicht das Hauptaugenmerk drauf.
Manfred schrieb:> Ebay-Artikel Nr. 293461616188
Gute Friedensware, sicher mal wieder Faktor 5 überdimensioniert, Ersatz
war ja nicht zu bekommen :D.
Danke für den Link, ich werde mal einen bestellen, aber eher aus
nostalgischen Gründen. Für die Last greife ich auf was aktuelleres
zurück :).
MiWi schrieb:> Schau Dir Teardowns von elektronischen Lasten an, eevblog hat etliche> davon, dann siehst Du welche FETs zumindest dort verwendet sind.
Das mache ich doch glatt! Hätte ich auch selber drauf kommen können,
manchmal steht man echt auf dem Schlauch. Danke für den Tipp!
MiWi schrieb:> Was den OPV betrifft: je nach Shunt machen 3mV offset viel oder nix> aus, mußt Du selber wissen.
Geplant war ein 50mOhm PBV von Isabellenhüttel pro Leistungsteil, der
macht bei 8A 400mV Spannungsabfall. Da wären 3mV nicht so wichtig, mir
ging es eher darum das ich bei meheren Leistungsteilen die Möglichkeit
habe alle einzeln auf 0A abzugleichen.
MiWi schrieb:> Da Du Akkus testen willst - schau das Du eine automatische Abschaltung> der E-Last hast wenn keine (akku)spannung anliegt. Denn sonst sterben> die Lasttransistoren den schnellen Tod:
OK, mache ich. Kann ich den im Eingangspost eingezeichneten Transistor
(BC547) dafür verwenden? Sollte doch passen. Den könnte ich ja vom µC
aus ansteuern und so alle Leistungshalbleiter in den nichtleitenden
Zustand zwingen.
Wühlhase schrieb:> Warum ist dir CPU-Kühlermontage so wichtig? Es gibt kein> Transistorgehäuse, das für CPU-Kühler gemacht ist. Es sind ja auch> CPU-Kühler, und nichts anderes.
Die Wirtschaftlichkeit spielt bei dem Projekt keine extreme Rolle, ich
will diese Last weder 20x aufbauen noch verkaufen. Aber Kosten/Nutzen
dürfen natürlich im Rahmen bleiben und CPU Kühler sind halt preiswerte
Massenware.
Wühlhase schrieb:> Und ansonsten würde ich dir raten, zum Verheizen Widerstände zu nehmen,> und den Strom mit Transistoren zu regeln. Die werden zwar auch gut warm> dabei, aber das wird einfacher.
Interesannt, du meinst also zwischen Akku-Plus und Drain einen
Lastwiderstand zu hängen und nur den Strom durch ihn mit dem
Leistungshalbleiter zu regeln (siehe Bild)?.
Rainer V. schrieb:> Will er sicher wollen, aber ... eben ... zu teuer...ein> Totschlagargument, das mich persönlich immer sehr aufregt...
Ruhig bleiben Rainer, ruhig ;). Denk an deinen Blutdruck.
Es ist halt ein Hobby, so wie bei den meisten hier. Das kann auch mal
Geld kosten (Oszillioskop, Fluke Multimeter) aber ich mache hier erste
Gehversuche in Richtung el Last. Einem Fahranfänger gibt man auch nicht
gleich einen Porsche. Welcher der IXYS wäre denn deiner Meinung nach
geeignet?
Falk B. schrieb:> Was glaubst du, was DU aus so einem TO220 oder TO247 Gehäuse REAL an> Wärme rausbekommst, ohne daß dir der Kram nach ner Stunde abfackelt?
Das gilt es ja im Vorfeld mit euch zu klären :D. Aber ich nehme mal an
das ICH nicht mehr aus den Abwärme aus den FETs abgeleitte bekomme als
ihr oder der Rest der Welt. Deshalb diskutieren wir ja hier einen
gangbaren Weg :).
Falk B. schrieb:> vielleicht> 50W bei TO247
Gehen wir mal von 30W für TO247 aus, damit wir nicht in den Kotzbereich
kommen. Angenommen ich kaufe die SPW35N60C3 aus dem verlinkten Beitrag,
die haben ja TO247 und ich schalte den Widerstand in den Drain Pfad, so
wie Wühlhase das eventuell gemeint hat. Gehen wir mal von 20Ohm Last_R
aus. Macht bei 70V und voll durchgeschaltetem FET 3,5A. Verlust am FET
vernachlässigbar. Wenn ich jetzt anfange, den FET langsam über den
Liniearbereich zu schließen, welche Leistung würde der FET im
schlimmsten Falls abgekommen? Gemäß Spannungsteiler sollte sich bei
beispeilsweise 20 Ohm Last_R und 20 Ohm Kanalwiderstand vom FET die
Spannung 1:1 aufteilen. Also UB/2 am Widerstand und UB/2 am FET. Dabei
würde aber ja nur noch der halbe Strom fließen, da ich jetzt gesamt 40
Ohm habe. Also "nur" noch 1,75A durch den FET. Das wären aber immer noch
61,25W am FET. Dann bräuchte ich als pro Last_R Dann erscheint mir die
Lösung mit den kaskadierten Widerständen, die nur zugeschaltet werden
dann doch wieder einfacher.
Bei 1 Ohm Kanalwiderstand wäre es ja noch schlimmer, da fast wieder die
ganze Spannung über dem FET abfällt. Kann man das so betrachten?
Falk B. schrieb:> Den MOSFETs und erst recht IGBTs sollte man Suppressordioden am> Drain/Kollektor spendieren,
OK, ist vermerkt. Uni (~80V) oder bidirektionale(2 x ~40V)? Wenn ich
dich richtig verstehe, dann sollte die Diode parallel zum Last
Widerstand geschaltet werden (siehe Bild)?
MiWi schrieb:> https://www.eevblog.com/forum/projects/electronic-load-project-ltv171-irfp250-with-kicad-files/>> nur so als Einstieg
Danke!
Rainer V. schrieb:> Manchmal gibt es nichts besseres vorzuschlagen und schon gar nichts> billigeres und dann regt mich das eben auf, wenn die Leute dann> beleidigt abgehen...> Gruß Rainer
Ich bin weder beleidigt noch gegangen ;). Zum Thmea
billig/günstig/preiswert hab ich ja schon oben was geschrieben.
Armin X. schrieb:> 1 € bei Stangenabnahme pro Stück zu haben waren.
Danke für den Hinweis, ich hab mal eine Stange bei eBay geordert.
Also der Mosfet fürs Projekt ist gesetzt ;).
Vielen Dank für die vielen Antworten, ich schau mir jetzt mal die EEV
Links an und hoffe wir kommen hier so sachlich wie bisher weiter voran.
VG Paul
Paul P. schrieb:> Falk B. schrieb:>> vielleicht>> 50W bei TO247>> Gehen wir mal von 30W für TO247 aus, damit wir nicht in den Kotzbereich> kommen.
Jetzt übertreibst du es in die andere Richtung! 50W sind schon relativ
konservativ für ein TO247 Gehäuse. Natürlich muss man das Ganze korrekt
mit Wärmeleitpaste oder Wärmepad montieren, siehe Kühlkörper.
> Angenommen ich kaufe die SPW35N60C3 aus dem verlinkten Beitrag,> die haben ja TO247 und ich schalte den Widerstand in den Drain Pfad, so> wie Wühlhase das eventuell gemeint hat.
Dann spielt die Verlustleistung im MOSFET keine Rolle, weil der nur als
Schalter arbeitet.
> Gehen wir mal von 20Ohm Last_R> aus. Macht bei 70V und voll durchgeschaltetem FET 3,5A. Verlust am FET> vernachlässigbar. Wenn ich jetzt anfange, den FET langsam über den> Liniearbereich zu schließen, welche Leistung würde der FET im> schlimmsten Falls abgekommen?
P/4, hier ~61W. Google Leistungsanpassung.
>> Den MOSFETs und erst recht IGBTs sollte man Suppressordioden am>> Drain/Kollektor spendieren,>> OK, ist vermerkt. Uni (~80V) oder bidirektionale(2 x ~40V)?
Unidirektionale. Bidirektionale bringen hier rein gar nichts.
> Wenn ich> dich richtig verstehe, dann sollte die Diode parallel zum Last> Widerstand geschaltet werden (siehe Bild)?
Nö, parallel zur Drain-Source Strecke des MOSFETs, denn der muss ja
geschützt werden.
H. H. schrieb:> MiWi schrieb:>> H. H. schrieb:>>> MiWi schrieb:>>>> Du willst wirklich eine Drossel in einer elektronischen Last verbauen?>>>> Ernsthaft?>>>>>> Du kennst keine Schaltregler?>>> Ernsthaft?>>>> Ach, Du willst nur spielen... hätte ich mir gleich denken können...>>>> Sorry für`s kurzfristige ernstnehmen Deines Vorschlags.>> Du hast nichts verstanden.
Ach ja... nur gut das meine Teile davon nix wissen das ich Dich nicht
verstanden habe.
Falk B. schrieb:> Jetzt übertreibst du es in die andere Richtung! 50W sind schon relativ> konservativ für ein TO247 Gehäuse. Natürlich muss man das Ganze korrekt> mit Wärmeleitpaste oder Wärmepad montieren, siehe Kühlkörper.
Er will CPU Kühler verwenden, was ich seht gut finde. Insofern ist 50W
für SPW35N60C3 im TO-247 eine Lachnummer. Mindesten 100W bei 50°C KK
Temperatur muss drin sein.
kkunz schrieb:> Haaaaloooohttps://www.xbox.com/de-DE/games/halo
?
Um vielleicht etwas präziser auf den Punkt zu kommen (@Paul):
Welche Lastprofile willst Du denn fahren, worum genau geht es?
Und interessierst Dich evtl. auch die (künftige, oder sonstwie
zusätzliche) Nutzung für andere Eingangswerte (wie oben schon
jemand andeutete)?
Die lineare Senke könnte man auf versch. Art ergänzen (oder auf
etwas anderes "umschwenken"), wie Dir schon gesagt wurde.
V.a. wg. einfacherer Realisierbarkeit/weniger mögl. Problemen.
Auch H.H. hhinzens Ansatz mit "Drossel" ist nicht uninteressant:
Grundsätzlich könnte man einen Schaltwandler am Eingang regeln,
und auf einen Lastwiderstand arbeiten lassen (bzw. mehrere Rs
(oder sogar Schaltregler-Stufen) seriell u./o. parallel setzen)
für hohe Flexibilität der Eingangswerte.
Falk B. schrieb (zitierte Paul) im Beitrag #6688502:
>> OK, ist vermerkt. Uni (~80V) oder bidirektionale(2 x ~40V)?> (und antwortete:)> Unidirektionale. Bidirektionale bringen hier rein gar nichts.
Bidirektionale setzt man bei AC, nicht DC, ein. Und außerdem
macht "Bidirektionalität" nicht plötzlich je 40V Typen 80Vp
"tauglich" - da scheint es gleich mehrere Mißverständnisse zu
geben. Sind antiseriell geschaltet, und daher bei jeglicher
Spannungspolarität eine in Flußrichtung. Also nur an jeweils
einer davon fällt die spezifizierte Spannung ab.
Alles klar?
(Falls noch nicht: Für 80Vp AC Klemmung müßte man zwei
bidirektionale Suppressordioden mit 40V Spec seriell
(oder antiseriell - wäre bei bidirektionalen ja egal...)
schalten - oder gleich eine mit 80V Spec benutzen.
Deren 40V Rating addiert sich jedenfalls nicht zu 80V.)
bello schrieb:> Welche Lastprofile willst Du denn fahren, worum genau geht es?
Aktuell gehts erst mal um reine Kapazitätstests bei verschiedenen
Strömen.
(0,5C; 1C; 2C). Danach sind evetuell mal Profile Interessant (Simulation
eines Fahrprofils mit einem E-Bike).
bello schrieb:> Und interessierst Dich evtl. auch die (künftige, oder sonstwie> zusätzliche) Nutzung für andere Eingangswerte (wie oben schon> jemand andeutete)?
Prizipiell ja, oben sind ja nur die Grenzen die ich im Moment brauche.
Aber klar, wenn es sich (relativ) einfach realisieren/erweitern lässt,
dann habe ich da natürlich nichts dagegen :).
bello schrieb:> Die lineare Senke könnte man auf versch. Art ergänzen (oder auf> etwas anderes "umschwenken"), wie Dir schon gesagt wurde.
Was schwebt dir vor? Die Schaltregler Idee oder die Idee mit den Last
Widerständen?
bello schrieb:> Grundsätzlich könnte man einen Schaltwandler am Eingang regeln,> und auf einen Lastwiderstand arbeiten lassen (bzw. mehrere Rs> (oder sogar Schaltregler-Stufen) seriell u./o. parallel setzen)> für hohe Flexibilität der Eingangswerte.
Interessanter Ansatz, du meinst also am Ausgang des Schaltreglers hängt
ein Last Widerstand der dann die Energie in Wärme umsetzt. Wie willst du
den am Eingang regeln? Kann ich mir grad nicht wirklich vorstellen,
kannst du das etwas näher beschreiben?
VG Paul
Tany schrieb:> Die Chinesen haben dir schon vorgemacht:
1000W halte ich für sehr starkes Marketing ;). Da muss man
wahrscheinlich auch 10 Stück parallel schalten und dann ist es auch
nicht mehr so preiswert wie ein Eigenbau.
Fertig kaufen ist ja außerdem langweilig :D. Mit so einem Eigenbau hat
man doch viel mehr Möglichkeiten.
VG Paul
Peter D. schrieb:> 100V/10A DC schafft z.B.:
Auch interessant, danke für den Link.
Mal angenommen ich schaffe einen großen Kühlkörper herbei. Ist es
realsistisch (und haltbar) einen einzelnen dieser FETs mit 100V und 5A
zu fahren?
Mir ist klar das das bedeutet das 500W weg müssen. Ist das in dem
Gehäuse machbar? Oder sagt das die Erfahrung "NEIN"?
VG Paul
Paul B. schrieb:> Mir ist klar das das bedeutet das 500W weg müssen. Ist das in dem> Gehäuse machbar? Oder sagt das die Erfahrung "NEIN"?
Mit Wasserkühlung ist das machbar.
Paul B. schrieb:> Mir ist klar das das bedeutet das 500W weg müssen. Ist das in dem> Gehäuse machbar?
Hmm, vielleicht.
> Oder sagt das die Erfahrung "NEIN"?
In der Liga hab ich keine Erfahrung. Ich glaube nicht, daß auch ein SEHR
massiver Kühlkörper die Wärme mit ausreichend kleinem Wärmewiderstand so
einfach abführen kann. Vermutlich braucht man eine Ankopplung aus
Kupfer, die dann wassergekühlt ist, um die Leistungsdichte zu erreichen.
Vielleicht reicht aber auch ein stark fremdbelüftetes Kühlaggregat.
https://www.fischerelektronik.de/web_fischer/de_DE/Kühlkörper/D/Lüfteraggregate/index.xhtml
Paul B. schrieb:> 1000W halte ich für sehr starkes Marketing ;)
Nein, 1000W wird nicht werden, aber 100-200W mit einem Modul ist
machbar.
Wollte nur erwähnen, dass dein Konzept mit 8-10 Modul passt,
insbesondere die genannten MOSFET.
Ich würde wohl auch besser Leistungswiderstände nehmen. Die haben eine
größere Fläche zum Kühlkörper und können auch höhere Temperaturen ab
(250°C). Man muß daher nicht soviel kühlen. Im Betrieb sollte man den
Kühlkörer tunlichst nicht anfassen.
Die Regelung erfolgt per PWM und einem Schalt-MOSFET, d.h. der hat nur
wenig Verluste. Die Stromglättung macht eine Drossel, quasi ein
Abwärtswandler.
Paul B. schrieb:> Wassserkühlung ist keine Option, das ist mir zu viel Aufwand.
Dann muss man die Wärmedichte der Quelle begrenzen, sprich, doch ein
paar mehr MOSFETs einsetzen, die dann lokal deutlich weniger Wärme
abführen müssen. Wie gesagt, 50W halte ich für TO247 als recht
praktikabel. Die Ansteuerung der MOSFETs ist ja nicht sonderlich
aufwändig, da kann man locker 1-2 Dutzend mit einer Handvoll
Vierfach-OPVs regeln.
20 MOSFETs a 100V/0,5A/50W, fertig ist die in SEHR weiten Bereichen
einstellbare Stromsenke.
Peter D. schrieb:> Ich würde wohl auch besser Leistungswiderstände nehmen. Die haben eine> größere Fläche zum Kühlkörper und können auch höhere Temperaturen ab> (250°C). Man muß daher nicht soviel kühlen.
Falsch! Gerade weil man ja bei so einem Aufbau eher was Kompaktes bauen
will oder muss, MUSS man auch sehr gut kühlen! Mit freier Konvektion
wird das riesig, mit passendem Gehäuse und Lüfter schon DEUTLICH
kleiner.
> Im Betrieb sollte man den> Kühlkörer tunlichst nicht anfassen.
Ach was? Wer hätte DAS gedacht? Heißt ja KÜHLkörper, also muss er ja
KÜHL sein.
Falk B. schrieb:> MUSS man auch sehr gut kühlen!
Bitte richtig lesen, ich sagte "Man muß daher nicht soviel kühlen."
Widerstände dürfen heißer werden als Halbleiter. Daher kann auch der
Kühlkörper heißer werden, d.h. benötigt weniger Fläche für die gleiche
Leistung.
Falk B. schrieb:> mit passendem Gehäuse und Lüfter schon DEUTLICH> kleiner.
Hat hier irgend jemand behauptet, daß kein Lüfter verwendet werden soll?
H. H. schrieb:> Mit Wasserkühlung ist das machbar.
lbst dann glaube ich das nicht. Du wirst das nie schaffen das
(Transistor)Gehäuse auf unter 25°C zu halten.
Mit Luftkühlung lebt das System ja von einer Temperaturdifferenz. Da
muss ein Transistor heiß sein, damit der dann erwärmte Kühlkörper die
Wärmeenergie an die vorbeiströmende Luft abgeben kann.
Paul B. schrieb:> Läuft es bei dir so ab?:> Du hast also mehrere schaltbare Lastwiderstände, parallel zu deinem> Halbleiter? Wenn die Leistung hoch genug ist schaltest du quasi den> ersten Widerstand parallel zum Leistungshalbleiter, wenn die Leistung> noch größer wird den zweiten etc, so dass der Löwenanteil an Energie> dann im Widerling verbraten wird? Nur auf den Strom zu schauen würde ja> bei meinem Projekt gar nicht gehen, da ich einen recht weiten> Eingangsspannungsbereich habe.
Wie ich sagte, sind meine Grenzen deutlich enger - 0,8..15 Volt und
maximal 1500 mA. Das Prinzip sollte auch für größere Lasten machbar
sein, muss man rechnen.
Meine Regelung macht komplett der µC, der FET wird aus einem D/A-Wandler
direkt angesteuert. Da Akkus langsam sind, kann ich mir mehrere Sekunden
Einregelzeit leisten. Ich stelle den Sollstrom per Drehencoder ein und
habe ein Display. Bei Start misst der µC die Spannung, rechnet und
schaltet den einen oder anderen Widerstand oder beide an. Der Rest wird
dann über den FET geregelt.
In der Software muss man aufpassen, bei Überlauf der Regelroutine eine
Notabschaltung zu machen, ist mir während der SW-Entwicklung mehrfach
widerfahren. Tasteneingaben und LED blinken dürfen nicht blockierend
sein.
Der FET hat eine deutliche Wärmedrift, die sich mit einem höheren
Sourcewiderstand besser beherrschen ließe - dem stand mein Wunsch
entgegen, auch eine einzelne NiMH testen zu können.
Natürlich sitzen FET und Widerstände auf getrennten Kühlkörpern. Der für
die Widerstände erreicht 110°C - egal, die können das.
Der Schaltplan wurde gemalt, nachdem das Gerät fertig war und ist nicht
vollständig, die Analogecke passt aber.
Tany schrieb:> Er will CPU Kühler verwenden, was ich seht gut finde. Insofern ist 50W> für SPW35N60C3 im TO-247 eine Lachnummer. Mindesten 100W bei 50°C KK> Temperatur muss drin sein.
Dein Kommentar ist eine Lachnummer und zeigt, dass Du eine reale
Wärmewiderstandskette nicht rechnen kannst.
Peter D. schrieb:> Die Regelung erfolgt per PWM und einem Schalt-MOSFET, d.h. der hat nur> wenig Verluste. Die Stromglättung macht eine Drossel, quasi ein> Abwärtswandler.
Schaltwandler halte ich für keine gute Idee, da wird sich ein Akku
anders als bei linearer Last verhalten. Und Drossel ... wie groß soll
die denn werden?
Falk B. schrieb:> Heißt ja KÜHLkörper, also muss er ja KÜHL sein.
In Zeiten von korrekt-Neusprech, wo ich keine Negerküsse mehr kaufen
kann, schreiben Fachmagazine "Entwärmung" anstatt Kühlung.
Armin X. schrieb:> H. H. schrieb:>> Mit Wasserkühlung ist das machbar.>> lbst dann glaube ich das nicht. Du wirst das nie schaffen das> (Transistor)Gehäuse auf unter 25°C zu halten.
Mit ausreichend kaltem Wasser ist das kein Problem.
H. H. schrieb:>> lbst dann glaube ich das nicht. Du wirst das nie schaffen das>> (Transistor)Gehäuse auf unter 25°C zu halten.>> Mit ausreichend kaltem Wasser ist das kein Problem.
Widerstand im Wassertopf habe ich schon gemacht. Beim Transistor gibt es
sicher ein Problem, Basis oder Gate wasserfest einzupacken. Interessant
wird auch der Wärmewiderstand, wenn sich am Gehäuse Dampfblasen bilden.
Die Widerstände im Alugehäuse sind auch lustig, frei hängend angebunden
und Dampf drauf, irgendwann bildet sich ein Tropfen und sie werfen ihr
Alu ab. Bitte keinen Glasaschenbecher drunter stellen, der zerlegt sich
in tausende von Splittern.
@Paul:
Genau...die Widerstände kommen in den Drainpfad. Wenn die Transistoren
voll durchsteuern, dann begrenzt der Lastwiderstand den Strom auf ein
Maximum, und das von MiWi angesprochene Problem mit der trägen Regelung
ist damit schonmal erschlagen.
Wenn die Transistoren schließen - das hast du richtig erkannt - sinkt
zwar der Strom, aber die Spannung über dem Transistor, und damit auch
die Verlustleistung im FET, erhöht sich.
Die maximale Verlustleistung, die der/die Transistoren abkönnen müssen,
entspricht genau einem Viertel der Verlustleistung, die im Widerstand
maximal umgesetzt wird. Und das genau dann, wenn Lastwiderstand und
Kanalwiderstand des Transistors äquivalente Werte haben.
Ich würde dir raten, für Transistoren und Widerstände getrennte
Kühlkörper zu verwenden. Transistoren sind bei 150°C an ihrer
Schmerzgrenze, während Drahtwiderstände oft weitaus mehr abkönnen, und
die thermischen Widerstände der Gehäuse sind ja auch andere.
Und ich würde dir raten, deine Schaltung vorher mal durchzusimulieren -
inkl. der Temperaturen.
Manfred schrieb:> Der Schaltplan wurde gemalt, nachdem das Gerät fertig war und ist nicht> vollständig, die Analogecke passt aber.
Das ist das Problem vieler Bastler und manchmal auch einiger Profis. Sie
frickeln anstatt zu entwickeln. Ein Schaltplan wird VORHER VOLLSTÄNDIG
GEZEICHNET, dannach wird die Schaltung exakt nach Schaltplan aufgebaut
und getestet. Wenn es Änderungen gibt, werden die eingetragen. So wird
ein Schuh draus.
Manfred schrieb:> In Zeiten von korrekt-Neusprech, wo ich keine Negerküsse mehr kaufen> kann, schreiben Fachmagazine "Entwärmung" anstatt Kühlung.
Ja, wirl leben in Zeitalter der Entbildung (hieß früher Verblödung) 8-0
H. H. schrieb:>> lbst dann glaube ich das nicht. Du wirst das nie schaffen das>> (Transistor)Gehäuse auf unter 25°C zu halten.>> Mit ausreichend kaltem Wasser ist das kein Problem.
Jaja, noch so eine naive Vorstellung. NEIN, eiskaltes Wasser reicht
nicht, um so ein kleines Gehäuse auf 25°C zu halten, wann da Dutzende
oder gar hunderte Watt abgeführt werden sollen. Da braucht man erstmal
einen fetten Kupferblock, welcher die Wärme auf eine größere Oberfläche
verteilt, welche dann von KALTEM, aber auch schnell fließenden
Kühlmittel aufgenommen werden kann. Doch auch hier braucht es eine
Mindestfläche.
Falk B. schrieb:> H. H. schrieb:>>> lbst dann glaube ich das nicht. Du wirst das nie schaffen das>>> (Transistor)Gehäuse auf unter 25°C zu halten.>>>> Mit ausreichend kaltem Wasser ist das kein Problem.>> Jaja, noch so eine naive Vorstellung. NEIN, eiskaltes Wasser reicht> nicht, um so ein kleines Gehäuse auf 25°C zu halten, wann da Dutzende> oder gar hunderte Watt abgeführt werden sollen. Da braucht man erstmal> einen fetten Kupferblock, welcher die Wärme auf eine größere Oberfläche> verteilt, welche dann von KALTEM, aber auch schnell fließenden> Kühlmittel aufgenommen werden kann. Doch auch hier braucht es eine> Mindestfläche.
Niemand hat die Absicht den Transistor ins Wasser zu tunken.
Falk B. schrieb:> um so ein kleines Gehäuse auf 25°C zu halt
Kannst du bitte begründen, warum das Gehäuse immer auf 25°C halten muss?
Bei Ptot=500W darf Kühlkörper max. 75°C heiß werden. Hast du dagegen
Einwände?
Wir reden von IXFN 100N50P mit folgenden Daten:
Pd =1040 W (bei 25°C)
Tj =150°C
RthJC =0,12 °C/W
RthCS =0,05 °C/W
Falk B. schrieb:> Da braucht man erstmal> einen fetten Kupferblock, welcher die Wärme auf eine größere Oberfläche> verteilt
Du hast den Sinn der Wasserkühlung NICHT begriffen!
Um ein fetter Kupferblock zu meiden, lässt man das Wasser durch dünneren
Kupferblock fließen, alternativ gibt es z.B HeatPipe, um die Wärme auf
größere Fläche besser zu verteilen.
Tany schrieb:> Falk B. schrieb:>> um so ein kleines Gehäuse auf 25°C zu halt>> Kannst du bitte begründen, warum das Gehäuse immer auf 25°C halten muss?> Bei Ptot=500W darf Kühlkörper max. 75°C heiß werden. Hast du dagegen> Einwände?> Wir reden von IXFN 100N50P mit folgenden Daten:> Pd =1040 W (bei 25°C)> Tj =150°C> RthJC =0,12 °C/W> RthCS =0,05 °C/W
Tc max 65°C. Und etwas Reserve will man auch noch, also ehr Tc max 50°C.
Da hier immer wieder das Thema "elektronische Last auftaucht, wollte ich
was zum "verheizen" vorschlagen.
In einigen Dieselstaplern haben wir einen wassergekühlten
Bremswiderstand.
So was kann man natürlich auch kaufen.
Früher gab es Kohleringfahrschalter und die übrige Energie wurde in
dicken Drahtwiderständen verheizt.
Also vielleicht mal, wenn die Kohle nicht so passt, nach einem sehr
alten Gabelstapler im Schrott gucken und da nach solchen Widerständen
gucken.
Tany schrieb:> Falk B. schrieb:>> um so ein kleines Gehäuse auf 25°C zu halt>> Kannst du bitte begründen, warum das Gehäuse immer auf 25°C halten muss?> Bei Ptot=500W darf Kühlkörper max. 75°C heiß werden. Hast du dagegen> Einwände?> Wir reden von IXFN 100N50P mit folgenden Daten:> Pd =1040 W (bei 25°C)> Tj =150°C> RthJC =0,12 °C/W> RthCS =0,05 °C/W
Du solltest dich mal damit beschäftigen, wie Entwärmung/Kühlung
funktioniert.
Das Halbleitermaterial darf eine bestimmte Temperatur nicht
überschreiten, z.B. 125°C oder 150°C.
Dann gibt es einen thermischen Widerstand zwischen Halbleiter und
Gehäuseoberfläche, da muß die Wärme durch. Und um viel Wärme durch
diesen thermischen Widerstand abführen zu können, muß das
Temperaturgefälle zwischen Halbleiter und Gehäuseoberfläche möglichst
groß sein.
Und um die angegebene maximale Verlustleistung zu erreichen, muß die
Temperaturdifferenz halt groß genug sein und der Halbleiter <150°C.
Und dann kommt man halt oft auf 25°C Gehäusetemperatur.
Das die Wärme des Kühlkörpers irgendetwas mit der Halbleitertemperatur -
und nur um die geht es letztendlich - zu tun hat, ist ein wenig naiv.
Auch wenn diese Ansicht recht verbreitet scheint.
Udo S. schrieb:> Paul schrieb:>> Spannung: bis 80V (besser 100V)>> Welche Mindestspannung?> Man muss bei ausreichend hoher Mindestspannung nicht alles im Halbleiter> verheizen, Lastwiderstände zwischen Drain und Akku Plus verteilen die> Leistung.> Und warum Mosfets? Gute alte bipolare Leistungstransistoren tun es> besser als moderne Mosfets die nur zum Schalten gedacht sind.
Ich nehme diese Bauteile, im Schaltplan ist das ein Kreis mit einem X
drin.
Davon habe ich so viele das ich beliebige Lasten seinschalten kann.
Wühlhase schrieb:> Das Halbleitermaterial darf eine bestimmte Temperatur nicht> überschreiten, z.B. 125°C oder 150°C.> Dann gibt es einen thermischen Widerstand zwischen Halbleiter und> Gehäuseoberfläche, da muß die Wärme durch. Und um viel Wärme durch> diesen thermischen Widerstand abführen zu können, muß das> Temperaturgefälle zwischen Halbleiter und Gehäuseoberfläche möglichst> groß sein.>> Und um die angegebene maximale Verlustleistung zu erreichen, muß die> Temperaturdifferenz halt groß genug sein und der Halbleiter <150°C.> Und dann kommt man halt oft auf 25°C Gehäusetemperatur
Die ganze Blabla ist im Datenblatt mit 4 Parameter
erfasst:Pd,Tj,RthJC,RthCS.
Du hast den logischen Zusammenhang nicht begriffen.
Wer glaubt, dass man, wenn man einen zweidaumennagelgroßen Gegenstand
mit 500W heizt diesen auf 25°C halten zu können hat Physik nicht
verstanden!
Ich habe mir, im Gegensatz zu vielen anderen die sich hier aus dem
Fenster lehnen, schon eine wassergekühlte Stromsenke gebastelt.
Ich sage bewusst nicht gebaut. Aber ich kann damit bis zu ca 2,5kW
verheizen.
Zum Einen habe ich einen internen Kreislauf mit kleinem Wärmetauscher
über den dauerhaft ca 1,5kW Abwärme möglich sind und als Erweiterung ist
ein Plattenwärmetauscher drin dessen äußerer Kreislauf das externe
Kühlwasser von meiner Zisterne bekommt. Dieses hat derzeit etwa10°C.
Dennoch geht die Temperatur an den drei verwendeten Aluprofilen auf ca
70°C hoch. OK, die sind laut Hersteller nur für 500W ausgelegt aber
dennoch erlaube ich mir aus den Erfahrungen dieser Geschichte zu
behaupten, dass ich in diesem Thema mitreden kann.
H. H. schrieb:> Wühlhase schrieb:>> Du solltest dich mal damit beschäftigen, wie Entwärmung/Kühlung>> funktioniert.>> Das hat er, ganz offensichtlich.
Dann würde er nicht fragen, warum Falk dauernd von 25°C
Gehäusetemperatur schreibt.
Armin X. schrieb:> Wer glaubt, dass man, wenn man einen zweidaumennagelgroßen Gegenstand> mit 500W heizt diesen auf 25°C halten zu können hat Physik nicht> verstanden!
Ich behaupte, daß man das schon machen kann. Aber soweit ich das hier
sehe hat niemand gesagt, daß das einfach oder gar mit einem einfachen
Kühlkörper zu machen wäre.
Im Übrigen baue ich auf Arbeit gerade etwas ähnliches...zwar nur für
1,2kW, aber dafür rein luftgekühlt.
Armin X. schrieb:> Wer glaubt, dass man, wenn man einen zweidaumennagelgroßen Gegenstand> mit 500W heizt diesen auf 25°C halten zu können hat Physik nicht> verstanden!
im konkreten Fall:
a) der "zweidaumennagelgroßen Gegenstand" hat eine Fläche von 930mm² lt.
Datenblatt.
b) Die Wärmeleitwert von Kupfer beträgt 380 W/m.K. Somit hat
Wärmewiderstand einen Wert von 0,0028 W/°C bei einer 1mm Dicke und 930
mm² Fläche
c) Die Wärmeübergangskoeffizient des im Rohr strömenden Wassers beträgt
2300-4700 W/m².K, Vergleich mit Luft 58...290 W/m².K
Somit ist gesamter Wärmewiderstand zwischen Sperrschicht und Wasserseite
des Kühlers beträgt 0,12+0,05+0,0028=0,1728 W/°C plus max. 0.005 W/°C
So jetzt lehre mich bitte deine Physik und nicht vergessen zu begründen:
Armin X. schrieb:> diesen auf 25°C halten
Wohl gemerkt, hier ist nur 500W abzuführen und nicht die max. Pd.
(1040W)
H. H. schrieb:> https://www.ebay.de/itm/293461616188
Bei allem Respekt: Die Teile sind ungeeignet.
Sobald die Temperatur steigt, sind die Kennwerte im Keller.
Das sind reine Schalttransistoren.
Ich mag nur hoffen, man glaubt mir. Ich bin mit diesen Transistoren in
Stahnsdorf groß geworden.
Die Bauform hingegen ist ideal für solche Aufbauten, das steht ausser
Frage.
Evtl. Ginge ein SU-520. Der 508er kann zwar Spannung, aber muss kalt
bleiben und sooo viel Strom kann er nu auch nicht...
Hier gab es aber die gleichen Probleme mit der Parameterdrift bei hohen
Temperaturen
Axel R. schrieb:> Evtl. Ginge ein SU-520.
Ihr sucht m.E. in der falschen Richtung.
Ein MJE340 (ONSemi) kann lt. SOAR bei 100V etwas über
0.1A und kostet bei der ehemals eingetragenen Kauffrau
0,30 Euro. Typen für ca. 0,2A findet man auch einige;
den Vogel schießt allerdings der MJE18004 ab, der kann
(theoretisch) 0,6A bei 100V -- da bekommt man schon
Probleme mit der Kühlung.
Beschaffbarkeit ist nochmal eine andere Frage.
Hermann W. schrieb:> Egon D. schrieb:>> der MJE18004 ab, der kann>> (theoretisch) 0,6A bei 100V>> Ich biete 1,5A bei 100V mit 2N3773 bei Reichelt für 1,61€ mit 10-facher> Stromverstärkung. Davon genügend parallel für den gewünschten Strom.> https://www.reichelt.de/bipolartransistor-npn-160v-16a-150w-to-3-2n-3773-p2009.html?CCOUNTRY=445&LANGUAGE=de&trstct=pos_0&nbc=1&&r=1
Das dazugehörende Datenblatt ist ja großartig....
Designed for Diskhead-positioners :-)
iaW: Kopiert aus den mittleren 80ern, als für Größenangaben von
Festplatten noch mit mindestens 2stelligen Zahlen (in Zoll) nötig waren,
die Gehäuse dazu in etwa Waschmaschinengröße hatten und diese Platten
eine Hochlaufzeit von nicht unter einer Minute hatten.
und von Reichelt dann wegen des klingenden Namens (die "orginalen" waren
gute Teile) bei irgendeinem Chinaknaller gekauft und nach D gebracht und
von irgendwelchen Leuten bar jeder Kenntnis dann auch gekauft und
verbaut...
btw: die 2N3773 von Onsemi kosten im B2B (= netto) ca. 4,5€/Stk in
Kleinmengen. Wenn Reichelt die um 1,6 brutto anbietet kann man sich
vorstellen was da geliefert wird...
Naja... wer`s mag...
Hermann W. schrieb:> Ich biete 1,5A bei 100V mit 2N3773 bei Reichelt für 1,61€ mit 10-facher> Stromverstärkung.
Dir ist aber schon klar, dass du für diese Stromverstärkung noch mal
gehörig dazubuttern mußt?! 150mA mußt du ja auch noch erzeugen...da ist
ein weiterer Kühlkörper angesagt.
Gruß Rainer
Na ja, zugegeben würde ich den auch nicht nehmen. Sie bieten ja auch für
6,49€ den von ON an. Ich habe ihn schon oft eingesetzt für Leistung bei
hoher Spannung. Kenne keinen vergleichbaren.
Rainer V. schrieb:> mit 10-facher>> Stromverstärkung.
Das war missverstanden: 10-fach war im Vergleich zu dem angesprochenen
MJE18004 gemeint. Die Stromverstärkung ist bei 1,5A ca. mit 150
angegeben.
Hermann W. schrieb:> Egon D. schrieb:>> der MJE18004 ab, der kann>> (theoretisch) 0,6A bei 100V>> Ich biete 1,5A bei 100V mit 2N3773 [...]
Boah. Tatsache.
Lässt sich aber nur bedingt ausnutzen, eben wegen
der Wärmeabfuhr. 150W ist schon eine Hausnummer.
Insofern kommt man u.U. trotzdem billiger, wenn man
kleinere Transistoren nimmt und entstprechend mehr
parallelschaltet.
in meiner Wassergekühlten Senke sind pro Kühlblech 26 Stück 2N3772 +
einem Weiteren als Treiber für die Anderen drauf.
Tany schrieb:> Somit ist gesamter Wärmewiderstand zwischen Sperrschicht und Wasserseite> des Kühlers beträgt 0,12+0,05+0,0028=0,1728 W/°C plus max. 0.005 W/°C
Welchen Kühler meinst Du? Es wurde ja noch gar keiner bestimmt.
Der verlinkte Wasserkühler bietet wohl alleine schon o,oo4 unter idealen
Förderbedingungen auf. Da ist aber Sicher keine Wärmeabführ eines
kleinen Punktes in der Mitte möglich.
Na, möglich schon, aber dieser "Punkt" wird dann nicht bei 25°C bleiben.
Und einen Chiller anstelle Wasserluftwärmetauscher ist dann auch
notwendig...
Armin X. schrieb:> Wer glaubt, dass man, wenn man einen zweidaumennagelgroßen Gegenstand> mit 500W heizt diesen auf 25°C halten zu können hat Physik nicht> verstanden!
Der hat im Gegensatz dazu die Physik sehr gut verstanden, weil er
genügend 30x15cm große leistungsfähige Peltierelelemente inklusive
zugehöriger Elektronik und Wärmeabfuhr zur Verfügung hat.
Falk B. schrieb:> 20 MOSFETs a 100V/0,5A/50W, fertig ist die in SEHR weiten Bereichen> einstellbare Stromsenke.
Ja, da hast du wohl Recht. Ich fange einmal so an und sehe im Layout
noch 3 Schalt-Fets für Lastwiderstände vor.
Manfred schrieb:> Bei Start misst der µC die Spannung, rechnet und> schaltet den einen oder anderen Widerstand oder beide an. Der Rest wird> dann über den FET geregelt.
Das halt ich mir als Option offen :). Danke für die Erklärung deiner
Last!
Manfred schrieb:> Der FET hat eine deutliche Wärmedrift, die sich mit einem höheren> Sourcewiderstand besser beherrschen ließe - dem stand mein Wunsch> entgegen, auch eine einzelne NiMH testen zu können.
In welcher Größenordnung sollten die Source Widerstände liegen? 10 Ohm?
Nochmals vielen Dank an alle, die hier so tatkräftig unterstützen.
VG Paul
Dieter D. schrieb:> Armin X. schrieb:>> Wer glaubt, dass man, wenn man einen zweidaumennagelgroßen Gegenstand>> mit 500W heizt diesen auf 25°C halten zu können hat Physik nicht>> verstanden!>> Der hat im Gegensatz dazu die Physik sehr gut verstanden, weil er> genügend 30x15cm große leistungsfähige Peltierelelemente inklusive> zugehöriger Elektronik und Wärmeabfuhr zur Verfügung hat.
Ok, das könnte man als Witz wie auch Ernst auffassen. ;)
Bloß eine Frage (siehe auch @Tanys Psts):
Wozu sollte man gleich noch Ts auf 25°C halten (wollen)?
MiWi schrieb:> Axel R. schrieb:>>> Gingen die evtl?>> Für irgendwas gehen die sicher... für eine 100V Elast sicher nicht.
@Axel: Deren SOA paßt zu höherem I bei geringerer U.
(Hier ist ja höhere Leistung im Linearbetrieb bei einer U
gefragt, für die man Deine Transistoren gerade noch so im
Schaltbetrieb benutzen könnte - also nahe d. Sperrspannung.
Und jetzt sieh Dir mal die SOA einiger BiPos an - und es
sollte Dir das Licht aufgehen, daß man hierzu eben leider
unverhältnismäßig_viele Deiner Ts brauchen würde, oder
sie kaskadieren müßte...)
Du siehst also, hier sind sie vglw. schlecht geeignet.
Zumindest aber, um allein_daraus etwas zu machen.
Paul B. schrieb:> bello schrieb:>> Grundsätzlich könnte man einen Schaltwandler am Eingang regeln,>> und auf einen Lastwiderstand arbeiten lassen (bzw. mehrere Rs>> (oder sogar Schaltregler-Stufen) seriell u./o. parallel setzen)>> für hohe Flexibilität der Eingangswerte.>> Interessanter Ansatz, du meinst also am Ausgang des Schaltreglers hängt> ein Last Widerstand der dann die Energie in Wärme umsetzt. Wie willst du> den am Eingang regeln? Kann ich mir grad nicht wirklich vorstellen,> kannst du das etwas näher beschreiben?
Zuallererst mal kann der Lastwiderstandswert natürlich
nicht beliebig sein... sondern muß "dazupassen".
Ansonsten ist es nur die Erfassung von U (Spannungsteiler)
wie auch I (Shunt oder Halleffekt oder...) und Zuführung
zur Regelung. (Wozu man auch ein Fertigmodul "umdrehen"
könnte... wenn dann auch oft eine Hilfsversorgung des
Controllerteils nötig werden würde.)
Je nach Spannungstransformation / "Übersetzungsverhältnis"
des DCDC (der ja prinzipiell Buck, Boost, oder Inverting
Buck-Boost sein kann, oder sogar SEPIC, ...) muß man den
Wert (und auch die Belastbarkeit) des R_Last eben passend
aussuchen. (Und auch hier könnte man diverse R schaltbar
ob parallel seriell wie auch immer machen.)
Bzgl. Flexibilität ein großer Gewinn, nur würde man wohl
ein T-Filter vorsehen wollen (oder müssen), zusätzlich
zum eigentlichen Schaltregler, damit der Strom nicht zu
sehr gepulst entnommen würde aus besagter Akkubatterie.
(Obwohl sogar geschaltet plus linear denkbar wäre...
rein prinzipiell also theoretisch eben erst mal nur.)
Aber Du hast nun schon länger nichts mehr gesagt hier?
(Ich zwar auch nicht, aber ich bin halt nicht täglich
online - und vor allem auch nicht der Threadersteller. ;)
Paul schrieb:> Wenn ich jetzt zum Beispiel den hier nehme, dann sehe ich da nur 90W> Verlustleistung, also etwas zu wenig.
Das ist ein TO-220, der hat nur 1cm² Fläche zum Kühlkörper hin. Die 90W
kannst du durch diese kleine kontaktFläche nicht schnell genug abführen.
Da ist nur ein theoretischer Maximalwert, der nur unter unrealistischen
Bedingungen erreihbar ist.
Da kannst du eher von ca. 40W ausgehen.
Früher hatte man Transistoren im TO-3 Format verwendet, wenn es viel zu
verheizen gab. Aber die gibt es nicht mehr (bzw. nur noch irrsinnig
teuer). Also läuft es in der Praxis darauf hinaus, dass du viele
Transistoren parallel betreiben wirst um die Wärme auf mehr Fläche zu
verteilen. Und du musst dafür sorgen, dass sich die last einigermaßen
gleichmäßig verteilt. Deine simple Grundschaltung eignet sich daher
nicht.
Oder du nimmst einen Boliden im SOT-227 Format (das sind die Dinger mit
Schraubklemmen).
Tany schrieb:> ein IXFR90N20Q (IXFR90N30Q) auf CPU Kühler und knapp 150W Belastung...
Und was mißt dein Sensor? Die Kühlkörpertemperatur, meilenweit weg von
der Sperrschicht. Deren Temperatur ist entscheidend!
Netter Versuch . . .
Falk B. schrieb:> meilenweit weg von> der Sperrschicht
Ja sicher! Die Temperatur der Sperrschicht, nach meiner Rechnung,
beträgt ca. 130°C. So mit kann ich den MOSFET noch paar hundert Jahre
quälen.
Tany schrieb:> Ja sicher! Die Temperatur der Sperrschicht, nach meiner Rechnung,> beträgt ca. 130°C.
Klar, deine Rechnung ist ja auch immer korrekt! Moment . . .
Stefan ⛄ F. schrieb:> Früher hatte man Transistoren im TO-3 Format verwendet, wenn es viel zu> verheizen gab. Aber die gibt es nicht mehr (bzw. nur noch irrsinnig> teuer)
der 2N3773 hat TO-3 und ist nicht irrsinnig teuer
Hermann W. schrieb:> der 2N3773 hat TO-3 und ist nicht irrsinnig teuer
Gut zu wissen, danke.
Ich mag dieses Format, lässt sich gut manuell verarbeiten.
Paul schrieb:> ich benötige eine el Last zum Test von 16s Li-Akkus. Also will ich mir> eine bauen.
Als Schüler habe ich div. Lichtorgeln selbst gebaut..
Paul schrieb:> Stufe 1: Ich stell den Strom über ein Poti ein.> Stufe 2: Ein STM32 betritt die Bühne und kümmert sich um alles.
Wir leben im 21. JH, mittlerweile gibt es sogenannte Encoder, EC11 & Co.
STM32 ist ok
Paul schrieb:> Spannung: bis 80V (besser 100V)> Strom bis: 10A
Du möchtest 16S mit 10A belasten, also 780W in die Raumluft heizen?
Paul schrieb:> Welcher FET?> Aktuell sehe ich viele im TO220 Gehäuse mit einer DC Kurve im SOA
Vergiss TO220 ganz, ganz schnell.., da nimmt man TO-264
Paul schrieb:> Wichtig ist die CPU Kühler Montage,> billiger kriegt man keine 100W++ Kühler mit Lüfter.
Da liegst Du absolut richtig!
Und nun meine 2 Cents zu Deinem Problem:
Wir leben im Jahr 2021, ich ätze nicht mehr selbst sondern order
gelegtlich einige Platinen aus dem fernen Osten.
Dort gibt es aber auch die ein oder anderen fertigen Baugruppen.
So habe mir u.a. für das Testen von fertigen Batteriepaketen eine Atorch
DL24 mit 4-Punkt-Messung von Hidance(Aliexpress) für 28$ (~24€) gegönnt.
Bis 150W lüppt die perfekt, 10A kann die auch.
Die angegebenen 20A halte ich für illusorisch, einigen Optimisten sind
da auch die Leiterbahnen verglüht.
Es gibt da auch einige Freaks, die mit Mosfet und Diodentausch * 100€
Noctua 800W damit verheizen...
Da ich zuküftig auch 10S-Pakete belasten möchte hatte ich geplant, eine
DIY-Version des DL24 ohne Lüftergedöns und Leistungsbeschräntung in der
FW zu ordern und mit adäquaten Komponenten auszustatten.
https://www.aliexpress.com/item/-/1005002536633583.html?spm=a2g0s.8937460.0.0.50882e0e6Ev7vj
Firmwaretechnisch sollen sich damit bis zu 1000W verbraten lassen,
Erfolgsberichte gibt es in einigen russischen Foren.
Allerdings ist vor wenigen Tagen ein neues Modell erschienen, DL24M,
modular und kaskadierbar, das geht aber OOTB nur bis 600W.
Nichtsdestotrotz habe ich zunächst einmal 2 IXFB100N50P geordert, weil
sie zu günstigsten Kurs erhältlich waren.
Mögliche Alternativen wären zb. aber auch FDL100N50F (sehr beliebt bei
den Moddern) oder IXTK102N65X2, die sollen allesamt 100A dauerhaft
abkönnen, sofern man das kühltechnisch in den Griff bekommt ;)
Für 10A sollte ein solches Modell ausreichen,
https://www.aliexpress.com/item/-/4000790865216.html?spm=a2g0s.8937460.0.0.50882e0e6Ev7vj
oder auch das ganze doppeln
Hallo zusammen,
die Testplatinen sind da, ich hab Urlaub und jetzt hab ich das Ganze mal
aufgabaut. Funktioniert ganz gut, allerdings habe ich ein Problem.
Aktueller Schaltplan im Anhang (Last.png).
Testobjekt ist ein 10s Akku, der liegt hier neben mir mit aktuell 33V
Gesamtspannung.
Zur Sollwertvorgabe nutze ich den DAC eines STM32. Der kommt nicht bis
ganz auf 0V, so das ich immer knapp 0,2A Stromfluss habe. Das ist
natürlich schlecht, weshalb ich das Gate des Leistungsfets Q1 über den
Transistor Q2 via STM32 auf LOW ziehe. 0,00A...super.
Im Programmablauf möchte ich einen Puls fahren, dieser dauert ca. 1s:
Q2 nicht mehr ansteuern
DAC auf Vorgabewert setzen (Bps 0.2V für 4A)
500ms warten
Strom messen
500ms warten
DAC auf 0V
Q2 ansteuern.
Sobald ich Q2 abschalte, reißt der OPV für die ersten 20µs das Gate von
Q2 voll auf, die Akkuspannung bricht 10V (knapp 100A!) und danach es
gibt einen Überschwinger auf fast 60V der mir meinen INA226 Stromsensor
(HighSide) um die Ohren fliegen lässt. (20210730_234829.jpg)
Habe dann mal C1, R2, R3 auf die Werte 390pF und jeweils 100Ohm
angepasst und nochmal die Akkuspannung (blau) und die Spannung am Gate
des LeitungsFETs gemessen (gelb). 20210802_001951.jpg
So richtig glücklich bin ich damit nicht.
- Was würdet ihr mir raten? C1 und die beiden Widerstände weiter
anpassen?
Hab schon mal 100nF probiert, das schießt er das Gate von Q1 direkt auf
12V Ub hoch und es dauert 200ms bis er eingeregelt hat.
- Das Vorgehen mit Q2 lassen und einen externen DAC nehmen der näher an
die 0V kommt?
- Noch was anderes?
Danke für eure Hilfe.
Paul schrieb:> Sobald ich Q2 abschalte, reißt der OPV für die ersten 20µs das Gate von> Q2 voll auf, die Akkuspannung bricht 10V (knapp 100A!) und danach es> gibt einen Überschwinger auf fast 60V der mir meinen INA226 Stromsensor> (HighSide) um die Ohren fliegen lässt. (20210730_234829.jpg)
Was eigentlich klar ist. Du hebelst die Regelung aus indem du den Mosfet
Eingang mit Gewalt auf Masse ziehst. Also will die Stromregelung
nachregeln und macht auf bis der OP in max. Sättigung ist. Wie lang der
braucht um da wieder rauszukommen bin ich zu faul nachzuschauen (falls
das im Datenblatt steht).
Lösung: Dein Brutalo Eingriff in die Regelschleife rauswerfen und statt
dessen ein sauberes Sollwertsignal generieren.
Bist du sicher dass dein DAC nicht einfach eine negative Hilfsspannung
braucht um sauber auf 0 zu kommen?
Udo S. schrieb:> Bist du sicher dass dein DAC nicht einfach eine negative Hilfsspannung> braucht um sauber auf 0 zu kommen?
Der DAC sitzt im STM32, da gibts meines Wissens nach keine neg.
Versorgung. Also ich entnehme deinem Post ein anderer DAC mit besserem
Signal ist die Wahl die hier zum Erfolg führen könnte.
Udo S. schrieb:> Was eigentlich klar ist.
Das hat MiWi weiter oben ja auch schon beschrieben, ich dachte das gilt
nur für den Fall das ich die Last anklemme (und der OPV voll aufsteuert
ist). Ich dachte wenn ich das so über Q2 löse springt der OPV dann schön
auf das Sollwertsignal, ohne Überschwinger.
Das dem nicht so ist habe ich gelernt. Nun suche ich eine Lösung :).
mfg Paul
Paul schrieb:> C1 und die beiden Widerstände weiter> anpassen?
Ich würde R2/R3 ~(5...10) (z.B 10k /1k) setzen und parallel zu (C1+R2)
noch ein Kondensator ca wie C1 .
Tany schrieb:> Ich würde R2/R3 ~(5...10) (z.B 10k /1k) setzen und parallel zu (C1+R2)> noch ein Kondensator ca wie C1 .
Probiere ich doch glatt mal aus :). Wie kommst du auf das Verhältnis?
Erfahrung/Bauchgefühl?
mfg Paul
Tany schrieb:> Ich würde R2/R3 ~(5...10) (z.B 10k /1k) setzen und parallel zu (C1+R2)> noch ein Kondensator ca wie C1 .
Das sollte das eigentliche Problem nicht lösen. Der Regelkreis kriegt
ein Sollwertsignal >0 und ein Istwertsignal von 0, also steuert der OP
bis in die positive Sättigung.
Wird der Transistor ausgeschaltet kriegt der Mosfet volle Spannung aufs
Gate bis sich der OP irgendwann aus der Sättigung gequält hat und die
Regelung funktioniert.
Die einzig saubere Lösung ist den Sollwert auf 0.
Udo S. schrieb:> Die einzig saubere Lösung ist den Sollwert auf 0.
Exakt so ist es,
Also entweder Eingang OPV=0V per SW,
oder den Eingang des OPV per (Hilfs-)Fet auf 0V setzen.
Andrew T. schrieb:> Udo S. schrieb:>> Die einzig saubere Lösung ist den Sollwert auf 0.>> Exakt so ist es,>> Also entweder Eingang OPV=0V per SW,> oder den Eingang des OPV per (Hilfs-)Fet auf 0V setzen.
Da reicht es aber, daß der OPV eine Offsetspannung in die falsche
Richtung hat und dann dreht der am Ausgang auch bei Ue=0 voll auf; diese
Methode ist nicht sicher.
Ich würde den -Eingang über den +Eingang hochziehen, z.B. durch einen
pnp/pMos einen Widerstand von +12V an den -Eingang legen.
Paul schrieb:> Wie kommst du auf das Verhältnis? Erfahrung/Bauchgefühl?
Wissenschaftliche Berechnung. Der OP soll ein wenig gebremst werden,
sonst schwingt der, insbesondere wegen kapazitive Last.
Udo S. schrieb:> Das sollte das eigentliche Problem nicht lösen.
Nein, wollte damit diese Problem mit 0V nicht lösen, sondern was gegen
Schwingung.
Elliot schrieb:> Da reicht es aber, daß der OPV eine Offsetspannung in die falsche> Richtung hat und dann dreht der am Ausgang auch bei Ue=0 voll auf
Nein er würde nur so weit aufregeln, bis die Spannung am Messshunt so
groß ist dass er die (niedrige) Offsetspannung ausgleicht.
Das ist nicht zu vergleichen mit der Vergewaltigung des Regelkreises
durch den Transistor.
Ausserdem denke ich doch (ohne das Datenblatt des OPs angesehen zu
haben) dass der Trimmer ein Offsetabgleich sein soll.
Tany schrieb:> Udo S. schrieb:>> Das sollte das eigentliche Problem nicht lösen.> Nein, wollte damit diese Problem mit 0V nicht lösen, sondern was gegen> Schwingung.
Das ist halt keine normale Schwingung des Regelkreises, sondern der OP
ist in der (falschen) Sättigung weil er die Rückkopplung im Regelkreis
mit dem Transistor ausser Kraft setzt.
Ob seine Rückkopplungswiderstände und der Kompensationskondensator so
stimmen muss man dann ausprobieren.
Udo S. schrieb:> Nein er würde nur so weit aufregeln, bis die Spannung am Messshunt so> groß ist dass er die (niedrige) Offsetspannung ausgleicht.
Aber nur wenn am Ausgang eine Spannungsquelle angeschlossen ist. Ohne
die geht die Ausgangsspannung des OPV hoch, da am Shunt ja keine
Spannung auftreten kann. Mit der vorgeschlagenen Methode kann man diesen
Fall mit erledigen.
Udo S. schrieb:> Ausserdem denke ich doch (ohne das Datenblatt des OPs angesehen zu> haben) dass der Trimmer ein Offsetabgleich sein soll.
Ja, nur ein bisschen daneben (Fehleinstellung, Drift) reicht ja schon,
moderne OPVs machen aus 1µV Offset schon mal 10V am Ausgang.
Ich danke euch erstmal für die Antworten, da waren ja schon paar sehr
vielversprechende Sachen dabei!
Ich versuche jetzt erstmal die Regelung mit den von Tamy genannten
werden zu optimieren und danach ich mir den Weg: Eingang auf 0V setzen
an.
Falls es dann noch zu Problemen kommt, probiere ich es mit dem
Offset-Abgleich oder werde ich den - Eingang auf 12V hochziehen. Aber
das entscheide ich anhand der Oszi Bilder.
Ich melde mich, wenn ichs umgesetzt habe. Wird aber erst heute abend
werden.
mfg
Du muss nicht unbedingt die Sollwert auf 0 Setzen, um 0 A zu erzielen.
Paul schrieb:> Zur Sollwertvorgabe nutze ich den DAC eines STM32. Der kommt nicht bis> ganz auf 0V, so das ich immer knapp 0,2A
Spricht: Du hast ca. 10mV Offset.
Dann setze ein Rx gegen 12V am positiven Eingang des OPVs, so dass er im
Zusammen mit R3 Spannungsteiler von ca. 10mV am negative Eingang des
OPVs liefert.
Später per Software stellst du den Sollwert plus 10mv Offset dazu.
Paul schrieb:> Ich versuche jetzt erstmal die Regelung mit den von Tamy genannten> werden zu optimieren
Offensichtlich hast du zu viele INA226Paul schrieb:> und danach es> gibt einen Überschwinger auf fast 60V der mir meinen INA226 Stromsensor> (HighSide) um die Ohren fliegen lässt.Paul schrieb:> oder werde ich den - Eingang auf 12V hochziehen.
Ich denke du hast das Problem noch nicht im Kern begriffen.
Aber gut. Viel Erfolg.
Paul schrieb:> So richtig glücklich bin ich damit nicht.
Das ist ja auch Murks^3!
Paul schrieb:> - Was würdet ihr mir raten? C1 und die beiden Widerstände weiter> anpassen?
R3 ist viel zu klein, der sollte eher 1k-10k sein.
> Hab schon mal 100nF probiert, das schießt er das Gate von Q1 direkt auf> 12V Ub hoch und es dauert 200ms bis er eingeregelt hat.
Unsinn.
> - Das Vorgehen mit Q2 lassen und einen externen DAC nehmen der näher an> die 0V kommt?
Nö. Man kann einfach den Nullpunkt des Stromreglers hochlegen.
R3=10k
zusätzlicher R5=1-2M vom U1-Pin2 nach +12V (~100mV Offset)
Wie groß ist dein Aussteuerbereich der Soll/Ist-Spannung?
> - Noch was anderes?
Bei Lasertreibern macht man eine doppelte Abschaltung, bei der sowohl
das Steuerelement ausgeschaltet wird (Hast du schon) als auch der
IST-Wert künstlich auf das Maximum gezogen wird. Dadurch regelt der
Regler auf den unteren Anschlag und eben NICHT auf den oberen. Das kann
man bei dir leicht erreichen, indem man per Diode ala 1N4148 dein
OFF-Signal (3,3V vom uC) auf U1-Pin2 gibt. Bei HIGH zieht es den
IST-Wert dann auf ~4,3V, obwohl real gar kein Strom fließt.
Paul schrieb:> Sobald ich Q2 abschalte, reißt der OPV für die ersten 20µs das Gate von> Q2 voll auf, die Akkuspannung bricht 10V (knapp 100A!) und danach es> gibt einen Überschwinger auf fast 60V der mir meinen INA226 Stromsensor> (HighSide) um die Ohren fliegen lässt.
So würde ich nicht abschalten.
Abschalten kannst du per SW, wenn du den Sollwert auf Minimum reduziert.
Dein "ON/OFF" verbindest du direkt mit Source des Mosfets, somit ist
max. Strom auf ca. 13A begrenzt und das Problem mit INA226 gelöst.
Tany schrieb:> Ich würde R2/R3 ~(5...10) (z.B 10k /1k) setzen
Hab ich gemacht, bis 2A sieht die Regelung echt super aus. Bei 4A
schwingt es wieder :(. Aber es ist schon mal um einiges besser als
vorher :).
Bilder sind anbei: Gelb = Gate des Leistungstransistors, Blau =
Akkuspannung.
Eventuell hilft das ja noch:
Tany schrieb:> und parallel zu (C1+R2)> noch ein Kondensator ca wie C1Udo S. schrieb:> Ausserdem denke ich doch (ohne das Datenblatt des OPs angesehen zu> haben) dass der Trimmer ein Offsetabgleich sein soll.
Ja, ist es.
Tany schrieb:> Dann setze ein Rx gegen 12V am positiven Eingang des OPVs, so dass er im> Zusammen mit R3 Spannungsteiler von ca. 10mV am negative Eingang des> OPVs liefert.
OK, dass klingt nach einem guten Plan. Könnte ich auch 100mV nehmen um
sicher zu sein, dass der Regelkreis auch wirkich sicher auf LOW regelt.
So wie Falk das beschrieben hat:
Falk B. schrieb:> R3=10k> zusätzlicher R5=1-2M vom U1-Pin2 nach +12V (~100mV Offset)
In meinem Fall wären es dann 100K, da ich ja R3 mit 1K aus dem Vorschlag
von Tany übernommen habe.
Falk B. schrieb:> Das kann> man bei dir leicht erreichen, indem man per Diode ala 1N4148 dein> OFF-Signal (3,3V vom uC) auf U1-Pin2 gibt. Bei HIGH zieht es den> IST-Wert dann auf ~4,3V, obwohl real gar kein Strom fließt.
Also einfach eine Diode von ON-OFF auf den negativen Eingang des OPV
hinzufügen? Wo kommen denn dann die 4,3V her? Oder klappt das nur in
Verbindung mit dem Pull-Up Widerstand gegen 12V? Aber dann wären es doch
3,4V (100mV Offset + 3,3V vom µC?)
Ich hänge mal einen Schaltplan mit an, wie ich die Sache verstanden
habe.
Was passiert, wenn ich meinen Akku angeklemmt lasse und den µC + OPV mal
für 5s abschaltet und dann wieder an? Hab ich dann auch nen nahezu
Kurzschluss weil erstmal alles einregeln muss? Oder Verhindert das der
Widerstand von Pin2 zu 12V?
Falk B. schrieb:> Wie groß ist dein Aussteuerbereich der Soll/Ist-Spannung?
Geplant war der Istwert mit 0-300mV. Das wären dann 6A. Das geht bei 40V
noch klar für den FET. Ansteuerung sind aktuell 0-3.3V, dich ich dann
aber noch runter teilen würde. Aktuell gehen sie direkt auf den
SOLL-Eingang.
VG Paul
Paul schrieb:>> R3=10k>> zusätzlicher R5=1-2M vom U1-Pin2 nach +12V (~100mV Offset)>> In meinem Fall wären es dann 100K, da ich ja R3 mit 1K aus dem Vorschlag> von Tany übernommen habe.
Naja, die 100mV sind aber in deinem Fall zuviel, ich hab da nur geraten.
Du brauchst eher 10-15mV.
>> Falk B. schrieb:>> Das kann>> man bei dir leicht erreichen, indem man per Diode ala 1N4148 dein>> OFF-Signal (3,3V vom uC) auf U1-Pin2 gibt. Bei HIGH zieht es den>> IST-Wert dann auf ~4,3V, obwohl real gar kein Strom fließt.>> Also einfach eine Diode von ON-OFF auf den negativen Eingang des OPV> hinzufügen?
Ja.
> Wo kommen denn dann die 4,3V her?
Mein Denkfehler, du hast ja 3,3V IOs, nicht 5V. Dann bleiben ca. 2,6V am
OPV-Eingang, das ist immer noch sehr viel und damit OK.
> Oder klappt das nur in> Verbindung mit dem Pull-Up Widerstand gegen 12V?
Nein.
> Aber dann wären es doch> 3,4V (100mV Offset + 3,3V vom µC?)
So kann man das nicht rechnen.
> Ich hänge mal einen Schaltplan mit an, wie ich die Sache verstanden> habe.
Sieh OK aus, aber dein R? sollte eher 750k sein, damit man die 15mV
Offset bekommt.
> Was passiert, wenn ich meinen Akku angeklemmt lasse und den µC + OPV mal> für 5s abschaltet und dann wieder an?
Dann muss deine Schaltung den Steuertransistor SICHER ausschalten.
> Hab ich dann auch nen nahezu> Kurzschluss weil erstmal alles einregeln muss?
Das darf NIEMALS passieren.
> Oder Verhindert das der> Widerstand von Pin2 zu 12V?
Nein. Dafür brauchst du einen Pull-Up Widerstand von deinen 3,3V nach
OFF_ON, denn damit wird der Regler deaktiviert, wenn dein Controller im
Reset ist und die IOs damit hochohmig sind.
>> Falk B. schrieb:>> Wie groß ist dein Aussteuerbereich der Soll/Ist-Spannung?>> Geplant war der Istwert mit 0-300mV. Das wären dann 6A. Das geht bei 40V> noch klar für den FET. Ansteuerung sind aktuell 0-3.3V, dich ich dann> aber noch runter teilen würde. Aktuell gehen sie direkt auf den> SOLL-Eingang.>> VG Paul
Paul schrieb:> Ich hänge mal einen Schaltplan mit an, wie ich die Sache verstanden> habe.
Mit der Diode am Eingang des OPV: Da solltest Du nun ohne Q2 und R5
auskommen.
Der OPV sorgt ja bereits für die Sperrung des FET weil das Gatepotential
Richtung 0V kommt.
Andrew T. schrieb:> Mit der Diode am Eingang des OPV: Da solltest Du nun ohne Q2 und R5> auskommen.> Der OPV sorgt ja bereits für die Sperrung des FET weil das Gatepotential> Richtung 0V kommt.
Ja, aber doppelt hält besser.
Paul schrieb:> bis 2A sieht die Regelung echt super aus. Bei 4A> schwingt es wieder :(. Aber es ist schon mal um einiges besser als> vorher :).
Reduzierung von R1 auf 47...100 Ohm und ein 390pF parallel zu (R2+C1)
könnten helfen.
R?=100k eindeutig zu klein, experimentell sollte der zwischen 1M und
1M5 liegen (abhängig von der tatsächlichen Offset des DAC).
Falk B. schrieb:> Naja, die 100mV sind aber in deinem Fall zuviel, ich hab da nur geraten.> Du brauchst eher 10-15mV.
OK, also eher die 750K die du angesprochen hast.
Falk B. schrieb:> Mein Denkfehler, du hast ja 3,3V IOs, nicht 5V. Dann bleiben ca. 2,6V am> OPV-Eingang, das ist immer noch sehr viel und damit OK.
Alles klar, hätte ich aber auch selbst drauf kommen können :D.
Falk B. schrieb:> Dann muss deine Schaltung den Steuertransistor SICHER ausschalten.
Könnte ich das mit eine 10K PullDown zwischen Gate und Source des
Leistungstransistors machen? Oder beeinflusse ich dann die Regelung
negativ? Gemäß dem Fall, dass der
Falk B. schrieb:> Das darf NIEMALS passieren.
Ich korrigiere: Das darf sich niemals wiederholen ;).
Falk B. schrieb:> Nein. Dafür brauchst du einen Pull-Up Widerstand von deinen 3,3V nach> OFF_ON, denn damit wird der Regler deaktiviert, wenn dein Controller im> Reset ist und die IOs damit hochohmig sind.
Dann schalte ich den OUTPUT von PushPull auf Open Drain um.
Wenn der Controller im Reset ist OK, dass macht auf jeden Fall Sinn.
Aber was ist wenn ich die 12V Versorgung aus habe (abgesteckt), der Akku
aber kontaktiert ist? Da hilft doch nur der oben erwähnte Pull-Down,
oder?
VG Paul
Tany schrieb:> Reduzierung von R1 auf 47...100 Ohm und ein 390pF parallel zu (R2+C1)> könnten helfen.
Werde ich probieren und dann berichten :)
Tany schrieb:> R?=100k eindeutig zu klein, experimentell sollte der zwischen 1M und> 1M5 liegen (abhängig von der tatsächlichen Offset des DAC).
OK, aber wenn ich den auf 1M oder größer mache, dann stimmt ja mein
kleiner Offset nicht mehr?
mfg Paul
Paul schrieb:> OK, aber wenn ich den auf 1M oder größer mache, dann stimmt ja mein> kleiner Offset nicht mehr?
Nun, bei 1M ist der Offset ca. 12MV.
Da der OPV einen geringen Offset hat, geht es damit.
Bei 750k bist Du bei ca. 16mV, das ist ebenfalls OK.
Der 10k Widerstand am Gate ist ebenfalls gut.
Die "doppel sicherung" mit Q2/R5 würde ich weglassen, ich halte nichts
von Teilen die weitere Fehlerquellen darstellen können und die der
gleiche Port Pin treiben soll.
Andrew T. schrieb:> Die "doppel sicherung" mit Q2/R5 würde ich weglassen, ich halte nichts> von Teilen die weitere Fehlerquellen darstellen können und die der> gleiche Port Pin treiben soll.
Abgesehen davon, beim Einschalten mit Q2 entsteht sehr hohe Stromspitze
und somit kann für INA226 gefährlich werden.
Man kann wie oben genannt, ihn als zusätzliche Strombegrenzung (auf ca.
13A) weiter nutzen, wenn er im Layout schon vorhanden ist.
Tany schrieb:> Abgesehen davon, beim Einschalten mit Q2 entsteht sehr hohe Stromspitze> und somit kann für INA226 gefährlich werden.
Es gibt aber mit den genannten Maßnahmen keinen gefährlichen
Einschaltvorgang, weil der Regler normal vom Stellwert 0 einregelt.
Falk B. schrieb:> Es gibt aber mit den genannten Maßnahmen keinen gefährlichen> Einschaltvorgang, weil der Regler normal vom Stellwert 0 einregelt.
Er bringt aber auch keinen wirklichen Mehrwert.
DEn würde er nur bringen wenn es eine von der Regelung unabhängige
zweite Messung des Stroms gäbe die im Fehlerfall dann über diesen
Transistor die Regelung hart ausschaltet.
So ist das nicht viel nützlicher wie eine Angstdiode am 7805.
Udo S. schrieb:> Falk B. schrieb:>> Es gibt aber mit den genannten Maßnahmen keinen gefährlichen>> Einschaltvorgang, weil der Regler normal vom Stellwert 0 einregelt.>> Er bringt aber auch keinen wirklichen Mehrwert.
Mit nur einem zusätzlichen NTC kann man erreichen, dass der max. Strom
im Abhängigkeit von der KK- bzw. Umgebungstemperatur begrenzt wird, Also
fast wie eine Temperatursicherung. Das ist für mich wirklich Mehrwert.
Udo S. schrieb:>> Es gibt aber mit den genannten Maßnahmen keinen gefährlichen>> Einschaltvorgang, weil der Regler normal vom Stellwert 0 einregelt.>> Er bringt aber auch keinen wirklichen Mehrwert.
Doch. Denn dein Auto hat auch Gurt + Airbag + ESP + whatever.
> DEn würde er nur bringen wenn es eine von der Regelung unabhängige> zweite Messung des Stroms gäbe die im Fehlerfall dann über diesen> Transistor die Regelung hart ausschaltet.
Es geht um das sichere Ausschalten des Stellglieds, nicht um eine 2.
Strommessung. Und wie bereits gesagt ist sowas bei kritischen Treiber
wie z.B. für Laser eine Standardlösung. Wollen wir jetzt ernsthaft über
einen Transistor und Basiswiderstand diskutieren?
> So ist das nicht viel nützlicher wie eine Angstdiode am 7805.
Nö.
Paul schrieb:> Schaltplan vergessen
Welchen Zweck soll D1 erfüllen? Wenn jemand einen Akku mit zu hoher
Spannung anklemmt, brennt dir die Diode und der Akku ab. Wenn man den
verpolt anschließt erst recht, auch ohne D1, denn der MOSFET hat eine
Bodydiode. Also noch eine Verpolschutzdiode für den Akku + Sicherung.
Die darf auch flink sein, denn dein Regler soll eigentlich niemals einen
Überstrom einstellen.
Und tu dir und dem Rest er Welt einen Gefallen und gib den Bauteilen
eindeutige Namen. R? ist das nicht!
R2 ist fehl am Platz, den braucht man im Normalfall gar nicht. Schon gar
nicht mit 10k! C1 brauchst du auch nicht. Den Stromregler muss nicht
ultraschnell sein, der darf mal ruhig 1-10ms zm Ausregeln brauchen, du
musst ja keine extrem schnellen Stromprofile abfahren. Da kann man C4
entsprechend groß machen, irgendwas 1-100nF, einfach mal testen. Und
dann Sollwertsprünge drauf geben und die Reaktion anschauen.
R3=10k
Falk B. schrieb:> Welchen Zweck soll D1 erfüllen?
Der Gedanke dahinter war den MOSFET vor Spannungsspitzen zu schützen.
Falk B. schrieb:> Also noch eine Verpolschutzdiode für den Akku + Sicherung.> Die darf auch flink sein, denn dein Regler soll eigentlich niemals einen> Überstrom einstellen.
OK, guter Punkt. Habe ich mit hinzugefügt. Allerdings habe ich etwas
bedenken. Geplant sind Ströme um die 10A (verteilt auf 2 Lastteile).
Wenn ich jetzt 5A oder 10A über eine Diode (D1) jage, da habe ich da ja
schon ganz gut Verlustleistung. Im Prinzip ist das zwar egal, da ich ja
eh Leistung verheizen will, aber so eine Diode muss ja auch entsprechend
groß sein bzw gekühlt werden. Reicht nicht nur eine Sicherung aus? Wenn
ich verpolt anschließe leitet doch die Body Diode und zerstört die
Sicherung?
Falk B. schrieb:> Und tu dir und dem Rest er Welt einen Gefallen und gib den Bauteilen> eindeutige Namen. R? ist das nicht!
Da hast du Recht, ich habe den Screenshot gemacht bevor ich die
Annotation durchgeführt habe. Ich gelobe Besserung.
Falk B. schrieb:> R2 ist fehl am Platz, den braucht man im Normalfall gar nicht. Schon gar> nicht mit 10k!
Habe ich durch 0 Ohm ersetzt. C1 habe ich mit 100nF probiert, was
anderes war grad nicht da, Regelung sieht aber gut aus (siehe Bild)
Falk B. schrieb:> R3=10k
OK, habe ich so umgesetzt. Dementsprechend habe ich R7 auf 5M1 gesetzt,
was anderes war gerade nicht da. Ist das nicht zu hochohmig? Da fließt
ja fast kein Strom mehr (Störanfälligkeit?)
mfg Paul
Paul schrieb:> Falk B. schrieb:>> Welchen Zweck soll D1 erfüllen?>> Der Gedanke dahinter war den MOSFET vor Spannungsspitzen zu schützen.
Das braucht man hier so nicht. Dein Akku erzeugt keine Spannungsspitzen.
> groß sein bzw gekühlt werden. Reicht nicht nur eine Sicherung aus? Wenn> ich verpolt anschließe leitet doch die Body Diode und zerstört die> Sicherung?
Kann man machen.
> C1 habe ich mit 100nF probiert, was> anderes war grad nicht da, Regelung sieht aber gut aus (siehe Bild)
Das fehlt.
> Falk B. schrieb:>> R3=10k>> OK, habe ich so umgesetzt.
Nicht in deinem letzten Schaltplan, dort sind R3=1k drin.
>Dementsprechend habe ich R7 auf 5M1 gesetzt,> was anderes war gerade nicht da.> Ist das nicht zu hochohmig?
Nein.
> Da fließt> ja fast kein Strom mehr (Störanfälligkeit?)
Der Spannungsteiler aus R7 und R3 sollte ca. 15mV ergeben. Mit 5M1 und
10K an 12V Kommt man auf 23mV, das ist OK. Außerdem ist der nicht so
hochohmig, denn R3 sind nur 10k, der bestimmt die Impedanz. Passt.
Paul schrieb:> Der Gedanke dahinter war den MOSFET vor Spannungsspitzen zu schützen.
Das ist sehr vernünftig.
Denn jeder Meter Kabel zum Akku stellt eine Induktivität da, und sehr
schnelle Stromänderungen führen zu Spannungsüberhöhung. Da Du vorher
nicht weißt, wieviel Meter Kabel du jemals anschließen wirst und welche
Stromänderung im Laufe der Tests kommen (können):
Fazit: Das Teil einbauen ohne sich weiter belabern zu lassen.
Die 1N4007 in Verbind ung mit einer 10A Sicherung ist nicht sinnvoll,
diese Diode durnh etwas deutlich strombelastbareres ersetzen.
Diese Diode dann mit max. 100V Sperrspannung. Nicht 1000V wie die 4007
Im eingangspost hattest Du 10A gewünscht, das "tötet" die 1N4007 nach
einigen 10 Milisekunden :-)
Paul schrieb:> Habe ich durch 0 Ohm ersetzt. C1 habe ich mit 100nF probiert, was> anderes war grad nicht da, Regelung sieht aber gut aus (siehe Bild)
Es könnte dir u. U paar MOSFETs kosten, fragt aber nicht warum.
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