Hi, ich habe ein Problem und komme aktuell einfach auf keine saubere Lösung. Ich versuche es mal so komplett wie möglich zu beschreiben: Ich habe eine Schaltung entworfen, welche einen Linearantrieb ansteuert. Der Linearantrieb wurde nicht ausgewählt sondern war schon verfügbar, es handelt sich um einen 24V Antrieb der bei positiver Spannung in die eine, bei negativer in die andere Richtung fährt. Er erkennt seine Endlage an einem erhöhten Strom (genauer Wirkmechanismus ist mir nicht bekannt, Wert ist ca. 1000mA) und schaltet dann ab. Die Schaltung habe ich entworfen, ich beschränke mich jetzt mal nur auf den Teil der Ansteuerung des Linearantriebs. Dieser wird mit einem BD62120 angesteuert, welcher (unglücklicherweise) eine Stromüberwachung hat, welche bei auslösen den IC bis zum nächsten power down sperrt. Wird der Linearantrieb angesteuert gibt es eine Stromspitze, soweit so normal. Allerdings fällt diese zum Teil sehr groß aus (7A << 1ms hatte ich einmal auf dem Oszi bei einem normalen Leerlaufstrom von 75mA). Das führt dazu, dass der Motortreiber sperrt. Besonders bei der Richtungsumkehr ist die Blockade so gut wie sicher. Ich nehme an der Antrieb hat eine relativ große Eingangskapazität da auf dem Oszi eine Stromnadel vor dem typischen Anlaufstrom zu sehen war (wie gesagt kenne die Eingangsschaltung nicht und habe aktuell keinen Zugang zur Schaltung, das Oszibild habe ich leider auch nciht). Zusammengefasst: Ich muss eine Einschaltstrombegrenzung vorschlagen, welche beim Dauerstrom keine nennenswerte Verluste erzeugt, den Einschaltstrom auf ca. 2A begrenzt, und die Endlagenerkennung mit den ca. 500mA nicht beeinflusst. Außerdem muss der Einschaltstrom in beide Richtungen begrenzt werden (Richtungsumkehr). Diese kann auch ohne längeren Zwischenstopp angesteuert werden (0,5s Blockade zwischen den beiden Richtungen hatte ich einprogrammiert). Um alles noch ein wenig komplizierter zu machen, kann ich aktuell nur am Ausgang des Treibers etwas ändern, also sozusagen mit den beiden Motoranschlüssen. Folgendes habe ich mir bereits gedacht: Widerstand: Bei Wahl von 10 Ohm werden alle Einschaltströme so begrenzt, dass keine Abschaltungen auftreten. Allerdings kommt es gelegentlich dazu, dass die Endlagenerkennung nicht abschaltet, es kommt zu einem dauerhaften Stromfluss von ca. 1A. --> Nicht akzeptabel Bei 4,7 Ohm ist der Einschaltstrom zu groß und der Treiber blockiert. NTC: Ich habe keinen probiert, allerdings würde ich annehmen bei der Richtungsumkehr ist der NTC noch heiß und der Treiber würde blockieren. Induktivität: Habe Sorge, dass die induzierte Spannung beim abschalten die Schaltung beschädigt. Hat jemand einen Tipp für mich? Grüße Marc
Marc Z. schrieb: > Hat jemand einen Tipp für mich? Anderen H-Treiber statt BD62120 oder diskret aufbauen erscheint mir einfacher.
Wolf17 schrieb: > Marc Z. schrieb: >> Hat jemand einen Tipp für mich? > Anderen H-Treiber statt BD62120 oder diskret aufbauen erscheint mir > einfacher. Ja, habe mich auch schon geärgert, dass ich den Typ verwendet habe. Hatte allerdings nicht damit gerechnet diese Stromspitze zu haben. Leider kann ich den H-Treiber aktuell nicht ohne erheblichen Aufwand tauschen. Ich hoffe auf eine genial einfache Lösung :-). Alternativ werde ich doch versuchen eine Induktivität in Reihe einzuschleifen. Aber wie gesagt hab ich kein Gefühl dafür wie viel Induktivität ich einbauen kann bis die clamping Dioden die Energie nicht mehr abbauen :-) Aber schonmal danke für den Tipp, ich werde ihn spätestens bei der nächsten Platine beherzigen.
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evtl. einfach Relais dazwischen schalten? Dann sieht der Treiber nur noch den Relaisstrom
Heinz R. schrieb: > evtl. einfach Relais dazwischen schalten? > > Dann sieht der Treiber nur noch den Relaisstrom Hey Heinz, danke für die Antwort. Tatsächlich habe ich darüber schon nachgedacht, allerdings kann ich die 24V aktuell nirgends sinnvoll abgreifen. Entsprechend könnte ich zwar ein Relais ansteuern, müsste allerdings für den Schaltkontakt auch die 24V aus dem Treiber nehmen und habe dann wieder die Stromspitze am Ausgang des Treibers. Ein Relais wäre wohl insgesamt die beste Variante gewesen, ich wollte allerdings schön klein und mit niedriger Verlustleistung bauen :-). Das hätte ich mal besser gelassen :-). Grüße Marc
serieninduktivität einbauen und im einschaltmoment PWM langsam hochfahren
Flip B. schrieb: > serieninduktivität einbauen und im einschaltmoment PWM langsam > hochfahren Ja so würde ich es angehen. Ich habe allerdings keine Erfahrung mit dem Einsatz von Serieninduktivitäten ins so einem Anwendungsfall. Denkst du so eine könnte Zielführend sein? So hätte ich es jetzt zumindest mal probiert: https://www.reichelt.de/de/de/shop/produkt/festinduktivitaet_axial_xhbcc_ferrit_220_h-138550 Grüße Marc
Vielleicht koennte der Einschaltstrombegrenzung das Verhalten eines Monoflops beigebracht werden.
Du kannst ueber eine Hilfsspannungsquelle in jeden Pfad auf 2A begrenzen. Du schleifst einen Transistor ein mit hfe 100 und 2mA Basisstrom. In Gegenrichtung wird Emitter-Collector mit einer Diode überbrueckt. Du verlierst dadurch 1V bis zum Motor.
Dieter D. schrieb: > Du kannst ueber eine Hilfsspannungsquelle in jeden Pfad auf 2A > begrenzen. Du schleifst einen Transistor ein mit hfe 100 und 2mA > Basisstrom. In Gegenrichtung wird Emitter-Collector mit einer Diode > überbrueckt. Du verlierst dadurch 1V bis zum Motor. Hey Dieter, danke für deine Antwort. Die Idee gefällt mir soweit ganz gut. Sollte die Reiheninduktivität nicht den erhofften Effekt bringen, werde ich das ausprobieren. An die 3,3V könnte ich noch rankommen (wenn auch unschön) und damit den Transistor speisen. Grüße Marc
Motoren sind eigentlich gutmütig, dank Induktivität. Dein Treiber reagiert, wenn ich das richtig gelesen habe, in 4µs. Das wird schwierig mit Basteln. Fahre den Motor "slow decay" hoch für wie lange auch immer. Und wenn das nicht reicht, per PWM. (Die Frequenz oder Drehzahl hingegen muss hinreichend schnell steigen. Die Hauptaufgabe der Motorregelung ist es, schnell genug zu sein um die Ströme klein zu halten und langsam genug dass der Motor folgen kann) Messen wirst Du den Strom hoffentlich (und nicht nur 500mA in HW realisiert haben). Damit kannst Du den Anlaufstrom beliebig in SW gestalten.
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Marc Z. schrieb: > danke für deine Antwort. So wie auf der Seite, wuerde das aussehen. Herausforderung galvanisch getrennte Quelle fuer den Basisstrom. Es gibt bessere Schaltungen. Die hat jedoch den Vorteil, dass man mit nur 6 fliegenden Bauteilen und kleinen Batterien das schnell mal improvisieren kann um zu probieren, ob das taugt. https://falstad.com/circuit/circuitjs.html?ctz=CQAgjCAMB0l3BWcMBMcUHYMGZIA4UA2ATmIxAUgpABZsKBTAWjDACgB3W7FcGmvgLD8obADbdeYDIUkgUCWVQhMYkfrmyFCGBcQRgUW0QDcQWvOGK8L4QlQe0qSRzARsATucKWUNKnS8fo5g8JBsAC5OyvZyYLHKUEmhVAAmDABmAIYArmIRkdHyunKYUuBJynAg6dl5BV62YNZxLVXwbGa2wd6+JY7+1K7Q7qm0NJbSsvyTIry1uflsYzPyiuO+eL41mYsFXIHyW4JHluFcTbH+MQ6cvcW81w+iBxNr0zzvLxunpcfnP2EAkOQO+qymcRkomwkxAADEIA5YBAwMiQCwQABJAB2qRyAGMIllsfiGGwgA
Dieter D. schrieb: > ob das taugt. Das taugt nicht, wie man mit grundlegender Kenntnis über el. Schaltungstechnik sofort sieht.
Michael B. schrieb: > Dieter D. schrieb: >> ob das taugt. > > Das taugt nicht, wie man mit grundlegender Kenntnis über el. > Schaltungstechnik sofort sieht. Hi Michael, ich verstehe, dass die vorgeschlagene Schaltung nicht auf Gegenliebe stößt, ich würde dich trotzdem bitten Vorschläge auf meine Frage nicht so abwertend zu beantworten. Wie wäre es stattdessen mit einem Vorschalg für die Auslegung einer Reiheninduktivität da meine schaltungstechnischen Grundlagen an der Stelle nicht mit praktischen Erfahrungen untermauert sind :-). Grüße Marc
Marc Z. schrieb: > dass die vorgeschlagene Schaltung nicht auf Gegenliebe stößt, Da Transistoren streuen, muesstest Du mit Widerstaenden und Trimmer probieren, bis Du im Bereich von 1,5A liegst. Zweitens sind groessere Temperaturdriften zu beachten. Wenn Du den Transistor mit dem Föhn anwaermst bist Du schnell bei ueber 2A. Mit Eiswuerfeln schnell im Bereich, dass die Endlage nicht erkannt wird. Hintergedanke dabei ist, dass dabei sowas mitendeckt und daraus gelernt wird. Es ist daher nur was fuer den einzelnen Prototypen um etwas weiter zu kommen. Zum Beispiel in der Zwischenzeit noch Programmverbesserungen zu testen. Um einen anderen Treiber kommst Du nicht herum.
Marc Z. schrieb: > Wie wäre es stattdessen mit einem Vorschalg für die Auslegung einer > Reiheninduktivität da meine schaltungstechnischen Grundlagen an der > Stelle nicht mit praktischen Erfahrungen untermauert sind :-). Wozu brauchst Du eine Reiheninduktivität? Du hast einen Motor! Das ist der Inbegriff von Induktivität. Du "regelst" den Strom mit Deiner (SW-)Motoransteuerung. Entweder den gemessenen Strom (falls Du eine Messung hast) oder per "Stellung" per Parameter. Die Mittel dazu sind (wie oben schon geschrieben) einerseits Slow Decay oder PWM und andererseits Drehzahlrampe = Änderung der Frequenz (Anlauf, ggf. Stopp). Wenn Du Fragen zur Ansteuerung hast, dann müsstest Du kurz beschreiben, welche Erfahrungen Du bisher in der Ansteuerung von Motoren hast. Eine fliegende Schaltung mit 1V in einer H-Brücke und scharfer, 4µs-Trennung von 0,5A und 2A übersteigt einfache Basteleien.
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Bruno V. schrieb: > Marc Z. schrieb: >> Wie wäre es stattdessen mit einem Vorschalg für die Auslegung einer >> Reiheninduktivität da meine schaltungstechnischen Grundlagen an der >> Stelle nicht mit praktischen Erfahrungen untermauert sind :-). Hi Bruno, danke auch dir für die Antwort. > Wozu brauchst Du eine Reiheninduktivität? Du hast einen Motor! Das ist > der Inbegriff von Induktivität. > wie bereits beschrieben stuere ich nicht einfach nur einen DC-Motor sondern einen Linearantrieb mit unbekannter Schaltung. Die Messung mit dem Osziloskop und Stromzange (-3dB bei 100kHz) zeigt einen starken Strompuls vor dem typischen Anlaufstromverhalten des Motors welcher mit ca. 6fachem Strom im Vergleich zum normalen Laststrom moderat im Vergleich zum ersten Stromimpuls ausfällt. Der erste Stromimpuls mit <<1ms liegt aber bei 7A und damit dem 100fachem des Motorlaststroms. Ich tippe auf Eingangskapazitäten der Logikplatine des Linearantriebs. Der Stromimpuls ist so steilflankig und entsteht bei der ersten PWM Flanke des Ausgangstreibers, dass ein induktives Verhalten aus meiner Sicht ausgeschlossen werden kann. Wie gesagt tippe ich auf einen großen Eingangskondensator der Logikschaltung im Linearantrieb. Vernachlässigt man mal alle anderen Faktoren und geht davon aus, am Treiberausgang wäre nur die Induktivität des Motors beim starten wirksam und der Eisnchaltimpuls wäre unendlich steil auf 24V, würde der Stromanstieg auf eine Induktivität des Motors von 13µH schließen lassen. Das erscheint mir sehr klein. Auch die 1A bei Motorstillstand in der Endlage bei den eingefügten 10 Ohm deuten auf einen rein ohmschen Widerstand von 14 Ohm des Motors. Damit dürfte der Anlaufstrom des Motors nie über 1,71A liegen. > Du "regelst" den Strom mit Deiner (SW-)Motoransteuerung. Entweder den > gemessenen Strom (falls Du eine Messung hast) oder per "Stellung" per > Parameter. Die vorgesehene Messung habe ich deutlich zu langsam ausgelegt um den Anstieg von 7A/4µs zu detektieren die auftreten. Der nachfolgende Anlaufstrom des Motors ist dagegen ja wahnsinnig langsam und einfach zu steuern (natürlich nur wenn der Treiber nicht schon abgeschalten hat :-)). Ich hatte wie gesagt nur mit dem normalen Anlaufverhalten eines DC Motors gerechnet und nicht mit diesem vermutlich kapazitven Peak. > Die Mittel dazu sind (wie oben schon geschrieben) einerseits Slow Decay > oder PWM und andererseits Drehzahlrampe = Änderung der Frequenz (Anlauf, > ggf. Stopp). PWM mit der Geschwindigkeit um die mindestens 7A/4µs Rampe unter 2A zu halten wäre ca. 1 MHz. Das habe ich in der Schaltung leider nicht vorgesehen. Ich würde auch schätzen, dass das EMV technisch ungern gesehen wird. Beim SlowDecay müsste ich ja zuerst einmal den Motor zum drehen bringen. > Wenn Du Fragen zur Ansteuerung hast, dann müsstest Du kurz beschreiben, > welche Erfahrungen Du bisher in der Ansteuerung von Motoren hast. Meine Erfahrung mit Motoren bezieht sich im Grunde beinahe ausschließlich auf AC Motoren und dann meist >100kW (bin in der Bahnbranche). Mit DC Motoren hatte ich insofern wenig zu tun, dass die wenigen die ich angesteuert habe so reagiert haben wie erwartet und ich mir dann keine Gedanken darüber gemacht habe :-). > Eine fliegende Schaltung mit 1V in einer H-Brücke und scharfer, > 4µs-Trennung von 0,5A und 2A übersteigt einfache Basteleien. Ich habe eben die Hoffnung den besagten Einschaltpuls soweit zu drücken um den Treiber sicher zu starten. Alles andere funktioniert dann ja problemlos. Mit einem 6,8 Ohm Widerstand funktioniert das auch, aber ob die Lösung prozesssicher auch bei geänderten Umgebungsbedingungen funktioniert wage ich zu bezweifeln. Ich muss zugeben ich habe die Ansteuerung des Linearantriebs während der Entwicklung überhaupt nicht auf dem Schirm gehabt. Immerhin handelt es sich um so einen Antrieb wie er in 0815 Fensteröffnern eingesetzt wird. Ich bin einfach davon ausgegangen das der Aufgabenteil anspruchslos ist :-). So lernt man jeden Tag etwas neues. Grüße Marc
Bevor du Käse baust, teste mit einem Labornetzteil an, wie viel Strom der Antrieb braucht, um zuverlässig anzulaufen.
Sherlock 🕵🏽♂️ schrieb: > Bevor du Käse baust, teste mit einem Labornetzteil an, wie viel Strom > der Antrieb braucht, um zuverlässig anzulaufen. Hi Sherlock, danke für den Hinweis. Das werde ich machen. Sollte ich so einen Antrieb in die Finger kriegen werde ich außerdem mal nachsehen/messen was da tatsächlich an Schaltung drinsteckt :-). Grüße Marc
Marc Z. schrieb: > außerdem mal > nachsehen/messen was da tatsächlich an Schaltung drinsteckt :-). mach mal, ich bin gespannt :-) Vor kurzem hatte ich einen 230V-Stellmotor in den Händen - 2 x Fin für auf/ab Intern wurde ein Riesen AUfwand mit Relais betrieben um den jeweiligen EIngang zu detektieren, dann auf ein SNT zu führen, hinterm SBT dann wieder 2 Relais um die Richtung zu schalten
Marc Z. schrieb: > Ich muss zugeben ich habe die Ansteuerung des Linearantriebs während der > Entwicklung überhaupt nicht auf dem Schirm gehabt. Dann untersuche den jetzt. Wenn ich das jetzt richtig verstehe, Legst Du 24V+ oder - an und der läuft los. Den Motor-Kontroller brauchst Du also nur als einfache H-Brücke. Der Linearantrieb hat einen Kondensator (hinter einer Graetz-Schaltung bzw. 2 getrennte, hinter Eingangsdioden), von ... µF. Das wäre das erste, was Du rausfinden solltest. Mit einem Oszilloskop, 10R oder so und einer Festspannung den Eingangsstrom*Zeit zu bestimmen --> Kapazität des Kondensators. Am Besten das Oszi-Bild hier posten. Für den Einschaltvorgang gibt es verschiedene Schaltungen. Ein Relais parallel zu 100R wäre das einfachste, da die Schaltzeit des Relais vermutlich ausreichend ist und das ganze potentialfrei ist. Als 100R in Reihe zum Antrieb und das Relais aus der Spannung selber anziehen lassen. Entweder auch per Graetz-Brücke oder 2 antiparallel.
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Ist es überhaupt sicher das der aktuelle verwendete Motor eine Steuerung hat, keine einfachen Endschalter? Ich tausche hier auch gerade so einen Motor für eine Heuraufe - billigtst aufgebaut, aber der Ersatz kostet auch nur 40€ Auch hier sehe ich sowohl beim alten als auch beim neuen starke Stromschwabkungen beim ein- / ausfahren, liegt wohl an ungenauen Wellen und Zahnrädern
Marc Z. schrieb: > ich würde dich trotzdem bitten Vorschläge auf meine Frage nicht > so abwertend zu beantworten. Auch wenn die Vorschläge völliger Murks sind und vom dauerpostenden Forenbommel mit Scriberrhoe kommen? Na dann: Toller Vorschlag! Ganz großartig. Als ob eine Katze über die Tastatur gelaufen ist und zufällig Bauteile kombiniert hätte. Also ganz die gewohnte Qualität von D.D. an der er uns so überaus reichlich und penetrant teilhaben lässt. Marc Z. schrieb: > Endlage an einem erhöhten Strom Normale Überstromabschaltung wenn der Motor mechanisch bockiert. Ipeak kann Inenn um Faktor 10-20 übersteigen. Eine Einschaltstrombegrenzung hilft Dir da NULL. Der Losbrechmoment, wenn der Motor die Mechanik initial bewegen muss, oder die Endlagenabschaltung wird den auslösen. Werf den BD raus.
Dieter D. schrieb: > und daraus gelernt wird. Hier weare die Schaltung als einfache Simulation zum Experimentieren. https://falstad.com/circuit/circuitjs.html?ctz=CQAgjCAMB0l3BWcMBMcUHYMGZIA4UA2ATmIxAUgpABZsKBTAWjDACgB3W7FcGmvgLD8obADbdeYYrzq9MvKjEgQmyjMTDYs2LZBr5iNJJDYA3ENkJ5wMy9fCElUWlTDQTLmAjYAnezYKkiBBbvBsAC6ubk7BYLFuUNBOGGAI6TR4xAhphMIgarCECPw0xdh4YBj6uBBgcCAAJgwAZgCGAK5iEZHRlvrBuELgBTDS6biEuJDYNBiUxIRJ1XiEKPwqUxjGdMhUze1dPf5WNtKyPLaKe6YWpyEYvPdDXq7gHq-ebI20meAYS34ZxEvAOnW631+gTwNiBljQISarXBPS4cnhbhEPCUnACjioBhiOK4zwGhP6AlMaL+KBhwVpNipUIxgwRTLhwgE6M5ompZwBcQF7MuVUBIrswvkj3pdNM-jKQjsCoe13qcFx3KVhEVig1lyCytC5kEJp52JcEAMyE+HjYAHMTeazVYvGwAPYubUuAykEJKaAQKjXbBsCojABigaSKneMZYIAAkgA7RodADGETaSbTDDYQA (Vielleicht zeichnet noch jemand die bessere Schaltung.)
Angehängte Dateien:
Anbei die Schaltung mit Simulation, falls der Link mal nicht gehen sollte. https://de.wikipedia.org/wiki/Konstantstromquelle Schau dort mal unter der Überschrift Bipolartransistor. Danach unter der Überschrift Temperaturkompensierte Konstantstromquelle das erste Schaltbild.
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Dieter D. schrieb: > Schau dort mal unter der Überschrift Bipolartransistor. Die Schaltung war beim ersten Mal Müll. Sie war es beim zweiten, dritten und vierten Mal und völlig egal wie oft Du noch Deine völlige Fachferne zum besten gibts, wird diese Schaltung auch Müll bleiben! Ist es denn wirklich so schwer einfach mal die Finger still zu halten wenn man absolut keinen Plan von der Materie hat? Was stimmt eigentlich mit Dir nicht?
Hallo nochmal an alle zusammen, ich wollte mich nochmal herzlich für eure Mithilfe bedanken. Entschuldigt die späte Antwort aber ich bin aktuell auf Dienstreise und habe nicht so viel Zeit. Also meine Lösung für das Problem ist folgendermaßen ausgefallen: Ich habe einen der Antriebe geöffnet und es gibt eine einfache Schaltung die bei erreichen eines Stromes ein Relais anzieht welches den Motor von den 24V trennt. Entgegen meiner Vermutung war die Eingangskapazität der Schaltung klein (<1µF). Damit konnte ich mir den hohen Einschaltstrom weiterhin nicht erklären (ggf. aufgrund der Leitungslängen Kabelkapazitäten ist aber nurnoch Gerate). Da ich ein großer Fan einfacher Lösungen bin, habe ich ein paar Ferrite aus meine Keller geholt (komme eigentlich mehr aus dem HF Bereich daher bin ich großer Fan davon :-)) und habe die über die Leitung gestülpt. Einschaltstrom ist damit kleiner und der Treiber schaltet nicht ab. Das ganze war mir eine Lehre und ich werde beim nächsten Design achtsamer mit der Auswahl des Treibers umgehen. Euch allen eine schöne Woche. Marc
Marc Z. schrieb: > habe ich ein paar Ferrite aus meine Keller > geholt und habe die über die Leitung gestülpt. > Einschaltstrom ist damit kleiner und der Treiber schaltet nicht ab. Das klingt für mich nach einem Wunder.
Sherlock 🕵🏽♂️ schrieb: > Das klingt für mich nach einem Wunder. Warum? 1uF @ 24V ist 6A für 4us (nur zur Verdeutlichung, den Verlauf und den Wert kennen wir nicht). Wenn die ferrite dass ein wenig senken/verlängern, passt es.
Marc Z. schrieb: > Ferrite Dann war der Peak nur wenig über dem Limit und kannst somit erst mal mit dem Einzelstück weiter arbeiten. Für eine Kleinserie sind andere Treiber notwendig. Die Schwächen der einfachen Schaltung nannte ich bereits und stehen auch noch mal auf der verlinkten Seite. Das wurde von jemanden im Thread geflissentlich überlesen. ;)
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Das mag vielleicht bei schönwetter helfen, aber Betriebssicher ist etwas anderes.
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Bruno V. schrieb: > Wenn die ferrite dass ein wenig > senken Wirksam im 2-3stelligen Mhz Bereich. Äußerst unwahrscheinlich das Ferrite irgendeine Wirkung haben in dem Bereich den der TO als Problem ansieht.
Hi, also um erstmal die Gemüter zu beruhigen es geht um eine private Schaltung die keine sicherheitsrelevante Funktion hat. Insofern würde ich es mit "Praxis als Wahrheitskriterium" halten (war das Marx?). Ich muss aber um doch noch was zu lernen mal fragen: Warum ist das eine Schönwetterlösung? Inwiefern liefert diese Variante ein nicht reproduzierbares Ergebnis? Aus meiner Sicht, wenn ich das ganze per Spice simuliere (vereinfacht, da mir manches nicht bekannt ist aktuell) sind die Einflüsse der Änderung signifikant. Auch ist das Verhalten gut vorhersagbar und ist nicht instabil, weder durch Temperaturschwankungen im vorhersehbaren Bereich noch durch andere Einflussfaktoren. Für mich ist eine Schönwettermethode etwas das mal funktioniert und mal nicht. Das kann ich hier nicht sehen. Warum soll ein Ferrit nur im 2-3 stelligen MHz Bereich wirksam sein? Es kommt an der Stelle doch auf den verwendeten Ferrit an. Und für den verwendeten kann ich euch sagen, habe ich die Induktivität bei 1kHz als kleinster Frequenz in der besagten Konfiguration mit 50µH gemessen. Gemessen mit einem kalibrierten Handmessgerät bei 100kHz, 10kHz und 1kHz. Das deckt aber auch meine sonstige Einschätzung wenn ich die Werte mit dem höherwertigen Tischgerät prüfe. Sicher ist die Induktivität bei Klappferriten so gering, dass meist erst eine Wirkung bei höheren Frequenzen auffällt, was allerdings nicht heißt, dass die Wirkung nicht auch unterhalb schon da ist. Des Weiteren, sprechen wir wie bereits mehrfach erwähnt, von einem Punkt an dem der Strom beim Einschalten sprunghaft ansteigt, was mit Sicherheit im Spektrum relativ hohe Anteile enthält. Wie gesagt, ist der einzige Plot des Einschaltstromes der mir zur Verfügung steht von der Auflösung so, dass ich nur sagen kann, dass der Einschaltpuls sehr viel kleiner als 1 ms ist. Daher sind nennenswerte Anteile in dem von dir benannten Bereich durchaus zu erwarten. Mir ist durchaus bewusst, dass die saubere Lösung wäre die Schaltung neu zu designen, was ich bei Zeiten auch machen werde. Aber aktuell befinde ich mich 1500km von der Schaltung entfernt und meine Möglichkeiten sind daher sehr begrenzt. Zusätzlich würde ich mich freuen, wenn die Diskussion soweit fachlich ist, dass ich nachvollziehen kann, warum es sich dabei um ein Wunder handelt, oder warum Ferrite hier nicht wirksam sind. Es geht mir dabei nicht eure Meinung/Fachwissen in Frage zu stellen, sondern selbst zu lernen warum meine aktuelle Auffassung nicht korrekt ist. Sollte die Lösung doch noch versagen werde ich natürlich unverzüglich berichten. Grüße Marc
Marc Z. schrieb: > Und für den > verwendeten kann ich euch sagen, habe ich die Induktivität bei 1kHz als > kleinster Frequenz in der besagten Konfiguration mit 50µH gemessen. Und beim auftretenden Strom ist die Induktivität wegen Sättigung unter 1µH...
Marc Z. schrieb: > Es > kommt an der Stelle doch auf den verwendeten Ferrit an. Natürlich. Mit einer Badewanne voll Ferrit kommt man schon auf ganz ordentliche Werte. Du sagts selber der Puls wäre viel kleiner 1µs, was immer das auch genau bedeutet. Rechne das mal in den Frequenzbereich um. Was der Puls jetzt macht weißt Du nicht. Offensichtlich schrabt der Ferrit gerade genug davon ab das der nervöse BD nicht darauf triggert. Und das nennt man eben > eine Schönwetterlösung
Marc Z. schrieb: > Und für den verwendeten kann ich euch sagen, habe ich die > Induktivität bei 1kHz als kleinster Frequenz in der besagten > Konfiguration mit 50µH gemessen. Das ergibt eine Impedanz von immerhin 15 Milliohm. Der ohmsche Anteil der Spule düfte deutlich grösser sein. Wenn Du da wirklich einen Unter- schied im Anlaufverhalten hast, dürfte der eher durch den ohmschen Widerstand zu erklären sein.
H. H. schrieb: > Marc Z. schrieb: >> Und für den >> verwendeten kann ich euch sagen, habe ich die Induktivität bei 1kHz als >> kleinster Frequenz in der besagten Konfiguration mit 50µH gemessen. > > Und beim auftretenden Strom ist die Induktivität wegen Sättigung unter > 1µH... Hallo Hinz, dem ist nicht so und ich Frage mich woher du die Information hast ohne den Ferrit zu kennen. Man kann doch auch den Strom durch einen Widerstand bestimmen ohne dessen Parameter zu kennen. Es handelt sich um folgenden Ferrit T60004L2063W627 von Vacuumschmelze (hatte ich noch von der Arbeit da). Die auftretende Frequenz des Einschaltimpulses liegt irgendwo um die 4µs da dies wie bereits festgestellt die Auslösezeit ist. Da diese tatsächlich ganz grenzwertig erreicht wird, ist der Impuls in dieser Größenordnung zu suchen. Es ist also von einer Frequenz von 250kHz des auftretenden Impulses auszugehen mit Frequenzanteilen auch deutlich darüber. Die vom Hersteller benannte Sättigung, zu finden unter der folgenden Seite: https://vacuumschmelze.com/03_Documents/Brochures/EMC%20Products%20based%20on%20Nanocrystalline%20VITROPERM.pdf, beträgt >6,9A für besagte Frequenz. Der Kern ist doppelt umwickelt, es gilt also >3,5A. Bei einer Frequenz von 250kHz beträgt die Induktivität noch ca. 10µH pro Wicklung also gesamt 20µH. Das entspricht einem induktiven Blindwiderstand von ca. 30 Ohm und damit einem Strom von <1A. Sollte der Impuls durch die Ladung einer Kapazität entstehen, ist dieser dann natürlich entsprechend länger und der Blindwiderstand damit geringer. Das jetzt allerdings genau im Kopf zu bestimmen traue ich mir nicht zu. In erster Näherung dürfte er allerdings unter den 3,5A bleiben. ICh würde in dem Fall die Simulation vorziehen. Zusammenfassend: Die Begrenzung des Stromes bei einem solch kurzen Impuls durch den Ferrit reicht aus um unterhalb des Sättigungsstromes ebendieses zu bleiben. Ich nehme an deine Vermutung bezieht sich auf irgendeinen kleinen Klappferriten den ich irgendwo gefunden hatte. Dem ist aber nicht so. Grüße Marc
Michael schrieb: > Marc Z. schrieb: >> Es >> kommt an der Stelle doch auf den verwendeten Ferrit an. > > Natürlich. > Mit einer Badewanne voll Ferrit kommt man schon auf ganz ordentliche > Werte. > > Du sagts selber der Puls wäre viel kleiner 1µs, was immer das auch genau > bedeutet. > Rechne das mal in den Frequenzbereich um. > > Was der Puls jetzt macht weißt Du nicht. > Offensichtlich schrabt der Ferrit gerade genug davon ab das der nervöse > BD nicht darauf triggert. > > Und das nennt man eben >> eine Schönwetterlösung Hi, wie eine Antwort weiter oben beschrieben, hat der Ferrit bei einer Frequenz von 250kHz (es sind viel kleiner eine ms und es wurde bereits darauf aufmerksam gemacht, dass die Größenordnung 4µs ist) einen Blindwiderstand von ca. 30 Ohm. Die Marge bis zum Auslösen der Überstromdetektion ist also relativ groß. Der Ferrit schrabt nicht nur gerade etwas davon ab sondern ist der mit Abstand größte Widerstand in diesem Moment. Grüße
Die Hoffnung stirbt zuletzt. Weißt du eigentlich was eine Gleichtaktdrossel ist?
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Harald W. schrieb: > Marc Z. schrieb: > >> Und für den verwendeten kann ich euch sagen, habe ich die >> Induktivität bei 1kHz als kleinster Frequenz in der besagten >> Konfiguration mit 50µH gemessen. > > Das ergibt eine Impedanz von immerhin 15 Milliohm. Der ohmsche Anteil > der Spule düfte deutlich grösser sein. Wenn Du da wirklich einen Unter- > schied im Anlaufverhalten hast, dürfte der eher durch den ohmschen > Widerstand zu erklären sein. Hi Harald, es handelt sich nicht um eine gewickelte Ferritspule sondern um einen Ringbandkern um den das Motorkabel zweimal gewickelt ist. Die Leitung wurde dabei nciht verlängert, der ohmsche Widerstand dürfte also unverändert sein. Der Impuls selber ist mit ca. 250kHz deutlich hochfrequenter. Der von dir zitierte Teil, war als Antwort auf die Aussage, dass ein Ferrit erst beim zwei bis dreistelligen MHz Bereich wirksam wird und da das Handmessgerät in dieser Frequenz gemessen hat. Mit den oben genannten Werten von 250kHz und ca. 20µH komme ich auf ca. 30 Ohm oder liege ich da falsch? Grüße
H. H. schrieb: > Die Hoffnung stirbt zuletzt. Hey, gibt es auch eine fachliche Erläuterung oder posten wir nur Weisheiten? Dann bleibe ich bei "Praxis als Wahrheitskriterium. Den Hinweis mit der Gleichtaktdrossel hingegen finde ich ganz interessant. Für mich sind diese Gleichtaktdrosseln immer explizit nicht dazu da gewesen ein Nutzsignal (Strom bei + rein und bei - raus) sondern nur common mode Ströme zu begrenzen. Für meine Vorstellung gleicht sich der Strom im Magnetfeld aus wenn er wie besagt als Nutzsignal vorliegt und entsprechend ist die Spule wirkungslos. Habe ich da was falsch verstanden? Grüße
Marc Z. schrieb: > Habe ich da was falsch verstanden? Nö, das stimmt schon so. Für Gegentaktströme, wie es der Einschaltimpuls ist, wirkungslos.
Marc Z. schrieb: > 30 Ohm Effektiv, für 250Khz Sinus wenn es denn 20uH wären bei hohem Strom. Es wird lächerlich.
Michael schrieb: > Marc Z. schrieb: >> 30 Ohm > Effektiv, für 250Khz Sinus wenn es denn 20uH wären bei hohem Strom. > Es wird lächerlich. Ok, ich versuche es ein allerletztes mal. Ich bin kein Experte auf dem Gebiet, daher würde ich dich bitten mir fachlich zu erklären warum das lächerlich ist. Der 4µs Impuls, hat auf Grund seiner nicht-sinus förmigen Eigenschaften seine niedrigsten Frequenzanteile bei den besagten 250kHz oder liege ich da falsch? Daher werden alle höheren Frequenzanteile ebenfalls mindestens so stark bedämpft, oder? Das Datenblatt des Herstellers, welches ich verlinkt hatte besagt zweifelsfrei, einen Sättigungsstrom des verwendeten Ringbandkerns von 6,9A (hier doppelt gewickelt also 3,45A) zur Sättigung bei 100kHz, im vorliegenden Fall einer höheren Frequenz entsprechend noch höher. Ebenfalls ist für mich aus keiner der Graphen eine weitere Beeinträchtigung der Induktivität aus einem anderen Grund ersichtlich. Habe ich etwas überlesen? Hat der Hersteller falsche Angaben gemacht? NAch meinem Verständnis, kommt es mit erreichen des Sättigungsstromes zu einem recht steilen Abfall der Permeabilität. Vor dem erreichen verhält der Ferrit sich annähernd linear. Auch an der Stelle erkenne ich nciht worauf du hinaus willst. Wenn, wie es hier erscheint, du tiefer in der Materie steckst dann bitte ich dich auch mal etwas deines Wissens mit uns zu teilen. Ich kann nicht sehen wo mein fachlicher Fehler liegt oder woran es phsykalisch scheitert. Genauso wenig kann ich aktuell behaupten es funktioniere nicht. Der Fehler lässt sich nciht mehr herbeiführen, auch nicht mit schnellen Richtugnswechseln, welche davor ein Garant für eine Blockade waren. Daher hilf mir bitte auf die Sprünge und sage mir wo der vermeintliche Fehler liegt. Grüße
Marc Z. schrieb: > Habe ich etwas überlesen? In dem Falle kann der Kluegere nur nachgeben. Denn jetzt will jeder nur recht haben. Da duerften bei Dir noch Fehler in der Ausgestaltung des Aufbaus sein. D.h. Du hast den Peak gepaart mit Swing und el/magn Eigenstoerung.
Flip B. schrieb: > Das mag vielleicht bei schönwetter helfen, aber Betriebssicher ist etwas > anderes. Ist knapp, und der Treiber wird immer noch überlastet, aber es ist zumindest nah dran. Ich vermute mal Marc hat nur eine der beiden Leitungen durch den Ferrit gewickelt. Sonst wäre er in der Tat nutzlos. Aber unter der Annahme ... - 2 Windungen auf Al=10µH macht 40µH (nicht 20µH) - max. Strom mit 2 Windungen 3,45A (@100kHz) - 1µF Eingangskondensator - Innenwiderstand des Treibers typisch 0,65 Ohm - dazu noch etwas Widerstand für Verkabelung und den Ri des 1µF Kondensator - insgesamt ca. 1 Ohm Ohne Induktivität gibt das - je nach Anstiegszeit des Treibers - einen Peak von ca. 20A. Der Peak wird durch die Stromzange mit 100kHz Bandbreite zu dem beobachteten Peak mit ca. 7A und 4µs Dauer. Mit den zusätzlichen 40µH wird das ganze ein Schwingkreis mit 25 kHz. Max. Strom dann 3.4A bei 24V. 3.4A sind aber halt trotzdem noch über den abs. max. 3A, die das Datenblatt des Treibers als Peak nennt. Und bei 25kHz hat der Kern auch keine 6.9A (bei 1 Windung) sondern eher nur gut 5A. Allerdings laut Dbl für 70% Sättigung. Ob der Kondensator Logikschaltung Treiber die Schwingung (und Spannungsüberhöhung fast auf das Doppelte) dauerhaft mag ist nochmal so ein Ding. Die Induktivität ist im Vergleich zum Motor zwar winzig, aber mit dem Kondensator halt ein Schwingkreis. Nominell sollte der Al-Wert ja eher bei 15µH liegen. Das wären dann sogar 60µH. Allerdings dürften davon bei 70% Sättigung allenfalls noch die genannten 40µH übrig bleiben. Dritte Windung (90µH) wäre jedenfalls gut - dann landet der max. Strom bei 2.3A - wird dann allerdings von der Sättigung noch ne Spur knapper. L2063-W721, L2063-V348 oder L2063-V144 aus dem VAC-Dbl würden die dritte Windung sicher vertragen und haben ähnliche Al-Werte. Oder noch 3,3 Ohm Drahtwiderstand in Reihe, dann klappt die dritte Windung auch mit dem aktuellen Kern und der Strom sollte unter 2A bleiben. Der Widerstand dämpft auch die Schwingung einigermaßen ab. Toleranzen wären auch noch zu vermessen bei nem Einzelstück. Immerhin sollte die Stromzange bei der niedrigeren Frequenz ja jetzt klappen. Wenns real 680nF+40µH sind wärs safe. Bei 1µF+30µH nochmal kritischer, genauso bei 1.2µF+40µH. Auch die Temperaturabhängigkeit könnte relevant sein. Was jetzt bei 0°C geht klappt bei 35°C evtl. nicht mehr, denn da ist die Induktivität evtl. kleiner > höherer Strom, die Strombelastbarkeit ist kleiner > frühere Sättigung und der Treiber verkraftet die Überlast schlechter > Rauch. Deine 6.8 Ohm begrenzen zusammen mit den parasitären Widerständen auf recht genau 3A. Produzieren aber halt auch mehr Verluste als die Induktivität oder Induktivität+3.3 Ohm. Geht mit max. 1.1A aber nur knapp über die genannte 1A-Abschaltschwelle. Und die abs. max. Ratings by Design auszunutzen ist absolut nicht empfehlenswert. Ist halt die günstigste und einfachste Lösung. Aber darf man sicher auch mit "Schönwetter" bezeichnen: 1V mehr Betriebsspannung, oder weniger Leitungs-/Wicklungswiderstand und die liegst klar außerhalb der Spec des Treibers. Oder 1V weniger Betriebsspannung oder mehr Leitungs-/Wicklungswiderstand und die schaffst die 1A-Abschaltschwelle nicht mehr. Deine aktuelle Induktivität ist aber auch auf (bzw. über der) Kante.
Hey Stephan, zuerst einmal ganz herzlichen Dank für deine Antwort. Das hilft mir auf jeden Fall weiter. > Ich vermute mal Marc hat nur eine der beiden Leitungen durch den Ferrit > gewickelt. So ist es. > Ohne Induktivität gibt das - je nach Anstiegszeit des Treibers - einen > Peak von ca. 20A. > Der Peak wird durch die Stromzange mit 100kHz Bandbreite zu dem > beobachteten Peak mit ca. 7A und 4µs Dauer. Das macht absolut Sinn, ich hatte die Dämpfung durch die Bandbreitenbegrenzung der Stromzange total außer ach gelassen. > Ob der Kondensator Logikschaltung Treiber die Schwingung (und > Spannungsüberhöhung fast auf das Doppelte) dauerhaft mag ist nochmal so > ein Ding. Die Induktivität ist im Vergleich zum Motor zwar winzig, aber > mit dem Kondensator halt ein Schwingkreis. Ja an der Stelle habe ich aktuell die schlimmsten Kopfschmerzen. Ich habe wie gesagt, die Schaltung (unter einigen Annahmen) simuliert und die Spannungsüberhöhung speziell am Motoreingang macht mir Sorgen. Da dort einige Bauteile verbaut sind deren Spannungsfestigkeit ich nciht kenne. > Dritte Windung (90µH) wäre jedenfalls gut - dann landet der max. Strom > bei 2.3A - wird dann allerdings von der Sättigung noch ne Spur knapper. > L2063-W721, L2063-V348 oder L2063-V144 aus dem VAC-Dbl würden die dritte > Windung sicher vertragen und haben ähnliche Al-Werte. > Oder noch 3,3 Ohm Drahtwiderstand in Reihe, dann klappt die dritte > Windung auch mit dem aktuellen Kern und der Strom sollte unter 2A > bleiben. Der Widerstand dämpft auch die Schwingung einigermaßen ab. Das ist genau das was ich gesucht hatte. Manchmal sieht man den Wald vor lauter Bäumen nicht. Der zusätzliche Widerstand in Reihe reduziert mein Problem mit den Schwingungen, reduziert den Einschaltstrom nochmal und kann dennoch klein genug sein um den Ausschaltstrom der Motorschaltung sicher zu triggern. Danke für den Einfall, für dieses Einzelstück werde ich das probieren. > Deine 6.8 Ohm begrenzen zusammen mit den parasitären Widerständen auf > recht genau 3A. Produzieren aber halt auch mehr Verluste als die > Induktivität oder Induktivität+3.3 Ohm. Geht mit max. 1.1A aber nur > knapp über die genannte 1A-Abschaltschwelle. Und die abs. max. Ratings > by Design auszunutzen ist absolut nicht empfehlenswert. > Ist halt die günstigste und einfachste Lösung. Aber darf man sicher auch > mit "Schönwetter" bezeichnen: 1V mehr Betriebsspannung, oder weniger > Leitungs-/Wicklungswiderstand und die liegst klar außerhalb der Spec des > Treibers. Oder 1V weniger Betriebsspannung oder mehr > Leitungs-/Wicklungswiderstand und die schaffst die 1A-Abschaltschwelle > nicht mehr. > Deine aktuelle Induktivität ist aber auch auf (bzw. über der) Kante. Ich werde (sobald ich ran kann) die Schaltung mit der Induktivität und einem 3,3 Ohm Widerstand vermessen. Bei meiner Simulation sehen die Werte da ganz gut und innerhalb der Designwerte aus. Das die Lösung nicht mehr ganz sauber wird ist mir bewusst, denke allerdings auf diese Wiese eine betriebssichere Variante für dieses Einzelstück zu finden. Danke dir Stephan, Grüße Marc
Marc Z. schrieb: > Das die Lösung nicht mehr ganz sauber wird ist mir bewusst, denke > allerdings auf diese Wiese eine betriebssichere Variante für dieses > Einzelstück zu finden. Hast Du das Integral (I*t) bestimmt? Passt es vielleicht doch mit Marc Z. schrieb: > war die Eingangskapazität der Schaltung klein (<1µF) also bei den gemessenen 7A (die Begrenzung am Anstieg gleicht sich teilweise beim Abstieg aus) ein Dreieck von grob 10µs Falls ja und Du die Schaltung sowieso aufgemacht hast, dann kannst Du (falls Leiterbahntechnisch möglich) auch nur den per Kondensator gepufferten Teil mit 10R und/oder Ferriten glätten. Die Vorstellung, dass der Kondensatorkreis empfindlicher ist als der Gesamtkreis, ist meist nicht haltbar. Und im Normalbetrieb verursacht der R bei schwankendem Motorstrom eben keine Spannungsänderung am C.
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Bruno V. schrieb: > alls ja und Du die Schaltung sowieso aufgemacht hast, dann kannst Du > (falls Leiterbahntechnisch möglich) auch nur den per Kondensator > gepufferten Teil mit 10R und/oder Ferriten glätten. Wäre sicher das günstigste für ne Einzellösung. Und schwingt garantiert nicht über, also auch sicherer. Könnten denke ich auch problemlos 33 Ohm sein. Marc Z. schrieb: > Ich werde (sobald ich ran kann) die Schaltung mit der Induktivität und > einem 3,3 Ohm Widerstand vermessen. Besser als 3,3 Ohm in Reihe wären 10-15 Ohm (20 Ohm wären auch noch Ok) parallel zu grob 100µH. Das kannst auch mit dem bestehenden Kern und ner 3. Windung machen. Siehe Screenshot. 100µH für die dann (mit Parallelwiderstand) noch deutlich weniger als 2A gäbs aber auch für 2€: https://www.reichelt.de/de/de/shop/produkt/ringkerndrosseln_tlc_2_5a_-_100_h-105600 Schwingt so jedenfalls weniger. Und es gibt - anders als mit Serienwiderstand - nahezu keine Verluste im Betrieb. Es fließt auch der (fast) volle Blockierstrom, dann halt nur über die Induktivität. Mit kleinerem Widerstand schwingts weniger aber der Strom im Treiber wird etwas höher. Also Abwägungssache, was zwischen 10 und 20 Ohm du nimmst. Mit der Stromzange kannst du den steil ansteigenden Strom durch den Widerstand dann aber wieder nicht sinnvoll messen. Für den Widerstand auf jeden Draht oder zumindest impulsfeste Massewiderstände nehmen.
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