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Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Mit Atmel 100VDC / 5A durchschalten


Autor: Tony Hartig (maxton)
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Hallo,

mein Vorhaben ist recht einfach erklärt: ich möchte mit meinem Atmel32 
einen Motor schalten können, der bei 100 VDC läuft und maximal 5 A für 
10s zieht. Nun habe ich schon viel gelesen, was da empfohlen wird 
(Halbleiterrelais, MOSFETs,...), nur habe ich noch nichts für diese 
Gleichspannung gefunden. Habe da einige Halbleiterrelais von Crydom 
entdeckt, aber da gehen die Preise bei 50 Euro los und da ich mehrere 
brauche, wäre eine günstigere Lösung besser. Vielleicht könnt ich mir 
eine gezielte Empfehlung geben. Wie man generell MOSFETs als Schalter 
einsetzt, weiß ich inzwischen, nur die genaue Dimensionierung macht mir 
Schwierigkeiten.

Gruß
maxton

Autor: Jörg Wunsch (dl8dtl) (Moderator) Benutzerseite
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Kannst du gegen GND schalten?  Dann würde ich bei den Spannungen
eher zu einem dicken Bipolartransistor neigen.  0,5 V Spannungsabfall
sind ja hier kein großes Problem, bipolar sind aber billiger als
spannungsfeste Teile zu bekommen.

Wenn du die positive Schiene schalten musst, wird der Aufwand ein
wenig höher, geht aber auch.  Dann könnte sich der FET wieder lohnen
(wenngleich p-Kanal-FETs mit passenden Daten teurer sein dürften als
n-Kanal), da er im Gegensatz zu einem pnp-Transistor keine
Ansteuerleistung über einem Basiswiderstand verheizen muss.

Autor: Tony Hartig (maxton)
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Das ist die Sache. Eigentlich hätte ich da gerne eine galvanische 
Trennung zwischen meinem µC und den 110 VDC, was ich vielleicht mit den 
Toshiba TORX173/TOTX173 lösen möchte.
Aber auf der Empängerseite wäre es ja dann egal, ob ich den Schalter auf 
Spannung oder gegen GND setze. Hast du einen konkreten Bipolartransistor 
im Auge?

Autor: Norgan (Gast)
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> Eigentlich hätte ich da gerne eine galvanische
> Trennung zwischen meinem µC und den 110 VDC,

Keine Lust auf ein klassisches mechanisches Relais?

Autor: Andrew Taylor (marsufant)
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Norgan wrote:
>> Eigentlich hätte ich da gerne eine galvanische
>> Trennung zwischen meinem µC und den 110 VDC,
>
> Keine Lust auf ein klassisches mechanisches Relais?


Das meinst Du nicht im Ernst - Bei 100V GLEichspannung?  Die Lichtbögen 
beim Abschalten mag man nicht wirklich. Da hilft auch RC-Glied, Diode 
über dem Motor  etc kaum weiter.

Schau Dir mal das Derating üblicher Relais bei DC an.

Halbleiterschalter ist hier durchaus sinvoll.

hth,
Andrew

Autor: Jörg Wunsch (dl8dtl) (Moderator) Benutzerseite
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Andrew Taylor wrote:

> Das meinst Du nicht im Ernst - Bei 100V GLEichspannung?  Die Lichtbögen
> beim Abschalten mag man nicht wirklich.

Gebläse. :-)

npn-Transistor taugt jeder beliebige, der wenigstens 2fach die
entsprechenden Grenzwerte hat.  Bei Potenzialtrennung mit
Optokoppler verheizt man halt wieder einiges am Vorwiderstand,
der die Betriebsspannung für den Optokoppler bereit stellen muss.

Autor: Peter (Gast)
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> das meinst Du nicht im Ernst - Bei 100V GLEichspannung?  Die Lichtbögen
> beim Abschalten mag man nicht wirklich. Da hilft auch RC-Glied, Diode
> über dem Motor  etc kaum weiter.

Soll das wirkich so schlimm sein? Im Auto wird der Anlasser auch per 
Relay geschaltet und dabei geht es nicht nur um 5A (die Spannung sollte 
nicht so entscheident sind)

Autor: Benedikt K. (benedikt) (Moderator)
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Peter wrote:

> Soll das wirkich so schlimm sein?

Ja!

> Im Auto wird der Anlasser auch per
> Relay geschaltet und dabei geht es nicht nur um 5A

Aber nicht bei 100V!

> (die Spannung sollte nicht so entscheident sind)

Oh doch! Falls du ein geregeltes Netzteil hast, das etwa >3 >30V 
liefert, kannst du es mal ausprobieren: Strombegrenzung auf etwa 5A 
einstellen und dann einen Kurzschluss machen und langsam die Drähte 
wieder auseinander ziehen. Ab etwa 30V beginnt sich ein Lichtbogen zu 
bilden.

Falls du es immer noch nicht glaubst: Schau mal in die 
Relaisdatenblätter. Du wirst kein Standardrelais für >50V DC finden.


Ich würde einen Mosfet nehmen. Bei 100V sollte sich da einiges finden 
lassen. Der Vorteil gegenüber einem bipolaren Transistor ist die quasi 
leistungslose Ansteuerung, daher kann man die Hilfsspannung für die 
Ansteuerung per Optokoppler leicht über hochohmige Widerstände + Z-Diode 
aus den 100V erzeugen.

Autor: Andrew Taylor (marsufant)
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Peter wrote:
>> das meinst Du nicht im Ernst - Bei 100V GLEichspannung?  Die Lichtbögen
>> beim Abschalten mag man nicht wirklich. Da hilft auch RC-Glied, Diode
>> über dem Motor  etc kaum weiter.
>
> Soll das wirkich so schlimm sein? Im Auto wird der Anlasser auch per
> Relay geschaltet und dabei geht es nicht nur um 5A (die Spannung sollte
> nicht so entscheident sind)

Was heißt sollte -- es ist. Und zwar heftig.

Jörg Wunsch wrote:
> Andrew Taylor wrote:
>
>> Das meinst Du nicht im Ernst - Bei 100V GLEichspannung?  Die Lichtbögen
>> beim Abschalten mag man nicht wirklich.
>
> Gebläse. :-)
>

Wenn dann wie die Profis: Magnetfeld um den Lichtbogen wegzublasen ! 
;-)


Um wieder on topic zu werden:

npn-Transitor wäre sehr gut.

Ggfs ein "Pseudo-Darlington": npn-Bipolar und vorgeschalteter 
Kleinleistungs-FET der die Spannung abkann und wenig Strom - muß ja nur 
den Basisstrom liefern.


hth,
Andrew

Autor: Tony Hartig (maxton)
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Gut, dass man kein mechanisches Relais nehmen sollte, ist mir jetzt 
klar. Das war es aber auch schon vorher :) Man könnte noch ein 
Löschblech mit seitlichen Permanentmagneten einbauen, aber das ist mir 
zuviel Arbeit ;).

Aber es scheint ja auch anders zu gehen. Trotzdem bin ich noch nicht so 
lange mit elektronischen Schaltungen zugange, weswegen ich für einen 
konkreten Vorschlag sehr dankbar wäre :) Wenn ich bei RS gucke, finde 
ich zu den genannten Bauteilen immer gleich >100 Möglichkeiten, die sich 
in anderen Dingen als max. Durchlassstrom und isolierbare Spannung 
unterscheiden.

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