Hallo! Ich brauche Hilfe beim Aufbau einer Stromreglung. Folgende Eckdaten: In einem bestehenden Stromkreis Imax=100A, Umax=4,75V DC soll eine Stromregelung integriert. Der Spitzenstrom von 100A liegt höchstens für 3 Sekunden an. Die Last höchstens für 30 Sekunden. Also immer nur Kurzzeitbetrieb. Der Strom soll dynamisch geregelt werden. Die Last ist rein Induktiv. Es handelt sich dabei um ein Spulenpaar Rges=0,067ohm. Ich möchte jetzt eine Spannungsgesteuerte unipolaren Stromregelung einbauen. Den Sollwert für den Strom möchte ich über den analogen Ausgang einer Messkarte in Form einer Spannung 0-10V vorgeben. (Ein PWM Signal bis 10kHz wäre damit auch möglich.) Der Kernpunkt ist die Frage wie man den Strom einstellt und regelt. Ich dachte an einen Leistungs-Mosfet Z.b. IRFP3703 Bei der Ansteuerung habe ich allerdings so meine bedenken. Die oben gezeigte Schaltung ist an eine Schaltung aus dem Buch Schaltungstechnik Tietze/Schenk angelehnt. Bei RDS_on von 0,003ohm fallen am Fet 20W ab. Da das nur sehr kurzzeitig der Fall ist sollte das mit der Kühlung in den Griff zu bekommen sein Das Problem sehe ich eher bei R1. Für I2 gilt: I2=U1/R1 -->bei U1=5V und R1=0,05 wäre I2=100A möglich. An R1 fallen dann aber 193W ab bei voll ausgesteuertem FET. Das wird nicht funktionieren. Nun meine Frage: Stimmt die Betrachtung bis hier her? Wie bekomme ich das beschriebene Problem in den Griff? Über ein paar hilfreiche Tipps wäre ich sehr dankbar! Wenn Angaben fehlen dann bitte ich das zu entschuldigen.
Robert schrieb: > An R1 fallen dann aber 193W ab bei voll > ausgesteuertem FET. Das wird nicht funktionieren. R1 = 50mΩ 100A * 50mΩ = 5V überm Widerstand 100A * 5V = 500W am Widerstand rds_on = 30mΩ 100A * 30mΩ = 3V überm Mosfet Stromquellengleichung: I_D = ß/2 * (U_GS - U_P) [Lambda vernachlässigt] Stromquellengleichung nur gültig, wenn |U_DS| > |U_DSP| mit UDSP = U_GS - U_P Annahme: günstiges U_P => Stromquellenbetrieb 100A * 3V = 300W am MOS Das sind weitaus größere Leistungen, als du geschrieben hast! mfg mf PS: 4,75V sind zuwenig. für 100A nur über der Stromquelle müssten es mindestens 8V sein, s.o.
Da hab ich ja gleich wieder den Vogel abgeschossen^^. Das ohmsche Gesetz eben ausen vorgelassen. Hatte einen Denkfehler in meiner Berechnung. Ich bitte das zu entschuldigen. Das macht die Sache aber nicht gerade besser. Geht vorne und hinten nicht. Was gibt es für Alternativen? Ich bin gerade ziemlich ratlos.
Robert schrieb: > Stimmt die Betrachtung bis hier her? Nicht ganz. - bei 4.5V schaffst du nur mit Fühlwiderstand alleine nur 95A. - bei dem geg. Widerstand kannst du nur 0 - 5V vorgeben für 0 - 100A - die Verlustleistung am R ist nicht 193W sondern 500W; P = I²*R Mini Float schrieb: > rds_on = 30mΩ > 100A * 30mΩ = 3V überm Mosfet RDSon lt. DB 3.9mOhm max. Aber man muss auch die Mitte betrachten, z.B. bei 50A. Da ist die Leistung am FET größer, gefühlsmäßig sogar maximal.
1. Spannung hochdrehen. Maximale Leistung des Netzgerätes überprüfen. Alternativ: Netzteil oder Autobatterien suchen gehen. 2. Mehrere MOSFETS an einen alten CPU-Kühler schrauben. Source und Drain an Kupferfolie anlöten. Oder einen dicken Leistungs-MOSFET kaufen. Auch den Vergleich mit Bipolartechnik nicht scheuen. Achtung: Bipolartransen kann man nicht einfach parallelschalten. 3. Achtung mit der Gatekapazität. Schnell wird deine Regelung sowieso nicht unbedingt werden, da der Strom durch den Induktivanteil deiner Last zunächst gebremst wird. 4. Mehrere 20W-Widerstände zu einem Bündel zusammenfassen. Und auch an Kupferfolie anlöten. Oder gleich einen fetten Rosenthal hernehmen. 5. Schrauben und Muttern suchen gehen :D So gut bis hierher... Deine Spule hat Rges = 67mΩ, das wären bei 100A dann 6,7V. Also 670W werden da verbraten. Was für eine Indultivität haben denn die Spulen? mfg mf @HildeK: oha, noch ne Null hinterm Komma. Sorry.
Ich habe den aktuellen Schaltplan mal mit angehangen. Der Strom wird momentan manuell über den Stelltrafo T1 gesteuert und ist da noch ein Wechselstrom. Über T2 und die Gleichrichterschaltung kommt dann erst der Gleichstrom raus. Zu den Angaben: Die Spannung 4,75V habe ich mit dem Multimeter parallel zu den Spulen gemessen (T1 voll aufgedreht). Die Stromstärke 100A mit der Stromzange in der Zuleitung (wie genau der Wert ist kann ich nicht sagen, werde dazu morgen nochmal messen). Den Widerstand mit einem Milliohmmeter. Rges(L1||L2)=0,0617ohm Für die Induktivität habe ich zwei total verschiedene Werte. Das Messgerät hat 2 verschiedene Frequenzen und beide wären laut Handbuch für die Messung gültig. Bei 120Hz Lges(L1||L2)=1,318mH Bei 1kHz Lges(L1||L2)=549,7yH Die Leistung von T2 ist laut Angaben vom Vorgänger 500W. @Mini Float: Das ist ja eine reine Verlustleistungsschlacht^^. Die Reglung muss nicht super schnell sein aber funktionieren. Wichtig ist halt das der Strom in den Spulen so hoch ist wie möglich damit ich auf eine hohe magnetische Flussdichte komme. Besteht denn die Möglichkeit das man in einem der davorliegenden Schalkreise etwas verlustfreier den Wechselstrom regelt?
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