Hallo! Ein Bekannter möchte für ein Gerät 75A gepulst schalten, Frequenz 1-5Hz, Tastverhältnis 30%, verstellbar zwischen 10%-90%. Die 75A sollen auch in einem gewissen Rahmen einstellbar sein. Ich dachte an einen MOSFET und nach dem Mosfet den Strom mit einem Shunt messen, aber bei 0.1Ohm und 75A wird der Shunt viel zu heiß. Gibt es vielleicht einen Hallsensor für solche hohen Ströme? Ich würde den MOSFET über einen OPV ansteuern, der den MOSFET so regelt, daß die Spannung am Stromwandler einer einstellbaren Referenzspannung entspricht. Mfg, Schlaumy
Z.B. Allegro baut so etwas: http://www.allegromicro.com/en/Products/Current-Sensor-ICs.aspx Bis zu 200A sollten kein Problem sein. Der Hersteller empfiehlt einen kleinen Tiefpass am Sensorausgang, aber 1-5Hz kommen da bestens durch. Schlaumy Woswasi schrieb: > Ich würde den MOSFET über einen OPV ansteuern, der den MOSFET so regelt, > daß die Spannung am Stromwandler einer einstellbaren Referenzspannung > entspricht. Bedenke, das der MOSFet im ungünstigen Fall die ganze Leistung in Wätrme umsetzen muss, er sollte besser im Schaltbetrieb (PWM) arbeiten.
:
Bearbeitet durch User
>bei 0.1Ohm und 75A wird der Shunt viel zu heiß
Ach? Kann ich mir gar nicht vorstellen. Sind doch bloß 562,5 Watt, die
da am Shunt verbraten werden.
Das ohmsche Gesetz ist wohl zu altmodisch, um hier sinnvoll angewandt zu
werden?
>>bei 0.1Ohm und 75A wird der Shunt viel zu heiß >Ach? Kann ich mir gar nicht vorstellen. Sind doch bloß 562,5 Watt, die >da am Shunt verbraten werden. >Das ohmsche Gesetz ist wohl zu altmodisch, um hier sinnvoll angewandt zu >werden? Warum muss es eigentlich immer gleich so ein asozialer Tonfall sein, vor allem wenn man aus den Fragen schon rauslesen kann dass der TO kein Vollzeitentwickler / Analogdesigner ist. Total daneben. Du musst bedenken dass im Linearbetrieb (Regelschleife mit OPV) im Zweifelsfall viel Leistung im FET verbraten werden muss. Letztlich Ändert sich während der Regelung nicht nur der Strom durch den FET, sondern bei Konstanter Versorgungsspannung eben auch der Spannungsabfall über dem FET. Eine PWM Regelung bzw. ein Buck-Regulator mit Stromfeedback wäre sicher aus Sicht der Verlustleistung das Mittel der Wahl. Allerdings sind 75A dann schon sportlich
75A sind nichts für Bastler. Lass bitte die Finger davon, das ist zu gefährlich. Wenn Dir ein Halbleiter bei solchen Strömen um die Ohren fliegt, erblindest Du vielleicht. Ich meine das ernst, ich hätte beinahe ein Auge verloren und da waren es nur 5 Ampere.
Bei solchen Strömen wäre villeicht ein Stromwandler von nöten. Der könnte den Strom in kleine Ströme umsetzen.
Schlaumy Woswasi schrieb: > Ein Bekannter möchte für ein Gerät 75A gepulst schalten, Frequenz 1-5Hz, > Tastverhältnis 30%, verstellbar zwischen 10%-90%. Die 75A sollen auch in > einem gewissen Rahmen einstellbar sein. > Schlaumy Moin, warum solch eine niedrige Frequenz? damit fistest du den MOSFET kaputt ;-))
Wenn eine grobe Schätzung des Stroms reicht, den Spannungsabfall über dem Mosfet auswerten. Sonst sowas wie ACS759, wie schon vorgeschlagen.
Ivan Kuznec schrieb: > Moin, warum solch eine niedrige Frequenz? damit fistest du den MOSFET > kaputt ;-)) Stimmt natürlich nicht. Es sind hohe Schaltfrequenzen und zu weiche Gateimpulse mit langen Umschaltzeiten, die MOSFet in die Knie zwingen und nicht langsame Schaltfrequenzen. Je länger ein MOSFet komplett sperrt oder leitet, desto geringer ist die Verlustleistung, die er verbraten muss. Viele HF-Oszillatoren in Induktionsherden werden übrigens mit solch niedrigen PWM Frequenzen getaktet, den der Topf hat genügend Wärmeträgheit, um daraus den Mittelwert zu bilden. Und ja, das macht dann auch ein MOSFet.
Hallo! Danke für Eure zahlreichen und tollen Hinweise! :-) Doofus waswosi schrieb: > Ach? Kann ich mir gar nicht vorstellen. Sind doch bloß 562,5 Watt, die > da am Shunt verbraten werden. > Das ohmsche Gesetz ist wohl zu altmodisch, um hier sinnvoll angewandt zu > werden? Darüber hab ich mir ja gerade Gedanken gemacht - mir war bewußt, daß das so nicht funktionieren kann. Keine Sorge, diese Kritik halte ich schon aus - mir ist bewußt, daß hier viele Profis sitzen, die manchmal von dummen Fragen der Noobs geplagt und genervt sind. Mir ist auch klar geworden, daß ein Regelbetrieb auf die 75A keine gute Idee ist, wegen Uds*Id - ich wollte eine Stromsenke gestalten, damit das Dings, was mein Kumpel vorhat (ein Experiment in der Natur), von 75A mit eben 3Hz und 30% Tastverhältnis (1s ein, 2s aus) durchflossen wird. Es sollen 10x 7,5A=75A sein. Fragt mich nicht warum. Mittlerweile habe ich allerdings die Info bekommen, daß er sich mit 7,5A begnügen würde. Danke auch für den Tipp mit Erblinden- daran dachte ich noch garnicht. PWM wäre eine Möglichkeit - das ist sogar eine fabelhafte Idee!!! grins Danke auch für den Link der Firma Allegro - super Bauteile haben die - das ist vielleicht eine gute Lösung. Wenn ich jetzt in der 1 Sekunde, in der 7,5A oder 75A fliessen sollen, den MOSFET mit einem PWM-Signal ansteuern soll, habe ich Fragen: Mit welcher Frequenz würdet Ihr einen MOSFET ansteuern? Und würde ein PWM-geschalteter Strom den Allegro-Sensor stören? OK - Reglerdesign: Ich bilde vom Ausgangsignal des Sensors und einer Vergleichsspannung eine Regeldifferenz - diese Regeldifferenz steuert das Tastverhältnis, das den MOSFET PWM-moduliert schaltet, wenn Strom fließen soll. Die Vergleichsspannung könnte das Stromprofil darstellen. Gibt es schon fertige Bauteile, mit denen man so ein PWM-Signal für MOSFETs erzeugen kann? Oder muß ich das zu Fuß mit NE555 etc. gehen? Ich denke mir, die PWM-Schaltfrequenz des MOSFETs wird vom Allegro-Sensor weggemittelt... Was denkt Ihr? Reicht ein P-Regler oder muß ich mir auch die Parameter für einen PID-Regler überlegen? Ich würde auf P-Regler tippen... MfG, Schlaumy
Vielleicht ist es einfacher, du nimmst einen LM3409 LED-Treiber. Der kann die Stromregelung schon selber. Dem kannst du einen analogen Stromwert vorgeben und der hat einen enable-Eingang für die geforderten Impulse.
Schlaumy Woswasi schrieb: > Ich denke mir, die PWM-Schaltfrequenz des MOSFETs wird vom > Allegro-Sensor weggemittelt... Über den Frequenzgang der Allegros steht ein wenig im Datenblatt. Die dicke Brücke wird mittels Hallsensor abgefragt, verstärkt und dann auf den Ausgang geschickt. Der interne Verstärker rauscht ein wenig, hat aber (zumindest bei meiner BLDC/18kHz Anwendung) eine Frequnezgang, der bis etwa 20kHz reicht. Du kannst aber nach Belieben am Ausgang den o.a. Tiefpass setzen mit einer von dir wählbaren Grenzfrequenz. Schlaumy Woswasi schrieb: > OK - Reglerdesign: > Ich bilde vom Ausgangsignal des Sensors und einer Vergleichsspannung > eine Regeldifferenz - diese Regeldifferenz steuert das Tastverhältnis, > das den MOSFET PWM-moduliert schaltet, wenn Strom fließen soll. Die > Vergleichsspannung könnte das Stromprofil darstellen. Ich sehe da eigentlich 2 PWMs (korrigier mich, wenn ichs falsch verstanden habe): Zum einen willst du zur Regelung der absoluten Stromstärke den MOSFet (besser schaltest du ein paar parallel) selbst mit schneller PWM pulsen, zum anderen soll das auch noch langsam getaktet werden, oder? Sowas lässt sich entweder mittels Mikrocontroller bauen (das wäre meine Variante), oder natürlich auch auf die klassische Art mit Dreieck/Sägezahngeneratoren und Komparatoren, wobei die langsame Tastung die schnelle PWM freigibt oder sperrt.
Hallo! Erstmal Danke für die tollen Beiträge. OK, Tiefpaß werd ich setzen - klingt sinnvoll. @Stromprofil: Die 75A bzw. 7,5A sollen bei 3Hz Periodendauer 0,1s fließen, also Tastverhältnis ca. 30%. Last ist ein Gitter aus 75 Stäben, und durch jeden Stab sollen 100mA fließen. Und bis zu 10 Gitter sollen angeschlossen werden. Was auch immer das bringen soll... Das Ding soll an einer Autobatterie hängen - wenn der Mosfet als Schalter arbeitet, ist nicht wirklich eruierbar, welcher Strom fließen wird, weil ja nur die Gitter an der Batterie hängen, und sich dann der Innenwiderstand der Batterie auswirken wird, bzw. die Form der Gitter, Kontaktwiderstände etc. Damit der Strom wirklich kontrolliert wird, möchte ich eine Regelung einbauen. Das Ansteuersignal besteht also aus zwei Rechtecken, die multipliziert bzw. per UND verknüpft sind. Rechteck 1 hat also irgendwas zwischen 1-5 Hz mit Tastverhältnis zwischen 10% und 90% und gibt den Sollwert für die Stromhöhe vor (7,5A bzw. 75A, je nach Aufbau), Rechteck 2 hat 50kHz (?) mit veränderlichen Tastverhältnis. Das Tastverhältnis von Rechteck 2 soll so eingestellt werden, daß der Strom dem Rechteck 1 entspricht (je nach Auslegung des Aufbaus). Jetzt sollte alles klar sein. LG, Schlaumy
Hallo zusammen! Es ist erstaunlich, wie hier die Schlaumaier glauben, ein simples Gerät für einen unbekannten Zweck zu entwickeln, ohne notwendige Grundlagen zu besitzen... Ohne Info, ob das Gerät (eingesteckte Erdspieße ? ) vielleicht ein Regenwurmaustreiber sein soll. 0,1 R x 75 A = 7,5 V = 562,5 W Heizung ! 0,01 R x 75 A = 0,75 V = 56,25 W Geht auch anders I x I x R Es gibt auch niederohmige Shunts ! Das ganze in einfachster PWM-Steuerung, geht auch ohne Spezial-IC, und wie ja schon erwähnt wurde - 75 A !!! Ob 1 Hz oder mehrere hundert ist einem geeigneten Mosfet egal, so lange er mit ordentlichen PWM-Signalen und Unterspannungsabschaltung (Gatespannung )betrieben wird. Außerdem frage ich mich, wenn durch jeden Stab 100 mA fliessen sollen, wie soll das aufgeteil werden bei trockenem oder nassen Erdreich. Die Beschreibung läßt in mir "Eh so därrisch" vermuten Gruß Mani
:
Bearbeitet durch User
Schlaumy Woswasi schrieb: > Hallo! > > Erstmal Danke für die tollen Beiträge. > > OK, Tiefpaß werd ich setzen - klingt sinnvoll. > > @Stromprofil: > Die 75A bzw. 7,5A sollen bei 3Hz Periodendauer 0,1s fließen, also > Tastverhältnis ca. 30%. > > Last ist ein Gitter aus 75 Stäben, und durch jeden Stab sollen 100mA > fließen. Und bis zu 10 Gitter sollen angeschlossen werden. Was auch > immer das bringen soll... > > Das Ding soll an einer Autobatterie hängen - wenn der Mosfet als > Schalter arbeitet, ist nicht wirklich eruierbar, welcher Strom fließen > wird, weil ja nur die Gitter an der Batterie hängen, und sich dann der > Innenwiderstand der Batterie auswirken wird, bzw. die Form der Gitter, > Kontaktwiderstände etc. > > Damit der Strom wirklich kontrolliert wird, möchte ich eine Regelung > einbauen. > > Das Ansteuersignal besteht also aus zwei Rechtecken, die multipliziert > bzw. per UND verknüpft sind. > > Rechteck 1 hat also irgendwas zwischen 1-5 Hz mit Tastverhältnis > zwischen 10% und 90% und gibt den Sollwert für die Stromhöhe vor (7,5A > bzw. 75A, je nach Aufbau), Rechteck 2 hat 50kHz (?) mit veränderlichen > Tastverhältnis. Das Tastverhältnis von Rechteck 2 soll so eingestellt > werden, daß der Strom dem Rechteck 1 entspricht (je nach Auslegung des > Aufbaus). > > Jetzt sollte alles klar sein. > > LG, > Schlaumy Nachdem alles klar ist: Kauf Deinem Kumpel ein Netzteil, daß bei 12V 80A liefern kann und über Ethernet oder was auch immer einstellbar ist. Dann leifert Dir ein Steuer-PC die Sollwerte für`s Netzteil und gut ist es und mit einem langen Ethernetkabel bist Du oder er auch aus der Gefahrenzohne. Und wenn er meint, er will das in der Landschaft ohne Steckdose in Reichweite machen... dann bau ihm einen soliden Buck-wandler, der aus 12V einer Autobatterie diese Ströme "erzeugen" kann. 75A sind nicht die Welt, ist alles nur ein bischen größer, teurer und schwerer und macht mehr Rumms wenn was schiefläuft. Wenn Dir auch 75A zuviel sind - einfach mehrere 7,5A oder 5A Buck-wandler parallel schalten und entsprechend steuern.... Bei Deinem bisher vermitteltem Wissensstand rechne bei Selbstbau mit laaaaaaager Bastelzeit und durchaus hohen Kosten (Material, Lebenszeit etc) Und nein, das ist nicht zynisch oder ironisch gemeint. Grüße MiWi Du siehst - so mirnix dirnix ist`s nicht aber - es geht. G
> Es ist erstaunlich, wie hier die Schlaumaier glauben, ein simples > Gerät für einen unbekannten Zweck zu entwickeln, ohne notwendige > Grundlagen zu besitzen... 1. Wer mit dem Finger auf wen anderen zeigt, zeigt mit 4 Fingern auf sich selbst 2. Die Grundlagen sind bereits vorhanden, Danke. 3. Ich bin nur Auftragsentwickler - der Kunde wünscht ein Ufo, dann versuch ich ihm ein Ufo zu bauen - er bekommt eh vorher einen Kostenvoranschlag grins 4. Stimmt, ich bin in Leistungselektronik nicht so versiert, aber ich stelle mich der Herausforderung - deswegen bin ich ja hier. 5. Die Idee mit dem Ethernet-Netzteil im Strombegrenzungsmodus finde ich sehr gut - werde mich in die Richtung schlau machen. 6. Ein stinknormaler Shunt, der auf die Stromstärke angepaßt ist, wäre eh ok - nur: Wieviel kurzfristigen Spitzenstrom verträgt eine Autobatterie? Aber die Frage wäre auch bei der Verwendung eines Allegro-Sensors wichtig. Ich glaube, daß sehr nichtlinear sein wird, weil es ja ein chemischer Prozess ist... bei hohen Stromstößen wird es sich chemisch abspielen. Mittlerweile hat der Kumpel das Problem anders gelöst - er wird einen Motor mit einem rotierenden Kontakt bauen (wie er das auch immer macht) - den Motor auf 3Hz Drehfrequenz einstellen und mit dem Kontakt seine Anordnung steuern. Bin neugierig, was da rauskommt - ich hoffe, er fackelt keinen Wald oder seine Wohnung ab, aber davor hab ich ihn gewarnt. Wenn das Ding mal läuft, werd ich ihm eine Messung aufbauen. It's a long way to Tipperary... Bis ich eine Elektronik aufbaue, wird noch einige Zeit vergehen...
Hallo Schlaumy! 75 A bei 12 Volt (900 W) über einen Schalter 3 mal pro sek schalten ist eine Herausforderung an den Schalter, der mit einem Motor und offensichtlich über eine Nockenwelle betätigt wird. Einfacher wäre es, ein PKW-Leistungsrelais bzw. einen Schütz für 12 VDC zu verwenden und eine einfache Timerschaltung (555) oder noch einfacher, ein Invertergatter-Schmitt-Trigger (4093) zu nutzen - das braucht nur mehr einen Widerstand und einen Kondensator sowie einen Basisvorwiderstand, NPN- Transistor und eine Freilaufdiode für das Relais. Eine Funkenlöschung mittels Kondensator parallel zum Schaltkontakt wäre sinnvoll und mindert den Kontaktabbrand durch den Lichtbogen. Lieben Gruß Mani
:
Bearbeitet durch User
Schlaumy Woswasi schrieb: > Mittlerweile hat der Kumpel das Problem anders gelöst Naja, einigen wir uns auf er "will"... BTW: es gibt auch Shunts mit deutlich weniger als 100mOhm. Und: warum will er denn eigentlich den Strom messen? > er wird einen Motor mit einem rotierenden Kontakt bauen > (wie er das auch immer macht) Mach doch mal ein Video vom Schaltkontakt unter Vollast.
:
Bearbeitet durch Moderator
Hallo! Funken... warum eigentlich? Die Anordnung hat kein induktives Verhalten. Dort gibt's nichts, was den Strom konstant halten will. Unterbrechung = Unterbrechung. Denke ich zumindest. Aber ich kann mich erinnern, daß sich bei starken Strömen ein Lichtbogen bildet, wenn man einen Schaltkontakt öffnet. Kann mir jemand die Ursache erklären. Elektronik will der Kollege nicht nutzen, weil er kein Elektroniker ist sondern Maschinenbauer. Daher auch seine Idee mit Schalter und Motor. Nockenwelle klingt logisch. Aber den Schalter/Schütz muß er ordentlich dimensionsieren... Relais aus dem PKW-Bereich sind auch nur für begrenzte Stromanzahl geeignet, z.B. 20A. Ich kann noch immer nicht sagen, wie groß der Spitzenstrom seiner Anordnung sein wird - das wird streng vom Zustand und der Art der Batterie abhängen, denke ich. Ja, ein Video von seiner Anordnung werde ich machen :-)
Besser wäre es schon, einen kräftigen MOSFET zu nehmen: http://www.infineon.com/dgdl?folderId=5546d4694909da4801490a07012f053b&fileId=db3a30433e9d5d11013e9e0f382600c2 der braucht selbst bei 75A kaum Kühlung (2,25W Verlustleistung)
Hallo Schlaumy! Schlaumy Woswasi schrieb: > Funken... warum eigentlich? Die Anordnung hat kein induktives Verhalten. > Dort gibt's nichts, was den Strom konstant halten will. Unterbrechung = > Unterbrechung. Denke ich zumindest. Aber ich kann mich erinnern, daß > sich bei starken Strömen ein Lichtbogen bildet, wenn man einen > Schaltkontakt öffnet. Kann mir jemand die Ursache erklären. 12 V Relais für Autoelektrik gibt es bis 70 A, die Frage ist nur, wie lange die Kontakte eine 3Hz Belastung ohne Funkenlöschkondensator aushalten... 12 V geht ja noch! Schlimmer wird es bei 24 V, ganz kritisch bei 48 V. Der Lichtbogen reißt erst dann ab, wenn die Kontakte "weg" sind. Grundlagen der Gleichstromtechnik sind nicht uninteressant! Schönen Gruß Mani
Mani W. schrieb: > 12 V Relais für Autoelektrik gibt es bis 70 A, die Frage ist nur, wie > lange > die Kontakte eine 3Hz Belastung ohne Funkenlöschkondensator aushalten... Ich verstehe noch immer nicht - wofür bei einer reinen Gleichstrom-Aufgabe einen Funkenlösch-Kondensator? 3Hz-Belastung: Das ist eher ein mechanisches Problem, richtig? > Grundlagen der Gleichstromtechnik sind nicht uninteressant! Ich weiß :-)
Hallo Schlaumy! Sieh Dir einmal ein Gleichstrom-Schweißgerät an oder nimm die Kohlestäbe von Batterien heraus, schließe + und - an, führe diese zusammen und ziehe dann die Kohlenstifte langsam auseinander. Früher (so vor 60 Jahren und mehr) hatte man dieses Prinzip bei Kinofilmen angewandt, wobei die Kohlenstäbe ständig nachgestellt werden mußten. Daher auch das Flackern und ungleiche Lichtmengen auf der Leinwand. Ein Abreissen des Lichtbogens führte zur Dunkelheit im Kinosaal. Aber Google wird Dir die Info geben. Gruß Mani
Mani W. schrieb: > 12 V geht ja noch! Schlimmer wird es bei 24 V, ganz kritisch bei 48 V. Kritisch wirds oberhalb 30V. Darunter geht man davon aus, das kein dauerhafter Lichtbogen entsteht. Deshalb sind die meisten Schalter und Relais bis 30v gleichspannung spezifiziert. Gruss Harald
Mani W. schrieb: > wobei die Kohlenstäbe ständig nachgestellt werden mußten. Auch "vor 60 Jahren und mehr" konnte man Regler bauen. :-)
@Funkenlöschung (Info eines Kollegen): Bei Gleichstrom ist der Effekt eines Lichtbogens stärker als bei Wechselstrom, weil der Stromfluß nicht abreißt. Beim Öffnen des Kontaktes bildet sich als letzte Verbindung eine Stelle am Kontakt, die von Strom durchflossen wird - diese wird irrsinnig heiß - es kommt zu einer Plasmabildung im Lichtbogen und einem Durchschlag der Luft durch Stoßionisation. Daher soll man einen Kondensator parallel einbauen - wenn der Kontakt geschlossen ist, ist der Kondensator entladen und der gesamte Strom fließt über den Kontakt - beim Öffnen des Kontakts fließt dann kurzzeitig Strom nicht über den Kontakt, sondern durch den Kondensator, der im ersten Moment ein Kurzschluß ist. Diese Zeitspanne, bis der Kondensator voll aufgeladen ist, reicht aus, um die Lichtbogenbildung zu unterbrechen. Im Internet hab ich (wieder mal) nichts gscheites gefunden - die Erklärung hat mir sehr geholfen. Der Kollege, für den ich die Anordnung plane, ist über jede Nachricht auf's Neue erstaunt :-)
>12 V Relais für Autoelektrik gibt es bis 70 A
Toll.
Demnach dürfte also GOOGLE keine Treffer liefern, wenn man eingibt
KFZ Relais 180A
Gruss.
Schlaumy @ Night schrieb: > Daher soll man einen Kondensator parallel einbauen > Im Internet hab ich (wieder mal) nichts gscheites gefunden Wenn Du jetzt noch einen Widerstand zur Begrenzung des Ladestroms in Reihe schaltest, hast Du den seit Jahrzehnten bekannten Snubber neu erfunden. :-)
Thread beobachten
Seitenaufteilung abschaltenBitte melde dich an um einen Beitrag zu schreiben. Anmeldung ist kostenlos und dauert nur eine Minute.
Bestehender Account
Schon ein Account bei Google/GoogleMail? Keine Anmeldung erforderlich!
Mit Google-Account einloggen
Mit Google-Account einloggen
Noch kein Account? Hier anmelden.