Hi zusammen, ich möchte eine einfache Schaltung entwerfen, die mit 200-400 VDC betrieben wird und ab 350 V einen Mosfet + Leistungswiderstand ansteuert. Meine Idee: ein Spannungsteiler 350 V : 18 V und eine 18 V Z-Diode als Schwellschalter. Kann das so funktionieren oder ist die Z-Diode zu ungenau? Meine Bedenken sind, dass am Rand des Zenerbereichs der Mosfet nur noch "halb" durchschaltet, also im linearen Bereich ist.
Nope, geht so nicht. Das Problem des Grenzbereichs hast du ganz richtig erkannt. Wieviel Strom darf die Konstruktion denn im inaktiven Zustand schlucken?
Naja, ausgehend von nem Spannungsteiler hatte ich 2 mA angesetzt.
Sunny J. D. schrieb: > und ab 350 V einen Mosfet + Leistungswiderstand > ansteuert. Üblicher Weise nimmt man einen Thyristor. Warum du nicht? Den Leistungswiderstand sollte man nicht zu klein wählen. Ich habe es erlebt, dass an einem Schnelldrucker der Service-Techniker den Crowbar-SCR in einem ca. 60V-Netzteil fehlgetriggert hat. Es machte "Puff" und gab ein Rauchwölkchen, dann hatte der Entladewiderstand ein Loch, aber der Drucker lief unbeirrt weiter. Der Widerstand dieser Crowbar-Schaltung, die eigentlich nur die Elkos beim Ausschalten entladen sollte, hatte ungefähr 0,5 Ohm und das Kaliber einer großen Zigarre ...
Mir gehts um folgendes: Ich habe einen Kondensator, der vom Netz (kleiner Generator) über einen Ladewiderstand permanent auf 325 VDC aufgeladen wird. Davon ausgehend, dass ich hier Schwankungen bis zu 270 V~ (381 VDC) habe und mein Kondensator nur bis 350 V geht, möchte ich so ne Art "Bremswiderstand" wie bei nem FU einbauen.
@ Sunny J. D. (der_nachtfuchs) >ich möchte eine einfache Schaltung entwerfen, die mit 200-400 VDC >betrieben wird und ab 350 V einen Mosfet + Leistungswiderstand >ansteuert. Das klingt nach einem Bremschopper. >Meine Idee: ein Spannungsteiler 350 V : 18 V und eine 18 V Z-Diode als >Schwellschalter. Kann man machen, aber . . . >Kann das so funktionieren oder ist die Z-Diode zu ungenau? Das geht nur mit einem Bipolartransistor, weil der nur 0,7V "Eingangsspannung" hat. Damit hat man eine recht steile Kennlinie. Ein MOSFET bzw. IGBT braht da deutlich mehr Spannung, so 5-10V. Damit wird das Ganze unsicher. Ausserdem würde man nicht einen Spannungsteiler nehmen, sondern eine 350V Z-Diode, ggf. auch eine Reihenschaltung mehrerer Z-Dioden kleinerer Spannung. >Meine Bedenken sind, dass am Rand des Zenerbereichs der Mosfet nur noch >"halb" durchschaltet, also im linearen Bereich ist. Eben. Wenn es ein IGBT/MOSFET sein soll, bracht man vorher einen Komparator zur Gateansteuerung.
foo schrieb: > Üblicher Weise nimmt man einen Thyristor. > Warum du nicht? Weil ein Thyristor üblicherweise nicht wieder aufmacht, bevor der Haltestrom unterschritten wurde. Ich möchte aber, dass unter der Grenze von 350 V der Mosfet wieder aufmacht.
Falk Brunner schrieb: > Das klingt nach einem Bremschopper. Genau sowas in der Art soll es werden. > Das geht nur mit einem Bipolartransistor, weil der nur 0,7V > "Eingangsspannung" hat. Damit hat man eine recht steile Kennlinie. Ein > MOSFET bzw. IGBT braht da deutlich mehr Spannung, so 5-10V. Damit wird > das Ganze unsicher. Ausserdem würde man nicht einen Spannungsteiler > nehmen, sondern eine 350V Z-Diode, ggf. auch eine Reihenschaltung > mehrerer Z-Dioden kleinerer Spannung. Was bringen denn mehrere kleine Z-Dioden oder eine große mit 350V? Ist da der Übergangsbereich nicht auch etwas groß? Mh, das mit dem Bipolartransistor leuchtet mir ein. Den quasi als Vorstufe, die einen IGBT ansteuert.
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Sunny J. D. schrieb: > Davon ausgehend, > dass ich hier Schwankungen bis zu 270 V~ (381 VDC) habe und mein > Kondensator nur bis 350 V geht, möchte ich so ne Art "Bremswiderstand" > wie bei nem FU einbauen. Warum unterbrichst du dann nicht einfach, wie bei einem Längsregler, den Ladestrom? Früher hat man das mit Röhren gemacht, jetzt eben mit IGBT, aber auch ein Thyristor oder Triac kommt dafür in Frage.
@ Sunny J. D. (der_nachtfuchs) >Was bringen denn mehrere kleine Z-Dioden Die nimmt man, wenn man nkeine 350V Z-Diode auftreiben kann. > oder eine große mit 350V? Ist >da der Übergangsbereich nicht auch etwas groß? Nein, der ist sehr scharf! >Mh, das mit dem Bipolartransistor leuchtet mir ein. Den quasi als >Vorstufe, die einen IGBT ansteuert. Wozu? Auch NPNs gibt es mit locker 400V Sperrspannung. Besorg dir den passenden Typ und gut ist. Ein IGBT hat hier kaum Vorteile, bei der Ansteuerung definitiv Nachteile.
Sunny J. D. schrieb: > und mein > Kondensator nur bis 350 V geht Falk Brunner schrieb: > Auch NPNs gibt es mit locker 400V Sperrspannung. Besorg dir den > passenden Typ und gut ist. Es gibt auch Kondensatoren (Elkos) mit 400V oder 450V "Sperrspannung".
TVS 300V von Littelfuse: SMAJ300A SMAJ300CA Breakdown Voltage min. 335.00V max. 371.00V Ist sowas geeignet? Oder soll ich doch lieber paar kleinere Z-Dioden zusammenstöpseln? Ich werde das heute abend mal auf dem Steckbrett aufbauen und ausprobieren. foo schrieb: > Warum unterbrichst du dann nicht einfach, wie bei einem Längsregler, den > Ladestrom? > Früher hat man das mit Röhren gemacht, jetzt eben mit IGBT, aber auch > ein Thyristor oder Triac kommt dafür in Frage. Solange die Halbwelle des Netzstroms hoch genug ist, um den Kondensator zu laden, lässt der Thyristor nicht locker. Und bei nem Haltestrom von z.B. 40 mA könnte der Kondensator schon überladen sein. Das will ich eben verhindern. Deshalb dachte ich an die Lösung mit dem "Bremswiderstand". Deinen Vorschlag hab ich beim Eingang meines Inverters für Xenon-Kurzbogenlampen, einmal als Überbrückung des Vorladewiderstands und einmal, um den Zwischenkreis abzuschalten, falls Überspannung kommt (aus egal welcher Richtung). RoJoe schrieb: > Es gibt auch Kondensatoren (Elkos) mit 400V oder 450V "Sperrspannung". Schon klar ;) aber so einen habe ich momentan nicht. Ich kann mich nur dessen bedienen, was in der Bastelkiste rumliegt. Ein guter RIMA mit 1000 µF und 350 VDC eben.
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Schau dir genau die Kennlinien an! IGBTs sind gewöhnlich nur als SSchalter, nicht aber für den Linearbetrieb spezifiziert, und ausserdem zeigen sie, genau wie (andere) Bipolartransistoren den Second-Breakdown, durch den ab einer gewissen Spannung die zulässige Verlustleistung stark reduziert wird. Der mit 1500W, 8A, 125W spezifizierte BU508A z.B. darf bei 300V nur noch mit etwa 25mA entsprechend 7,5W, bei 400V gar nur mit 15mA entsprechend 6W belastet werden.
foo schrieb: > er mit 1500W, 8A, 125W spezifizierte BU508A Korrektur: sollte natürlich 1500V ,,, heissen.
Gibt es denn irgendeine andere Möglichkeit, eine Spannungsschwelle zu erkennen und dann mit einem Mosfet/Transistor einen Widerstand hart dazuzuschalten? Wenn ich zwei Spannungsteiler mache, einen für nen OpAmp und einen, um die Spannung herunterzuskalieren und zu vergleichen, dann müsste das doch auch in etwa gehen...
Sunny J. D. schrieb: > Oder soll ich doch lieber paar kleinere Z-Dioden > zusammenstöpseln? Schalte noch nen Diac dazu. Der wird leitend bei ca. 35V und "verlöscht" bei ca. 10V. (Diacs gibts zB. in def. ESLs) Alternativ ne Glimmlampe. Dann hast Du ne Hysterese in der Schaltung.
Wenn ich als "Einschaltpunkt" 350V nehme, dann wäre das ein Faktor 10:1 - das würde bedeuten, der Ausschaltpunkt wäre bei 100 V ... viel zu niedrig eigentlich. Wenn ich hier ne 18 V Z-Diode nehme [17.82 ... 18.18 V], hätte ich nen Bereich von 329 V bis 354 V abgedeckt, inklusive ner Toleranz von 5% ... dann müsste ich nur noch irgendwas finden, um den Transistor scharfkantig anzusteuern, damit er nicht in den Linearbetrieb kommt und wegbrennt.
Scharfkantig kannst Du mit Mitkopplung erreichen.
Schmitt-Trigger oder besser Komparator sorgt für steile Flanke.
Sunny J. D. schrieb: > dann müsste ich nur noch irgendwas finden, um den Transistor > scharfkantig anzusteuern, damit er nicht in den Linearbetrieb kommt und > wegbrennt. Bei Diac oder Glimmlampe hättest Du ne Hysterese von ca. 25V. Wenn das zuviel ist, kannst Du Dir aus PNP und NPN nen Diac nachbilden mit Wunsch-Hysterese. (Kollektor des einen an die Basis des anderen, mit 10V-Zener an die Basis des einen zB. "zündet" die Schaltung bei 10,6V und "verlöscht" bei ca 1,2V. Basisableitwiderstand an den anderen Transistor.) Diese Schaltung sitzt dann in der Zenerdioden-Kette. Strombegrenzungswiderstand für die Kette nicht vergessen.
Eine sehr steile 'Zenerdiode' stellt auch der gute alte TL431 dar, der bei exakt 2,5V am ADJ Eingang anfängt, an K und A durchzuschalten. Da der ADJ Eingang nur sehr wenig Strom zieht (typ. 2µA), ist auch ein entsprechend hochohmiger Spannungsteiler kein Problem und belastet die HV Spannung nur wenig.
Matthias Sch. schrieb: > Eine sehr steile 'Zenerdiode' stellt auch der gute alte TL431 dar Damit könnte man den Feinabgleich in der Zenerkette machen. Der TL431 darf aber nicht mehr als 36V Uka. Bei Verwendung von Diac oder Glimmlampe in der Zenerkette muss so dimensioniert werden, dass bis Unterschreitung des Haltestroms der Transistor voll eingeschaltet bleibt. Andernfalls würde er sich im linearen Bereich "festkrallen". Beim Selfie-Diac kann der minimale Haltestrom Ihmin mit den Basis-Ableitwiderständen programmiert werden. R = 0,6V / Ihmin
Bremschopper werden, wie der Name schon sagt getaktet betrieben. Das heist die werden nicht bei Spannung X ein- und bei Spannung Y wieder ausgeschaltet sondern je nach Ansteuerung mit einer festen oder gar einer variablen Pulsweite getaktet. www
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