Hi, ich habe für mein Labornetzteil eine Schutzschaltung geplant, die die beiden Versorgungsspannungen des Regelteils überwacht und ausserdem bei Überschreiten der eingestellten Ausgangsspannung oder des Stromes auslöst. "Auslöst" heißt: Der Ausgang eines Or-Gatters wechselt den Zustand und rastet ein. Nur wie lege ich damit jetzt im Fehlerfall mein Netzteil still? - Basis der Endstufe runter ziehen scheidet aus, der Fehler könnte ja durch einen kurzgeschlossenen Transistor bestehen. - Relais ist zu langsam - Mosfet? Für ein Highside N-Kanal bräuchte ich eine zusätzliche höhere Spannung. - Lowside-Mosfet ist ungünstig, da dort der Shunt sitzt und dessen OP dann hohe Spannungen abbekommen würde, wenn der Mosfet irgend wo Ground unterbricht. - Es bleibt Crowbar am Ausgang Grüße, Chris
Chris schrieb: > Nur wie lege ich damit jetzt im Fehlerfall mein Netzteil still? > - Basis der Endstufe runter ziehen scheidet aus, > - Relais > - Es bleibt Crowbar am Ausgang Ich würde die drei Punkte kombinieren, zur Eingreifen bei unterschiedlichen Fällen. Bei leichten Fehlerfällen sollte da Netzteil keine Sicherung werfen. Kurzschluss am Ausgang / hoher Strom wäre fast Normalfall. - Basis runter. Hohe Rückspannung am Ausgang (Akku nach Laden vergessen?) etc. sollten kurzzeitig ausgehalten werden, danach könnte das Relais greifen. Die Crowbar sollte erst dann greifen, wenn wirklich das Netzteil selbst defekt ist - dann macht auch die durchgebrannte Sicherung nichts mehr.
Hallo Achim, Ich beziehe mich auf Deinen folgenden Satz. Das ganze Posting geht aber eher an die Adresse des Threaderöffners Chris(Gast) und natürlich an weitere Interessenten... Achim Hensel schrieb: > Die Crowbar sollte erst dann greifen, wenn wirklich das Netzteil selbst > defekt ist - dann macht auch die durchgebrannte Sicherung nichts mehr. So ist es. Dazu etwas passende Anregung zu einer eigenen Schaltungsentwicklung: "Thyristor-Crowbar: Mit der Brechstange gegen zuviel Spannung!" http://www.elektronik-kompendium.de/public/schaerer/crowbar.htm Einen etwas andern Zweck: Bei einem Labornetzteil spielt man ja auch oft mit der Ausgangsspannung. Man will prüfen, wie klein darf die Spannung sein, damit sich die Schaltung unter Test noch so verhaltet wie man es haben will. Und was tut sie, wenn wenn ich sie mit der Maximalspannung reize. Und genau da kann es gefährlich werden, weil man guckt u.U. gespannt auf das Oszi was sich abspielt und vergisst manchmal, wenn man am Spannungspoti beim Netzgerät dreht, auf das Voltmeter zu gucken. Da kann man leicht über's Ziel hinaus schiessen. Genau für diesen Fall gibt es die folgende Abhilfe, die man ebenfalls den eigenen Bedürfnissen anpassen kann: "Die Power-Zenerdiode aus Zenerdiode und Transistor Die präzise einstellbare geregelte Power-Zenerdiode" http://www.elektronik-kompendium.de/public/schaerer/powzen.htm Wie bei allen Minikursen von mir, gilt auch hier der Grundsatz, dass es ein kleines Studium zur Sache ist, das anregen kann eigene Probleme zu lösen. Manchmal kann man etwas 1:1 nachbauen, aber bezweckt wird das nicht oder selten. Gruss Thomas
Du könntest evtl. eine Crowbar am Ausgang mit einem primärseitigen Relais kombinieren (also zusammenschalten). Die Crowbar entläd schlagartig Deine Kondensatoren und das Relais sorgt dafür, daß nach ein paar Millisekunden keine neue Energie mehr über den Trafo rüberkommt.
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Hi, danke für die Ideen. Meine Frage bezog sich eigentlich nur auf den Fehlerfall, also Defekt des Labornetzgerätes. Dazu zähle ich jetzt einfach mal Ausfall des Stromnetzes dazu, da es dabei auch zu nicht definierten (aber eher bekannten und reproduzierbaren) Zuständen kommen kann. Im Normalbetrieb (Netzteil intakt) kann ich wohl alle Fälle gut abfangen. Rückspannung vom Verbraucher, verpolter Anschluss einer Batterie, Spannungsspitzen, bügle ich mit Diode usw weg. Bei länger anstehenden Fehlern kann der Controller reagieren und den Ausgang abschalten (Relais). D.h. bei Überspannung, Überstrom, auch verpolt angeschlossene Batterien (werden durch Diode kurzgeschlossen, Controller erkennt dann -500mV). Die Crowbar müsste in diesen Fällen aber trotzdem einspringen, um den Verbraucher zu schützen, bis Controller und Relais greifen. Ich würde die Crowbar vor dem Ausgangsrelais anordnen. Schaltet das Relais ab, fließt innerhalb des Netzteiles weiterhin der Kurzschlussstrom durch die Crowbar, bis die Feinsicherung durch geht. Die Crowbar würde würde aber auch den Verbraucher kurzschließen. Was das Relais macht, wenn es einen über die Crowbar kurzgeschlossenen Akku trennen soll, ist auch eine gute Frage :/ Schlägt die Crowbar zu, wenn der Regelkreis funktioniert, würde der Strom begrenzt werden und die Sicherung bliebe intakt.
Chris schrieb: > Die Crowbar würde würde aber auch den Verbraucher kurzschließen. Was das > Relais macht, wenn es einen über die Crowbar kurzgeschlossenen Akku > trennen soll, ist auch eine gute Frage :/ Da hilft eine zusätzliche Sicherung zwischen Crowbar und Verbraucher.
Chris schrieb: > Meine Frage bezog sich eigentlich nur auf den > Fehlerfall, also Defekt des Labornetzgerätes. Und da ist der (Thyristor-)Crowbar eine geeignete Wahl. Ganz klar. Meine "Ausschweifungen" sind nicht nur in diesem Forum beabsichtigt. Der Grund ist der, wenn ich weiss, dass das Forum GOOGLE-sensitiv ist, hat diese themenpassende Ausschweifung den Vorteil, dass es auch Antworten denen liefert, denen die Ausschweifung Information zu ihrem Problem enthält. Feedbacks via EMail bestätigen mir dies. Die Forumsaktivität hat für mich neben dem individuellen Antworten immer auch einen wichtigen kollektiven Aspekt. Gruss Thomas
Chris schrieb: > Die Crowbar müsste in diesen Fällen aber trotzdem einspringen, um den > Verbraucher zu schützen, bis Controller und Relais greifen. Dir Crowbar ist die Notbremse! Sobald der Thyristor zündet, kannst Du mit weiteren Opfern wie zerplatzem Thyristor und zersplitterter Sicherung rechnen. Daher sollte dieser Fall möglichst nie vorkommen und diese Opferteile möglchst gut austauschbar angeordnet werden.
Hallo, ein Überspannungsschutz gehört zum Gerät und nicht zum Labornetzteil: dort nützt er nämlich garnichts, wenn du versehentlich 15 V einstellst und ein 3,3V IC damit versorgst. Ausserdem, wenn man schon meint sowas zu brauchen, sollte es auch in der Serie im Gerät drin sein, schützt dann teure Elektronik vor dem Zusammenbruch eines Billignetzteils - das ist VIEL wichtiger als im Laborbetrieb. Ein (von selbst) Amok laufendes Labornetzteil habe ich noch nie erlebt. Georg
Eine Crowbar vor einem Labornetzteil mit Spannungsreglung und Strombegrenzung ist Unsinn. Woher weis die „Crobar“, welche Spannung Du am Labornetzgerät einstellst. Und selbst wenn "sie" anspricht geht das Netzteil in die Strombegrenzung und heizt vor sich hin. Du müsstest die Crowbar mit dem Laboretzteil verkoppeln, das ist dann aber nicht so einfach wie das aussieht. Am besten ist die Crowbar direkt an der Schaltung die Du vor der Überspannung schützen willst. ist aber alles weiter oben schon erwähnt worden. Gruß Thomas PS: Ich hatte mal ein ähnliches Problem Beitrag "Netzteil mit Überspannungsschutz" Das Netzteil ist mittlerweile verschrottet. ;-)
Thomas B. schrieb: > Woher weis die „Crobar“, welche Spannung Du am Labornetzgerät > einstellst. Tut sie nicht. Soll sie nicht. Crowbars in LNGs schützen primär vor Bedienerfehlern (12 V auf 1.8 V Logik) und eher sekundär vor Defekten am LNG selbst.
Ich hätte jetzt die Crowbar über einen Komparator gezündet, also quasi als Tracking OVP und Tracking OCP. Man könnte Limits für die Einstellwerte von U und I vorsehen, um Bedienerfehler, wie Thomas ihn oben beschrieben hat (aus Versehen den Poti zu hoch drehen bis es zu spät ist). Eine Lösung, mein Netzteil unabhängig von der Endstufe sicher abzuschalten, habe ich noch nicht gefunden. Ich denke, ich muss irgend eine Art (schnellen) Halbleiterschalter vor oder nach die Endstufe setzen, also in die +40V-Leitung. Da sollte aber nicht nennenswert Spannung abfallen....
Marian B. schrieb: > Thomas B. schrieb: >> Woher weis die „Crobar“, welche Spannung Du am Labornetzgerät >> einstellst. > > Tut sie nicht. Soll sie nicht. Crowbars in LNGs schützen primär vor > Bedienerfehlern (12 V auf 1.8 V Logik) und eher sekundär vor Defekten am > LNG selbst. Das ist kein Anwendungsfall für ein LNG. Verwende ein Festspannungsnetzteil. Robert
Chris schrieb: > Ich denke, ich muss irgend > eine Art (schnellen) Halbleiterschalter vor oder nach die Endstufe > setzen, also in die +40V-Leitung. Da sollte aber nicht nennenswert > Spannung abfallen.... Vielleicht mit einem Giganto-Stromprügel-PowerMOSFET mit Rds_on im moeglichst unteren mOhm-Bereich. So einer, als ob es auf das Gleiche herauskommt, wie wenn Du selbst versuchst den Crowbar zu spielen mit einem ganz dicken Kupferdraht. Wegen der Schaltgeschwindigkeit muss Du halt noch etwas üben. :-) :-) :-) Gruss Thomas
R. Freitag schrieb: > Das ist kein Anwendungsfall für ein LNG. > > Verwende ein Festspannungsnetzteil. "Beispiel"
Thomas Schaerer schrieb: > So einer, als ob es auf das Gleiche > herauskommt, wie wenn Du selbst versuchst den Crowbar zu spielen mit > einem ganz dicken Kupferdraht. Ich meinte eigentlich, ein Mosfet vor oder nach der Endstufe in Reihe. Bei einem Versagen der Endstufe oder der Stromversorgung könnte ich das Netzteil auf diesem Weg schnell abschalten.
Also P-Kanal Mosfet mit Pullup Richtung 40V (sperrt dann) und zum Aktivieren des Netzeils das Gate low ziehen. Z.b. per Optokoppler... Rds_on ist leider bei P-Kanal recht hoch...
Marian B. schrieb: > R. Freitag schrieb: >> Das ist kein Anwendungsfall für ein LNG. >> >> Verwende ein Festspannungsnetzteil. > > "Beispiel" ???? Ein Beispiel für ein Festspannungsnetzteil, oder was? Gruss Robert
Chris schrieb: > Also P-Kanal Mosfet mit Pullup Richtung 40V (sperrt dann) und zum > Aktivieren des Netzeils das Gate low ziehen. Z.b. per Optokoppler... > Rds_on ist leider bei P-Kanal recht hoch... neben der Rds_on Geschichte, hast du bei einem Mosfet auch immer noch eine Body-Diode eingebaut, die im abgeschalteten Zustand noch Strom fließen lassen kann. Das solltest du auch bedenken.
achim schrieb: > neben der Rds_on Geschichte, hast du bei einem Mosfet auch immer noch > eine Body-Diode eingebaut, die im abgeschalteten Zustand noch Strom > fließen lassen kann. Mir scheint, beim Einsatz eines P-Kanal-MOSFET existiert dieses Problem. Ein N-Kanal-MOSFET auf +Ub-Leitung funktioniert. Nachteil, man braucht einen Spannungsbooster, der für das Gate eine passend höhere Spannung liefert als die +Ub-Leitung. Naja, warum denn einfacher, wenn es kompliziert besser geht... :-) Gruss Thomas
Marian B. schrieb: > Crowbars in LNGs schützen primär vor > Bedienerfehlern (12 V auf 1.8 V Logik) Wie das? Die Crowbar erkennt, dass der Bediener 12 V eingestellt hat, aber 1,8 V meint? Georg
Georg schrieb: > Marian B. schrieb: >> Crowbars in LNGs schützen primär vor >> Bedienerfehlern (12 V auf 1.8 V Logik) > > Wie das? Die Crowbar erkennt, dass der Bediener 12 V eingestellt hat, > aber 1,8 V meint? > > Georg Ja. sofern der Bediener den Crowbar auf 1,8V+Toleranz einstellt . Ein Crowbar ist halt kein Meinugsforschugnsinstitut. Sorry, aber gegen so dumme Fragen und noch dümmere User ist keine 100% Schutzschaltung verfügbar.
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Georg schrieb: > Marian B. schrieb: >> Crowbars in LNGs schützen primär vor >> Bedienerfehlern (12 V auf 1.8 V Logik) > > Wie das? Die Crowbar erkennt, dass der Bediener 12 V eingestellt hat, > aber 1,8 V meint? Ja, Gedankensteuerung. :-)
Wieso sollte denn die Body-Diode ein Problem sein? Der Strom fließt doch auch im Fehlerfall nur in eine Richtung. Außer, jemand speist verpolt in das Netzteil ein. Das ist aber kein Fehler des Netzteils, es muss das nur überleben....
Angehängte Dateien:
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draft6.gif
13 KB
Ich habe mal eine grobe Zeichnung des Netzteils zusammen geklickt. Spannungsquelle 40V, Transistor, rechts der Ausgang, Abgriffe zur Spannungsmessung, links unten der Shunt und unten links schließlich ein N-Mosfet. Im normalen Zustand ist es geschlossen (G=S über Widerstand). Es kann dann zum "Scharfschalten" des Netzteils über den Optokoppler leitend geschaltet werden. Ohne Optokoppler geht es wohl nicht, da die Schaltungsmasse ja an Drain hängt und nicht an Source. Spricht was gegen dieses Konzept?
Bei einem LNG müsste man eine Crowbar mit einstellbarer Auslösung parallel schalten. Also wenn ich 15V einstellen will, stelle ich vorher die Crowbar auf z.B.15,5V ein. Das würde sogar einen Defekt im Netzteil selbst vorbeugen. Finde ich trotzdem irgendwie idiotisch, aber man könnte es machen. Da gibt’s doch den alten Schaltregler L269, der hat eine Crowbar-Funktion, weis noch jemand wie das funktioniert hat. Ich suche gerade verzweifelt den Schaltplan. http://www.alldatasheet.com/datasheet-pdf/pdf/22435/STMICROELECTRONICS/L296.html Aber ich glaube das war in „Schaltnetzteil-Aplikationen „ vom Franzis-Verlag. Vielleicht finde ich das Buch noch dann kann ich mal scannen. Gruß Thomas
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Chris schrieb: > Wieso sollte denn die Body-Diode ein Problem sein? Der Strom > fließt doch > auch im Fehlerfall nur in eine Richtung. Außer, jemand speist verpolt in > das Netzteil ein. Das ist aber kein Fehler des Netzteils, es muss das > nur überleben.... Geht das Netzteil zB. beim Laden von Akkus kaputt und hat einen Kurzen an Ausgang (aus welchem Grund auch immer), Würde sich der Akku über die Body-Diode entladen, bis auf ~0,6V Bei einem Lipo ist das tödlich. Da kannst du nur hoffen, dass sich der Mosfet rechtzeitig thermisch selbst abschaltet ;) Klar, dass es sind Sonderfälle, in denen die Diode zum Tragen kommt, aber wenn das ganze ein Relais am Ausgang ersetzen soll, sollte man das berücksichtigen.
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