Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Not-Aus und Motorschutz für Blei-Akku-Versorgung


von Dogger (Gast)


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Frage:
Was ist die beste Möglichkeit mit kleinem Budget 100A / 12DC zu schalten 
( trennen ) ohne im Betrieb Spannungsverluste zu erleiden ? Es ist 
schnelles Trennen ohne schnelle Schaltintervalle.

Hintergrund:
Ich bin dabei mir eine Art Motorprüfstand für RC-Motoren für Zuhause am 
bauen.
Dazu brauche eich eine Leistungsstarke Strom Quelle da ich mit einem 
Treiber der bis zu 120A bei 12V verkraftet arbeite. Da ich ein sehr 
sparsamer Mensch bin habe ich die Sache mit einer Autobatterie 
realisiert. Die Batterie habe ich auch mit einer 100A Schmelzsicherung 
ausgestattet. Da aber auch Schmelzsicherung immer ausgehen wenn es 
spannend wird will ich jetzt eine regenerative Absicherung bauen ( 
natürlich bleibt die Schmelzsicherung im Stromkreis erhalten ).
Die Versorgung wird mit einem Messwiederstand  100A/ 75mV überwacht was 
auch in eine Steuerung mit einem arduino und optokopplern gegeben werden 
kann was wiederum bei zb. 90A einen Not-Aus betätigen soll.

Meine Überlegung ist: zum Beispiel Mosfet´s oder anderen Halbleiter 
parallel mit einem Relais zu schalten. Die Mosfet´s sind zur 
Lasttrennung und das Relais sorgt für einen Verlustfreien Übergang.

Im Betrieb: Relais öffnet und nach dem öffnen trennen die Mosfet´s die 
Hauptlast. So belaste ich das Relais wenigstens nicht mit so viel 
Leistung und sollte diese „Sicherung“ kurz vor dem Trennen sein höre ich 
das Relais klappern bis der Strom zu hoch ist. Ich habe mir da ein 
Batterie Trennrelais für PKW´s ausgesucht was aber meiner Meinung nach 
nicht schaffen wird 100A zu trennen besonders wenn induktive Lasten im 
Spiel sind .

von MaWin (Gast)


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12V/100A schaffen schon kleine MOSFETs, die Verluste sind kleiner als in 
deinem shunt, als Sicherung hat er ja auch nicht mit Überstrom zu 
kämpfen, mus also nicht 10x stärker ausgelegt sein als Nennstrom. 
Induktive Zündfunken werden, da Gleichspannung, per Freilaufdioden 
abgefangen.
Du musst nur dafür sorgen, daß im Überlastfall, wenn der Strom 100A 
erreicht, er nicht bis 200A steigt bevor deine Schaltung auslöst. Eine 
definierte maximale Stromanstiegsgeschwindigkeit kann z.B. mit einer 
Spule erfolgen, wenn deine Schaltung ausreichend schnell ist 
(Mikrosekunde)

von Thomas S. (thommi)


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Google mal nach Nagares-Trennrelais.

von Dog G. (dogger) Flattr this


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Danke für den Rat.
Hast du da vielleicht auch eine  Mosfet Bezeichnung für mich.
Ich hätte dann gerne ein P -Kanal und finde gerade nix Standardmäßiges 
mit über 100A.

von Dog G. (dogger) Flattr this


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Nagares-Trennrelais sind diese Batterie Trennrelais für PKW´s.
Ich glaub ja das die Kontakte 100A aushalten aber nicht das sie die so 
zuverlässig trennen können.
Ich liege gerne falsch wenn jemand mit den Erfahrung hat ...

Ich hab jetzt mal einen IRF3205 ausgemacht. Zwar kein P-Kanal aber 
müsste doch passen oder ?

: Bearbeitet durch User
von Bernd K. (bmk)


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Peter H. schrieb:
> Ich hätte dann gerne ein P -Kanal und finde gerade nix Standardmäßiges
> mit über 100A.

Hier mal ein netter P-MOSFET von Infineon:
http://www.infineon.com/dgdl/Infineon-BSC030P03NS3G-DS-v02_01-en.pdf?fileId=db3a30431d8a6b3c011d90d084910435

von senke (Gast)


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Und was passiert im Abschaltfall mit der generatorisch erzeugten 
Spannung des Motors?
Die muss irgendwie abgebaut werden sont ist der Regler beim Abschalten 
des Relais wegen Überspannung fritte.
Schau lieber, dass der Regler deaktiviert wird wenn der Strom zu groß 
wird.

von MaWin (Gast)


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Dog .. schrieb:
> Nagares-Trennrelais sind diese Batterie Trennrelais für PKW´s.
> Ich glaub ja das die Kontakte 100A aushalten aber nicht das sie die so
> zuverlässig trennen können.

Natürlich können die das.

> Ich hab jetzt mal einen IRF3205 ausgemacht.

8mOhm = 80 Watt Verlust. Da ist sogar der genannte P-Kanal besser,
obwohl P-Kanal prinzipbedingt schlechter ist. IRF1324 wäre besser.

von Magic S. (magic_smoke)


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Der IRF3205 liegt im TO-220 Gehäuse vor. Da sinds dann nur noch etwa 75A 
package limit. Dumm gelaufen.

Es gibt auch wesentlich bessere FETs, wie z.B. IRFB3077. Davon hab ich 
in einer 100A-Vollbrücke jeweils 4 Stück parallel verarbeitet - das war 
so leistungsstark, daß die FETs eine HIPscheißteil4081-verursachte 
Fehlsteuerung (Vollgas-shoot through) an 24 oder 48V aus Bleiakkus 
überlebt haben. Ein Verbindungskabel zwischen den Akkus hat's mit einem 
hässlichen Geräusch einfach verdampft.

Mehrere FETs parallel macht bei viel Strom immer Sinn, bereits zwei 
Stück parallel halbiert die Verlustspannung und senkt die 
Verlustleistung dadurch auf ein Viertel. Jeder dieser beiden FETs wird 
nur noch mit 1/8 der Verlustleistung belastet, die ein einzelner FET 
abkriegen würde.

von Dog G. (dogger) Flattr this


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Vielen Dank für den Tip !
Der IRFB3077 kann ja schon was bewegen und der IRF1324 könnte mir 
wahrscheinlich auch schon reichen !
Habt ihr eine gute Produktsuchmaschiene für Transistoren und co. ? Was 
ähnliches wie bei http://www.mouser.de nur der Filter behindert sich 
selbst wenn er zu viel Auswahlmöglichkeiten hat.

von Dog G. (dogger) Flattr this


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Der Regler hat auch eine Schutzfunktion intrigiert ( termo ) und ist mit 
mit extra Kondensatoren versorgt. Die Steuerspannung für den Treiber 
wird separat gegeben. Der Treiber schaltet bei Unterspannung ( 7V ) 
selber ab. Denke das dieses Zusammenspiel mich vor schlimmeren bis jetzt 
verschont hat. Ein geplantes abschalten läuft auch immer über den 
Treiber. Ich werde aber dein Rat annehmen und mir noch ein ( Versorgung 
OK) Kontakt an den Treiberregler legen. Vielleicht baue ich mir noch ein 
paar Dioden zum verbaten einer Gegenspannung ein.

von oszi40 (Gast)


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Dog .. schrieb:
> er IRFB3077 kann ja schon was bewegen und der IRF1324 könnte mir

Naja TO220 und Spannung IRF1324 Vdss 24V reicht das wirklich?
http://www.irf.com/product-info/datasheets/data/irf1324pbf.pdf
http://www.irf.com/product-info/datasheets/data/irfb3077pbf.pdf

von Bernd K. (bmk)


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von oszi40 (Gast)


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Bernd K. schrieb:
> ohne 'Glüh-Beinchen':

Dein IPT007N06N sieht schon robuster aus lt. DB ob er sich schöner 
montieren oder später austauschen lässt falls mal der Deckel aufgeht? 
Preise und Verfügbarkeit wären noch zu erforschen.

von Dog G. (dogger) Flattr this


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Das ist auch immer so ein Ding. Ich verbaue gerne die Kühlkörper 
hochkant und befestige sie am liebsten mit einer Schraube. Ich kaufe 
auch lieber 4 preiswertere FETs als ein High End für den gleichen Preis. 
Den Platz ist für mich nicht das Problem. Abgesehen von der 
Verfügbarkeit spielen auch die Lieferkosten und Zusatzkosten für 
einzelne Bauteile von der  Rolle eine Rolle. Am liebsten wäre mir was 
preiswertes direkt aus China über Ebay zu bestellen und dann mindestens 
10Stk. ( Ich weiß das ist kein Wunschkonzert )

von Dog G. (dogger) Flattr this


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Ich glaub die beiden sind ein versuch wehrt :
http://www.ebay.de/itm/2Pcs-IPP032N06N3G-60V-120A-188W-N-Channel-MOS-Field-Effect-Power-Transistor-/191647099872?hash=item2c9f0eabe0
Dauer zwar ne Zeit bis die da sind aber wenn ich mir 4 Stück für ca. 
5,60€ bestelle und 3 Stk. Einbau. Komme ich mit 10W 0,1V  Verlust gut 
klar.

von MiWi (Gast)


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magic s. schrieb:

> so leistungsstark, daß die FETs eine HIPscheißteil4081-verursachte
> Fehlsteuerung (Vollgas-shoot through) an 24 oder 48V aus Bleiakkus
> überlebt haben.

kannst Du sagen was die Ursache war? Weil ich hab die HIP40x - wenn 
richtig angeschlossen und Layout ok als recht unauffällig in Erinnerung 
und stehe vor einenm neuen Projekt mit diesen Chips (DC-Betrieb ist 
nötig...)

Grüße

MiWi

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