Hi zusammen, ich habe die angehängte Schaltung und damit ein Problem. Vorweg eine Erklärung zur Schaltung: Eine Kleinwasserturbine gibt bei zu erwartender normaler Beaufschlagung 250W bei ca. 230V ab. Die 230V sollen einer Last zur Verfügung stehen. Da es vorkommen kann, dass der Fluss schnelles Hochwasser führt und gleichzeitig keine Last anliegt, ist die Leistung der Turbine zu groß um abgeführt zu werden -> Turbine dreht schneller als konzipiert und kann Schaden nehmen. Deswegen soll für diesen Fall eine sekundäre Last beschaltet werden, im aktuellen Fall ist es eine Lampe. Geregelt wird diese über den Atmega168pa, der von einem Kondensatornetzteil gespeist wird. Geschaltet wird über eine Brückengleichrichter-Mosfet Schaltung, und hier tritt das Problem auf. Und zwar schaltet aktuell die Lampe IMMER durch, egal was für ein Signal am Mosfet anliegt. Ich kanns mir nicht genau erklären warum, aber es hängt mit GND zusammen. Das GND des Kondensatornetzteils, des µC und des Mosfets ist überall das gleiche. Wenn ich den Testaufbau nicht mit dem Kondensatornetzteil mache sondern per Netzteil, dann funktioniert die Geschichte. Auch habe ich einen Optokoppler zwischen µC und Mosfet geschalten, das brachte aber auch nicht die gewünscht Lösung. Zwar ist GND jetzt getrennt, die 5V für die Mosfetansteuerung sind aber wiederum ans Kondensatornetzteil gekoppelt und es funktioniert wieder nicht. Um die Realität annähernd simulieren zu können wird ein regelbarer Trenntrafo verwendet, weswegen Masse wegfällt. Habt ihr Tipps, wie ich mit dieser Schaltung den Mosfet zum richtigen Arbeiten bekomme, ich bin gerade planlos.
Der Mosfet kann maximal 100V zwischen Drain und Source ab, soweit ich das aus dem Datenblatt ersehe. Du hast aber im Idealfall bis zu 325V. Nachtrag: Nimm ein SolidState Relais.
:
Bearbeitet durch User
Soder D. schrieb: > Die 230V sollen > von einem Kondensatornetzteil 1.Übliche Widerstände sind bis 200V brauchbar. Deshalb sollte man mindestens 2 in Reihe benutzen wenn man keine besseren hat. 230*1,4= 322 +x 2.Wie hoch kommt die Spannung wirklich im Leerlauf? Es sind Spannungsspitzen und 16-fache Einschaltströme einen kalten Halogenlampe möglich ...
Hallo, Du hast Dir die Stromwege Deiner beiden Brückengleichrichter am Kondensatornetzteil und an der Lampe im Bezug zu GND mal aufgemalt? Der MOSFET braucht eine komplett galvanisch getrennte eigene Steuerspannung, sonst überbrücken je nach Zusammenschaltung und Halbwelle immer irgendwelche Dioden irgendwas... Oder eben Relais, SSR, OptoTriac o.ä. Gruß aus Berlin Michael
Felix A. schrieb: > Der Mosfet kann maximal 100V zwischen Drain und Source ab, soweit ich > das aus dem Datenblatt ersehe. Du hast aber im Idealfall bis zu 325V. > > Nachtrag: > Nimm ein SolidState Relais. Sorry, habs im Schaltplan noch nicht aktualisiert. Es handelt sich gerade um nen IRFBE30 Mosfet, der hält die Spannung aus :) Solid State Relais schau ich mir mal an, danke für den Tip. oszi40 schrieb: > Soder D. schrieb: >> Die 230V sollen >> von einem Kondensatornetzteil > > 1.Übliche Widerstände sind bis 200V brauchbar. Deshalb sollte man > mindestens 2 in Reihe benutzen wenn man keine besseren hat. 230*1,4= 322 > +x > > 2.Wie hoch kommt die Spannung wirklich im Leerlauf? Es sind > Spannungsspitzen und 16-fache Einschaltströme einen kalten Halogenlampe > möglich ... 1. Welche Widerstände meinst du denn? Den R10 mit 50 Ohm? Der wird gerade als Parallelschaltung von 3 Widerständen realisiert. 2. Meinst du die Spannung der Wasserturbine? Kann ich gerade leider nicht genau sagen, das bearbeitet jemand anderes. Ich meine mich erinnern zu können, dass die Turbine bis auf 380 V gehen kann im Leerlauf, teilweise sogar mehr. Michael U. schrieb: > Hallo, > > Du hast Dir die Stromwege Deiner beiden Brückengleichrichter am > Kondensatornetzteil und an der Lampe im Bezug zu GND mal aufgemalt? > Der MOSFET braucht eine komplett galvanisch getrennte eigene > Steuerspannung, sonst überbrücken je nach Zusammenschaltung und > Halbwelle immer irgendwelche Dioden irgendwas... > > Oder eben Relais, SSR, OptoTriac o.ä. > > Gruß aus Berlin > Michael Wie meinst du das "im Bezug zu GND aufgemalt"? Ich weiß wie der Strom in den Brückengleichrichtern fließt, aber was und warum genau das ein Problem darstellt kann ich leider nicht erkennen. Verstehe deine Erklärung auch nicht so ganz...
:
Bearbeitet durch User
durch das Kondensatornetzteil legst du eine bestimmte Potentialbeziehung zwischen dem GND deines Controllers und der Netzspannung fest. Ohne den Lastkreis würde in der positiven Netzhalbwelle dein "GND" beispielsweise um 0,7V+VCC unterhalb von L liegen. Durch deinen Lastkreis legst du ebenfalls eine bestimmte Potentialbeziehung zwischen GND und der Netzspannung fest. Wenn der FET sperren würde (kein Strom über die Lampe, also auch kein Spannungsabfall an der Lampe), dann wäre durch den Lastkreis in der positiven Netzhalbwelle der "GND" auf 0,7V oberhalb von N fest. Leider widersprechen sich beide Festlegungen für GND um einige 100V. Deshalb fließt in der positiven Halbwelle ein Strom von L über den ersten Gleichrichter und das Zenerdioden-Netzteil auf GND und von dort über den Kurzschluss, den du "durchgehende GND-Verbindung" nennst in deinen Lastkreis und über die Lampe zurück auf N. Nimm zur Versorgung ein (preiswert erhältliches) Steckernetzteil mit galvanischer Trennung, und steuere den Lastkreis ebenfalls mit galvanischer Trennung mit dem schon empfohlenen Solid State Relais (sofern es mit den Einschaltströmen deiner Lampe klar kommt). Das funktioniert und reduziert die Gefahr, dass jemand von der Schaltung gegrillt wird.
Achim S. schrieb: > durch das Kondensatornetzteil legst du eine bestimmte Potentialbeziehung > zwischen dem GND deines Controllers und der Netzspannung fest. Ohne den > Lastkreis würde in der positiven Netzhalbwelle dein "GND" beispielsweise > um 0,7V+VCC unterhalb von L liegen. > > Durch deinen Lastkreis legst du ebenfalls eine bestimmte > Potentialbeziehung zwischen GND und der Netzspannung fest. Wenn der FET > sperren würde (kein Strom über die Lampe, also auch kein Spannungsabfall > an der Lampe), dann wäre durch den Lastkreis in der positiven > Netzhalbwelle der "GND" auf 0,7V oberhalb von N fest. > > Leider widersprechen sich beide Festlegungen für GND um einige 100V. > Deshalb fließt in der positiven Halbwelle ein Strom von L über den > ersten Gleichrichter und das Zenerdioden-Netzteil auf GND und von dort > über den Kurzschluss, den du "durchgehende GND-Verbindung" nennst in > deinen Lastkreis und über die Lampe zurück auf N. > > Nimm zur Versorgung ein (preiswert erhältliches) Steckernetzteil mit > galvanischer Trennung, und steuere den Lastkreis ebenfalls mit > galvanischer Trennung mit dem schon empfohlenen Solid State Relais > (sofern es mit den Einschaltströmen deiner Lampe klar kommt). Das > funktioniert und reduziert die Gefahr, dass jemand von der Schaltung > gegrillt wird. Wow, super beschrieben. Mit der Erklärung machts durchaus Sinn, dass da GND und GND nicht das gleiche Potential haben. Nur eins verstehe ich nicht, warum bei dem Kondensatornetzteil GND ...+VCC unterhalb ... liegt. Also die 0,7 V sehe ich ein, aber die +VCC nicht. Oder gehst du über die Zenerdiode + Brückengleichrichterdiode? Wenn ja, warum ? Zum Ratschlag mit dem Steckernetzteil. Das ist leider nicht möglich, die Turbine + Lastregler wird weitab von einem Stromnetz installiert um eben Leistung bereitzustellen. Die Sicherheitsbedenken bezüglich des Grillens sind uns bekannt und müssen leider auch hingenommen werden. Übrigens handelt es sich um ein Projekt für Ingenieure ohne Grenzen, wer sich da näher informieren will kann gerne mal hier draufschauen: http://waterislight.de/index.html
Soder D. schrieb: > Zum Ratschlag mit dem Steckernetzteil. Das ist leider nicht möglich, die > Turbine + Lastregler wird weitab von einem Stromnetz installiert um eben > Leistung bereitzustellen. Welchen Unterschied macht es für dich, ob du die Schaltung mit dem Kondensator Netzteil versorgst oder mit einer galvanisch trennenden Wandwarze? Mit dem Netzteil bist du sofort alle GND-Probleme los.
Wenn du keinen kleinen Schaltregler a la TOP210 o.ä. benutzen willst, dann bau wenigstens ein Kondensatornetzteil ohne Brückengleichrichter, bei dem N definiert auf Masse liegt. Microchips AN954 'Transformerless Power Supplies: Resistive and Capacitive' ist da eine gute Grundlage. Die ganzen Probleme lösen sich dann in Wohlgefallen auf, vor allem wenn man dann noch Optotriacs oder SSR im Leistungskreis verwendet. Selbst für Ingenieure ohne Grenzen halte ich die obere Schaltung wegen ihrer gefährlichen GND Verhältnisse für fahrlässig.
Georg G. schrieb: > Soder D. schrieb: >> Zum Ratschlag mit dem Steckernetzteil. Das ist leider nicht möglich, die >> Turbine + Lastregler wird weitab von einem Stromnetz installiert um eben >> Leistung bereitzustellen. > > Welchen Unterschied macht es für dich, ob du die Schaltung mit dem > Kondensator Netzteil versorgst oder mit einer galvanisch trennenden > Wandwarze? Mit dem Netzteil bist du sofort alle GND-Probleme los. Oh, da hab ich wohl noch geschlafen. So ein Netzteil wird gerade auch verwendet, die Idee ist aber das Netzteil günstiger zu machen, was meine Arbeit erklärt. Am Ende wird dann abgewogen welche Art an Netzteil verwendet wird. Geht jetzt also mehr um die technische Machbarkeit.
Soder D. schrieb: > günstiger zu machen Eine Wandwarze kostet 5.-. Wie lange kannst du dafür arbeiten? Dreimal im Datenblatt nachgelesen ist schon teurer. Oder willst du 10k und mehr Stück bauen? Stückkosten ist mehr als Bauteilkosten. Arbeitszeit kostet meist das mehrfache der Bauteile.
Soder D. schrieb: > Mit der Erklärung machts durchaus Sinn, dass da > GND und GND nicht das gleiche Potential haben. Na ja, sie haben schon das gleiche Potential (weil du sie verbindest), aber um den Preis, dass ein ungewollter Strom fließt. Soder D. schrieb: > Oder gehst du > über die Zenerdiode + Brückengleichrichterdiode? genau. Nochmal die Beschreibung des Strompfads, in der positiven Halbwelle (also mit L>>N): Achim S. schrieb: > Deshalb fließt in der positiven Halbwelle ein Strom von L über den > ersten Gleichrichter und das Zenerdioden-Netzteil auf GND... Zwischen L und deinem GND liegen also eine Diode des Gleichrichters und die Zenerdiode. Soder D. schrieb: > die Idee ist aber das Netzteil günstiger zu machen, was meine > Arbeit erklärt. das wird es nicht. Aus wenn du deine Arbeitszeit nicht rechnest, kannst du als Laie in Einzelanfertigung preislich nie mit einem industriellen Massenprodukt konkurrieren. Außer du schlampst und verzichtest auf grundlegende Sicherheitsanforderungen, was du aber gerade als Ingenieur ohne Grenzen nicht tun darfst ! Du weißt nämlich, dass nach dir Leute mit dem Gerät umgehen, die deutlich weniger Ahnung haben als du, und du bist der jenige, der mit deren Sicherheit spielt. Deshalb ein klares Nein zu folgender Aussage: Soder D. schrieb: > Die Sicherheitsbedenken bezüglich des Grillens > sind uns bekannt und müssen leider auch hingenommen werden.
Achim S. schrieb: > Aus wenn du deine Arbeitszeit nicht rechnest sollte heißen: Auch wenn du deine Arbeitszeit nicht rechnest...
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.