Guten Abend zusammen, ich suche aktuell passende Freilaufdioden für meinen BTS50085. Der BTS schaltet eine Batterie mit 36V und parallel zur Batterie befinden sich auch 2x 2200µF Elkos. Alles also ziemlich kapazitiv... Meine Wahl fiel auf eine Kombination aus Zener und Standard Diode. Nun die Frage... ist meine Auswahl ok oder zu unterdimensioniert? Datenblatt der Diode: http://www.mouser.com/ds/2/115/ds30119-83958.pdf Datenblatt der Zener: http://www.mouser.com/ds/2/308/MMSZ5221BT1-D-85810.pdf Ist die Zener Diode zu hoch angesetzt? Ich hatte mal gehört man soll die absichtlich etwas höher wählen. Vielleicht gibt es hier jemanden der schon etwas mehr Erfahrung damit hat ;-) Danke! Gruß Bernhard
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wahrscheinlich ist eher das Problem, dass niemand weiß, was eine Freilaufdiode bei einer kapazitiven Last soll. Oder bezog sich Borsty B. schrieb: > Der BTS schaltet eine Batterie mit 36V und parallel zur Batterie > befinden sich auch 2x 2200µF Elkos. nicht auf die Last sondern auf die Versorgung des BTS? In dem Fall wäre es interessant, wie die Last aussieht (denn von der und von der Schalthäufigkeit hängt ab, ob deine Freilaufanordnung passt). Borsty B. schrieb: > Ist die Zener Diode zu hoch angesetzt? ja: bei 110V wird die niemals leiten. Denn der BTS clampt den Ausgang bei ~60V zwischen Vin und Vout (S. 8 im Datenblatt). Wenn Vout in deiner Schaltung also unter -36V sinken sollte, liefert der BTS wieder Strom nach. Eine sinnvolle "Freilauf"anordnung müsste einen geringeren Spannungsabfall machen.
Uups das ist in der Tat falsch formuliert... Der BTS hängt natürlich zwischen der Batterie und einer Schaltung auf der sich 2x 2200µF Kondensatoren befinden. Die Schaltung wird normalerweise mit 36V betrieben, kann aber auch mal mit 48V betrieben werden. Beim Abschalten der Last muss eben sichergestellt sein dass die 36 bzw. 48V aus den Kondensatoren den BTS bzw. die Steuerlogik des BTS nicht zerstören. Häufig wird nicht geschaltet, es geht hierbei um ein normales On/off. Wobei natürlich durchaus vorkommen kann, dass man kurz hintereinander an- und ausschaltet. Meine Schaltung bezieht sich auf Version a von Seite 9 des Datenblattes. Welchen Wert nimm ich denn hierbei für die Z-Diode? Weniger als 36V? Oder eine zwischen 36 und 48V? Reicht die Dimensionierung der Dioden oder brauch ich größere? Danke!
Borsty B. schrieb: > Beim Abschalten der Last muss eben sichergestellt sein dass die 36 bzw. > 48V aus den Kondensatoren den BTS bzw. die Steuerlogik des BTS nicht > zerstören. Wenn du den BTS ausschaltest, musst du dir erst mal keine Sorgen machen: dass an seinen Ausgängen aufgeladene Kondensatoren hängen ist ihm egal. Wenn du die Batterie abklemmst passiert erst mal auch nichts: die aufgeladenen Kaps speißen dann über die Substratdiode des BTS die Eingangsseite. Ich sehe also erst mal keinen Grund für irgendwelche Freilaufdioden. Interessant wird in der Konstellation eher das Einschalten als das Ausschalten: 4,4mF auf 48V aufzuladen dissipiert 5J im BTS. Das hält er nur aus, wenn er den Ladestrom mit seiner thermischen Schutzschaltung limitiert und das Aufladen über einen langen Zeitbereich streckt. Wenn du Glück hast macht er das. Wenn du Pech hast macht er das zwischendurch auch mal nicht und er brennt einfach durch. Aber selbst wenn er es mitmacht treibst du ihn bei jedem Einschalten an sein thermisches Limit. Außerdem stellt der entladene Kondensator am Ausgang für den BTS zunächst mal einen Kurzschluss dar. Bei 4,4mF am Ausgang dürfte die Kurschlusserkennung anspringen und ihn dauerhaft ausschalten (wenn ich grade richtig gerechnet habe). Borsty B. schrieb: > Meine Schaltung bezieht sich auf Version a von Seite 9 des Datenblattes. die gilt für induktive Lasten: die hast du nicht.
Danke für die Unterstützung. Mir war das mit den hohen Ladeströmen der Elkos gar nicht bewusst. Werd mich hierzu noch um eine Einschaltstrombegrenzung bemühen. Danke schon mal!
1. Nie nie nie Kondensatoren schalten! 2. Warum Z-Diode? Eine einfache Diode reicht auch! Oder? 3. Du hast immer Induktivitäten im Kreis, also immer eine Flyback Diode einbauen.
Julia H. schrieb: > 1. Nie nie nie Kondensatoren schalten! Hmm hast Recht... wird sich aber vermutlich nicht ändern lassen da die auf der Platine fix verbaut sind. > 2. Warum Z-Diode? Eine einfache Diode reicht auch! Oder? Muss ich gestehen dass ich das einfach so aus dem Datenblatt übernommen habe. > 3. Du hast immer Induktivitäten im Kreis, also immer eine Flyback Diode > einbauen. Ok, ja, macht Sinn. Ist meine Diode (http://www.mouser.com/ds/2/115/ds30119-83958.pdf) dafür denn ausreichend dimensioniert oder soll ich eine Größere nehmen?
Borsty B. schrieb: > Ok, ja, macht Sinn. Ist meine Diode > (http://www.mouser.com/ds/2/115/ds30119-83958.pdf) dafür denn > ausreichend dimensioniert oder soll ich eine Größere nehmen? Ist ein süßes kleines Ding, aber ich steh mehr auf große Geräte ;-)
Borsty B. schrieb: > Ist meine Diode > (http://www.mouser.com/ds/2/115/ds30119-83958.pdf) dafür denn > ausreichend dimensioniert oder soll ich eine Größere nehmen? Lass die Freilaufdiode einfach weg. Der BTS50085 ist dafür gebaut, Lasten zu schalten (insbesondere auch induktive). Bei großen Induktivitäten und Strömen muss man sich ggf. Gedanken über die dissipierte Energie machen. Aber wenn es nur um die parasitäre Induktivität der Verkabelung deiner Schaltungsversorgung geht, dann ist das weit weit weg von dem, was für den BTS gefährlich werden könnte. Dein Problem bei deiner Schaltung (soweit du sie bisher beschrieben hast) ist allein der kapazitive Einschaltstrom.
Achim S. schrieb: > Dein Problem bei deiner Schaltung (soweit du sie bisher beschrieben > hast) ist allein der kapazitive Einschaltstrom. Richtig... Was ist davon zu halten den Einschaltvorgang "schubweise" erfolgen zu lassen? Also den BTS immer nur für wenige Millisekunden durchzuschalten und dann wieder ruhen lassen bis die Kondensatoren geladen sind? Das liese sich recht simpel über µC realisieren...
Borsty B. schrieb: > Also den BTS immer nur für wenige Millisekunden durchzuschalten und dann > wieder ruhen lassen "wenige ms" klingt nach kurzen Zeiten, aber die Short Circuit Detection wird (hoffentlich) schon erheblich viel schneller anspringen. Denn ansonsten würde der BTS wohl auf seinen Kurzschlussstrom hochgehen (~90A). Damit sind rechnerisch die 4,4mF schon in 2,3ms auf 48V aufgeladen. Der BTS ist nach den 2,3ms aber leider auch schon tot. Was hängt denn "hinter" den Kondensatoren? Wieviel dauerhaften Stromfluss benötigst du? Kannst du dir ggf. einen Längswiderstand zu Strombegrenzung leisten? Der Widerstand müsste "nicht groß" sein (nur halt deutlich größer als die ~10mOhm des BTS). Und es müsste ein Leistungswiderstand sein, der mit der Pulsbelastung klarkommt.
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Achim S. schrieb: > Kannst du dir ggf. einen Längswiderstand zu > Strombegrenzung leisten? Man kann sich auch einfach auf das Datenblatt verlassen, siehe oben MfG Klaus
Klaus schrieb: > Man kann sich auch einfach auf das Datenblatt verlassen, siehe oben ja: und damit kann man entweder die Last des TO nicht schalten, oder man bringt den BTS zum Durchglühen. Denn 5J sind leider ungefähr das fünffache dessen, was der BTS aushält. Mit externen 500mOhm allerdings sollte das Aufladen der 4,4mF auf 48V klappen (und der Widerstand muss den Großteil der 5J schlucken).
Achim S. schrieb: > ja: und damit kann man entweder die Last des TO nicht schalten, oder man > bringt den BTS zum Durchglühen Was dir nicht gelingt, da der BTS den Strom einfach begrenzt. Er glüht selbst bei Kurzschluß nicht. Und natürlich kann er die Last schalten, ob die Last (die ja auch ein Short Circuit, Aka Kurzschluß sein kann) mit dem Strom zufrieden ist, ist eine andere Sache. Es gibt nur zwei Dinge, die einen BTS kaputt kriegen: eine Flex oder Überspannung. BTDT MfG Klaus
Klaus schrieb: > Es gibt nur zwei Dinge, die einen BTS kaputt kriegen: eine Flex oder > Überspannung. Ich lese interessiert mit, weil ich einen BTS555 einsetzen möchte. Auch in meinem Falle hängt (je nach Ausbau des Systems) einges an Kapazität hinter dem BTS. Wer hat denn nun recht? Ich dachte auch, dass, wenn der BTS einen Kurzschluss überlebt, er auch alles "weniger" - aber nahe dran - aushalten können muss ...
Also da ich für das Einschalten sowieso einen µC verwende läuft es bei mir darauf hinaus die Last schubweise zu aktivieren. In welchem Takt muss ich real testen, denke so um die 100µS Impulse. Selbst wenn der BTS es auch ohne überleben würde ist es doch vermutlich ratsam ihn zu schonen.
peter schrieb: > Ich dachte auch, dass, wenn der > BTS einen Kurzschluss überlebt, er auch alles "weniger" - aber nahe dran > - aushalten können muss ... Tut er auch. Kurzschlußfest heißt eben kurzschlußfest und ein Kondensator, egal wie groß, ist weniger als ein Kurzschluß. Mindestens ist da der ESR. MfG Klaus
Klaus schrieb: > Was dir nicht gelingt, da der BTS den Strom einfach begrenzt. der BTS hat kein Problem mit der Stromstärke - die begrenzt er auf ~90A. Bei einer kapazitiven Last hat er aber dann ein Problem mit der Pulsenergie: wenn der BTS den Ladestrom begrenzt, dann fällt zu Beginn die volle Spannung an ihm ab (und er sieht kurzzeitig die Kleinigkeit von mehreren kW Verlustleistung). Beim Aufladen der 4,4mF auf 48V speichert der Kondensator 5J. Die identische Energie wird im "Strombegrenzungswiderstand" (also dem BTS) umgesetzt. 5J hält der BTS nicht aus, bereits ein Puls von 1,2J bringt den BTS auf seine Grenztemperatur, was darüber ist killt ihn. Die weiteren Schutzmechanismen des BTS werden sehr wahrscheinlich dafür sorgen, dass er nicht gleich die Grätsche macht. Zu Beginn wird die Kurzschlusserkennung dafür sorgen, dass der BTS sich ständig wieder abschaltet. Wird er über die Ansteuerung neu aktiviert, dann geht er irgendwann in die Übertemperaturbegrenzung. Das wurde alles schon oben beschrieben: wenn die Kondensatoren damit tatsächlich geladen werden, dann geht der BTS bei jedem Anschaltvorgang an sein thermisches Limit - ich würde ein Gerät so nicht auslegen wollen. Außerdem wird nicht jedes Gerät mögen, dass beim Einschalten der Versorgung in vielen Einzelschritten von 0 auf 48V hochgefahren wird (über einen Zeitraum, der dann wahrscheinlich im s-Bereich liegt). Ein externer Widerstand übernimmt diese Pulsenergie, so dass der BTS einfach durchschalten kann. Ob dieser externe Widerstand als Leistungswiderstand vorliegt oder als Verkabelungswiderstand oder als ESR des Kondensators ist dem BTS egal. Allerdings ist dann darauf zu achten, dass der externe Widerstand mit der disspierten Energie klarkommt.
Achim S. schrieb: > Ein externer Widerstand übernimmt diese Pulsenergie, so dass der BTS > einfach durchschalten kann. Kann man so einen Widerstand, der ja nur der Einschaltstrombegrenzung dient, nicht auch durch eine Drossel ersetzen? Zumindest in einem batteriebetriebenen Gerät ist ein (selbst kleiner) Serienwiderstand nicht so schön, weil er naturgemäß permanent (und eben nicht nur beim Einschalten) Energie verbrät.
peter schrieb: > Kann man so einen Widerstand, der ja nur der Einschaltstrombegrenzung > dient, nicht auch durch eine Drossel ersetzen? was die sinnvollste Lösung ist hängt von den genauen Randbedingungen ab (deshalb auch die Frage an Bernahrd, was denn sein Gerät nach dem Einschaltpuls so verbraucht). Wenn du den Stromfluss per Drossel limitieren willst, muss die Drossel - den Spitzenstrom aushalten ohne in Sättigung zu gehen (sonst wirkt sie nicht mehr stromlimitierend) - ausreichend bedämpft sein, damit Drossel und Kondensator keinen Schwingkreis hoher Güte bilden (könnte sonst schwierig werden z.B. für die Spannungsfestigkeit der Kondensatoren). Ohne Dämpfung reduziert sich auch die thermische Belastung des Schalters nicht wirklich. Wenn du die passende Drossel findest, die den (halbwegs hochfrequenten) Einschaltpuls bedämpft, aber für den DC-Strom niederohmig ist, hast du durch den Einsatz der Drossel tatsächlich etwas gewonnen. Aber wenn die Dämpfung der Drossel mit einem DC-Widerstand von einigen 100mOhm verbunden ist, dann kannst du auch gleich diesen DC-Widerstand zur Strombegrenzung nutzen. peter schrieb: > Zumindest in einem > batteriebetriebenen Gerät ist ein (selbst kleiner) Serienwiderstand > nicht so schön, weil er naturgemäß permanent (und eben nicht nur beim > Einschalten) Energie verbrät. Stimmt schon. Das Einschalten großer Kapazitäten auf hohe Spannungen ist eben immer eine undankbare Geschichte.
Achim S. schrieb: > was die sinnvollste Lösung ist hängt von den genauen Randbedingungen ab > (deshalb auch die Frage an Bernahrd, was denn sein Gerät nach dem > Einschaltpuls so verbraucht). Dort hängt eine Class-D Audio Endstufe mit 2x250W dran, direkt nach dem Einschalten bleibt dieser erstmal im Reset, verbraucht also erstmals keinen nennenswerten Strom. Während der Resetphase kann ich auch die C's getacktet laden. Der danach benötigte Strom hängt natürlich vom Verbrauch der Endstufe ab.
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