Liebe Forum-Mitglieder, ich will eine Last zweipolig abschalten über CRL_HS und CRL_LS (s. Anhang). und die Last durch Q5 gegen Verpolung schützen. Momentan habe ich den vereinfachten Stromlaufplan mit drei n-Kanal FETs. Das möchte ich noch günstiger hinbekommen. Sieht ihr eine Möglichkeit, die Anzahl der FETs auf zwei (2) zu reduzieren? Verpolschutz mit Sicherung und Diode kommt nicht in Frage. danke vorab!
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Ein Relais und Gleichrichter? Weniger Teile und zum Schluss noch Trennstrecke
Ben schrieb: > ich will eine Last zweipolig abschalten Du kannst mit einfachen MOSFETs wegen der enthaltenen parasitären Diode eine Leitung nicht zweipolig abschalten, du bräuchtest mindestens 4 MOSFETs.
Ben schrieb: > ich will eine Last zweipolig abschalten über CRL_HS und CRL_LS Warum zweipolig? > gegen Verpolung schützen. Dann brauchst du zwingend einen dritten Mosfet, weil ja die Body-Dioden in den "zweipoligen Schaltern" bei Verpolung garantiert leiten. Und dann kannst du den dritten Mosfet alternativ in der bekannten Back-to-Back Variante einbauen: - https://electronics.stackexchange.com/questions/265260/back-to-back-mosfets-common-source-vs-common-drain > Verpolschutz mit Sicherung und Diode kommt nicht in Frage. Woher nimmst du die Ansteuerspannung für den Q3? Der muss am Gate zum ordentlichen Durchaschalten ja immer um 10V positiver sein als an der Source. Wenn du also 60V durchschalten willst und damit 60V an Drain und an Source hast, brauchst du da 70V am Gate.
Lothar M. schrieb: > Warum zweipolig? Vorgabe durch die Richtlinie Lothar M. schrieb: > Und dann > kannst du den dritten Mosfet alternativ in der bekannten Back-to-Back > Variante einbauen: ist m.E. in meiner Schaltung so verbaut Lothar M. schrieb: > Wenn du also 60V durchschalten willst und damit 60V an Drain und > an Source hast, brauchst du da 70V am Gate. Das habe ich durch den passenden Gatetreiber Funkenschlosser K. schrieb: > Ein Relais und Gleichrichter? > Weniger Teile und zum Schluss noch Trennstrecke Relais für den Verpolschutz? Kannst du mir bitte einen Link posten?
Ben schrieb: > Sieht ihr eine Möglichkeit, die Anzahl der FETs auf zwei (2) zu > reduzieren? Ne Möglichkeit wäre ja ein zweipoliges Relais zu nutzen dass die Last entsprechend zu oder weg schaltet ;)
Ben schrieb: > Lothar M. schrieb: >> Warum zweipolig? > Vorgabe durch die Richtlinie Wenn es da "die Richtlinie" von irgendwem gibt, dann dürfte das naheliegenderweise irgendwie in die Sicherheitstechnik reinspielen, und dann stellt sich ratzfatz die Frage: darfst du da dann überhaupt Halbleiterschalter nehmen? > Lothar M. schrieb: >> Und dann kannst du den dritten Mosfet alternativ in der bekannten >> Back-to-Back Variante einbauen > ist m.E. in meiner Schaltung so verbaut Nicht ganz. Aber egal, denn du hast prinzipiell nur eine einpolige Abschaltung bei Verpolung. Was sagt "die Richtlinie" dazu? > habe ich durch den passenden Gatetreiber Woraus wird der versorgt?
Der Gleichrichter übernimmt den verpolschutz, da läuft das Gerät dahinter auch. Einfach das Relais schalten über 2 Schließer.
Funkenschlosser K. schrieb: > Der Gleichrichter übernimmt den verpolschutz, da läuft das Gerät > dahinter auch. Einfach das Relais schalten über 2 Schließer. ich verstehe, du empfiehlst einen Gleichrichter mit Dioden. Da habe ich ein Problem mit der Verlustwärme, denn der Strom kann 15-20 A erreichen... Lothar M. schrieb: >> habe ich durch den passenden Gatetreiber > Woraus wird der versorgt? ich verwenden den LF2190NTR mit isolierter 12V Spannung
Ben schrieb: > ich verstehe, du empfiehlst einen Gleichrichter mit Dioden. Da habe ich > ein Problem mit der Verlustwärme, denn der Strom kann 15-20 A > erreichen... Ich würde es so machen:
1 | Quelle Last |
2 | \ |
3 | A --------o--------o \o------------- + |
4 | | : |
5 | Diode V : |
6 | - : |
7 | | : |
8 | ----- : Relais |
9 | | / | . . . . |
10 | ----- : |
11 | | \ |
12 | B --------o--------o \o------------- - |
Nur wenn A an plus und B an minus anliegt, schaltet das Relais die Last auf. Und wenn man dann das Relais noch abhängig von irgendeinem Steuersignal potentialbezogen mit einem Transistor oder potentialfrei mit einem PhotoMos schaltet, dann kann man das Einschalten auch noch steuern. Der weite Spannungsbereich von 20..60V könnte mit einem kleinen Schaltregler erledigt werden.
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Lothar M. schrieb: > Der weite Spannungsbereich von 20..60V könnte mit einem kleinen > Schaltregler erledigt werden. Braucht nicht mal eine extra Spule.
Funkenschlosser K. schrieb: > Der Gleichrichter übernimmt den verpolschutz, da läuft das Gerät > dahinter auch. Einfach das Relais schalten über 2 Schließer. Lothar M. schrieb: > Der weite Spannungsbereich von 20..60V könnte mit einem kleinen > Schaltregler erledigt werden. Vielen Dank für die Antwort!! du erwähnst den Schaltregler für den Kreis Diode-Spule oder?
Ben schrieb: > du erwähnst den Schaltregler für den Kreis Diode-Spule oder? Ja, aber wie bereits gesagt: die Relaisspule kann vorteilhafterweise Teil dieses (Konstantstrom-)Schaltreglers sein.
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Ich habe nun meinen Stromlaufplan angepasst. Ich kann die Relais-Spule als Teil des SD-Converters 'integrieren'. CRL_LS trennt die Last einpolig. CRL_EXT öffnet das Relais mit der Logik CRL_EXT = 1 --> Relais offen Ist das Schema richtig so? Ich finde bei Mouser keine passenden zweipoligen Relais mit der Spezifikation: Allzweckrelais Schaltspannung/Schaltstrom >= 60VDC/20A. Nur einpolige bei über 33 Euro. sind die Teile wirklich so teuer?
Ben schrieb: > Spezifikation: Allzweckrelais Schaltspannung/Schaltstrom >= 60VDC/20A. > Nur einpolige bei über 33 Euro. > sind die Teile wirklich so teuer? "Allzweckrelais" schalten nur bis zu 30VDC. Für höhere DC-Spannungen benötigt man Spezialrelais mit Lichtbogenlöschung.
Ben schrieb: > CRL_EXT = 1 In der Analogtechnik gibt es keine 1, sondern du musst diesen Mosfet mit einer Spannung Ugs>>Ugsth ansteuern, damit er in deiner Schaltung den Ausgang des Schaltreglers kurzschließt. Mosfets werden nicht über 0 und 1 am Gate gesteuert, sondern über die Spannung **zwischen** Gate und Source. Ben schrieb: > Ist das Schema richtig so? Abgesehen davon, dass der Mosfet nicht einfach die Spule des eigenartig gezeichneten Relais kurzschließen sollte, krankt diese schematische Darstellung eines Schaltplans an der Diode. Mit der Diode am "Massepunkt" verlierst du den Bezugspunkt für deinen Mosfet. Dessen Ansteuerung wird deshalb sehr spannend. Und auch der zweite Mosfet ist ähnlich ungeschickt platziert. Vereinfacht gesagt: man schaltet einer Last einfach so niemals die Masse ab, sondern immmer Vcc.
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Wie ist denn die Last angeschlossen? Der einfachste und effektivste Verpolschutz ist immer noch eine verpolsichere Steckverbindung...
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Ich habe vergessen dass ich im Forum für Analoge Elektronik und Schaltungstechnik bin :) CRL_EXT = 1 bedeutet natürlich Ugs>>Ugsth (3,3V übrigens) D3 ist nun auf Vcc Seite. Mosfet Lastseite kann ich noch anpassen. ich habe sogenannte Blasmagnet-Relais gefunden, allerdings mit einer Spulenspannung von 24V. Gibt es welche mit 5 oder 12VDC?
Lothar M. schrieb: > Wenn es da "die Richtlinie" von irgendwem gibt, dann dürfte das > naheliegenderweise irgendwie in die Sicherheitstechnik reinspielen, und > dann stellt sich ratzfatz die Frage: darfst du da dann überhaupt > Halbleiterschalter nehmen? Die Schaltung muss die Anforderungen der IEC 60730-1 für Regel- und Steuereinrichtungen der Wirkungsweise Typ 2B erfüllen. Ich finde keine Angabe, dass Halbleierschalter hier 'tabu' sind. Sind Halbleiterschalter aufgrund des möglichen Fehlverhaltens (Leitend) in der Sicherheitstechnik generell nicht erlaubt?
Ben schrieb: > CRL_EXT = 1 bedeutet natürlich Ugs>>Ugsth (3,3V übrigens) Ja, du musst den Mosfet dann ggfs. eben potentialfrei (oder pegelangepasst) ansteuern. Denn in deinen Schaltungen ist eben die Source nicht an der µC-Masse. > smawi_relais_red2.PNG 1. Wofür ist die D2? Welchen Energiefluss kann/soll die verhindern? 2. Warum für die paar mA auf der "Hochspannungsseite" eine 2A Schottkydiode? Die haben verpolt bekanntlich einen extra hohen Leckstrom. Nimm da doch einfach eine handelsübliche 1N4007. Ben schrieb: > muss die Anforderungen der IEC 60730-1 für Regel- und > Steuereinrichtungen der Wirkungsweise Typ 2B erfüllen Das geht doch sehr in Richtung Safety und Sicherheit: - https://www.dke.de/de/normen-standards/dokument?id=7156213&type=dke%7Cdokument - https://www.dke.de/de/normen-standards/dokument?id=7183787&type=dke%7Cdokument > Sind Halbleiterschalter aufgrund des möglichen Fehlverhaltens (Leitend) > in der Sicherheitstechnik generell nicht erlaubt? Doch, natürlich sind die erlaubt, wenn die entsprechenden Berechnungen (Perfomancelevel, SIL) hinreichend gute Werte ergeben. Und für viele elektronische Schalter findest du eben keine entsprechenden Zahlen. Deshalb musst du dir was aus den Finger saugen und das auch begründen können, damit du die nötige Sicherheitsanforderungsstufe schaffst. Und du musst darlegen können, dass kein Personenschaden entsteht, wenn einer deiner Schalter "versagt".
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Lothar M. schrieb: > 1. Wofür ist die D2? Welchen Energiefluss kann/soll die verhindern? > 2. Warum für die paar mA auf der "Hochspannungsseite" eine 2A > Schottkydiode? Die haben verpolt bekanntlich einen extra hohen > Leckstrom. Nimm da doch einfach eine handelsübliche 1N4007. Danke nochmal! Frage 1: ich nehme an, du meinst D4. ja sie ist überflüssig. Frage 2: D3 wird durch eine 1N4007 ersetzt.
Für 2-polige Trennung brauchst Du 4 MOSFETs, je 2 antiseriell mit Photovoltaic Driver, z.B. FDA217. https://www.digikey.de/de/products/detail/ixys-integrated-circuits-division/FDA217/4573270
Lothar M. schrieb: > Doch, natürlich sind die erlaubt, wenn die entsprechenden Berechnungen > (Perfomancelevel, SIL) hinreichend gute Werte ergeben. Auch wenn ich ein Relais K3 einsetze, bleibt trotzdem ein Halbleiterschalter in der Schaltung smawi_relais_red2.PNG, und zwar T3 (BSS123) !!:( Kann ich das Relais sonst ohne Halbleiter ansteuern. Die Logik wäre wie folgt: - richtige Polung + (CRL_EXT=GND) --> Relais schaltet Lastkreis - richtige Polung + (CRL_EXT=3,3V) --> Relais bleibt offen - Verpolung --> Relais bleibt offen Vorschläge wie ich CRL_EXT einbinde? PS. Ich habe übrigens die 62.22 DC Relais von Finder gefunden.
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Guten Abend! ich plane die Schaltung im Anhang zu realisieren. die Eckdaten nochmal: Solarversorgung aus PV Panel 20..60VDC Lastkreis wird über ein Finder Relais getrennt. Diode und Schaltregler sorgen für den Verpolschutz. Das Relais hat eine Steuerspannung von 12V. Ich habe früher ähnliche Relais für AC-Lasten verwendet. Sie takten zu oft zum Tagesbeginn und -Ende. Die Situation: Das Relais trennt, die Sonne scheint, Die Solarspannung steigt, der Schaltregler generiert die für die Relaisspule benötigte Spannung, das Relais schließt --> die Last 'saugt' den Solarstrom, der Schaltregler steigt aus, das Relais trennt wieder und der Zyklus beginnt von vorne. Wie kann ich dieses Takten vermeiden? Zur Info, ich werte alle Spannungen in einem uController aus.
Ben schrieb: > Wie kann ich dieses Takten vermeiden? Du könntest deinen Schaltregler einfach erst bei einer "belastbaren" Solarspannung einschalten. Ich würde das mit einer Z-Diode machen. Oder einem Schaltregler, der einen Powersequencing Eingang mit einer bestimmten Schaltschwelle hat. Wozu denn überhaupt die beidseitige Trennung der Last?
Es werden verschiedene PV Module verwendet mit unterschiedlichen Leerlauf- bzw. MPP- Spannungen. Das kann 20, 40 oder 50V sein. Ich kann daher keine feste belastbare Solarspannung einstellen. Außerdem kommen PV Module bereits in den frühen Morgenminuten auf ein hohes Spannungsniveau. Sie können aber kaum Strom liefern. Eine Spannungsschwelle einstellen wird daher m.E. das Taktproblem nicht lösen. Lothar M. schrieb: > Wozu denn überhaupt die beidseitige Trennung der Last? das steht doch oben im Thread, normbedingt.
Lothar M. schrieb: >> Wie kann ich dieses Takten vermeiden? z.B.: Wiedereinschalten für eine bestimmte Zeit sperren. ("taktet" trotzdem aber viel seltener) oder: Vor dem Einschalten des Relais (für eine kurze Impulszeit) den Kurzschlussstrom messen. Die Schaltung dazu kann für diese Kurze Zeit über einen Elko weiterversorgt werden. Nimmt man zur Steuerung einen µC kann der auch das Relais mit PWM ansteuern und den stepdown-converter ersetzen.
Ben schrieb: > Relais für den Verpolschutz? Kannst du mir bitte einen Link posten? Sorry, muss man für jede Diode einen Link haben? Der übliche Weg wäre, als Steuerspannung für das Relais P_In/Gnd_P mit einer Diode zu verwenden und mit dem eigentliche Steuersignal zu verUNDen.
Du schreibst von 15-20A: das gewählte Finder Relais ist zweipolig nur bis 12A spezifiziert. DC mechanisch schalten ist nicht trivial. Über ca. 30 Volt ensteht praktisch immer ein Lichtbogen, der wird nur mit dem Blasmagneten schneller gelöscht. Das "nagt" an dem Kontaktmaterial....
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