Hallo zusammen.
Ich möchte gern einen PNP Schaltausgang realisieren für 0,1mA. Dieser
muss kurzschlussfest sein. Wenn ich also den Ausgang kurzschließe, darf
nix kaputt gehen.
Wie stelle ich das Ganz am Besten an?
Ich habe variable Betriebsspannungen von 12-36VDC. Diese Spannung wird
am Schaltausgang ausgegeben. Geschaltet wird mit einem Transisotr, der
von einem ATMega64 angestuert wird.
Hat jemand einen Vorschlag wie ich die Schaltung aufbauen könnte?
Vielen Dank
>...0,1mA.
Da sollte ein Widerstand im 10kOhm-Bereich reichen.
Oder sind gar 0,1A gemeint?
Dann ist das etwas mehr Aufwand.
Das wären dann immerhin bis zu 3,2 Watt Verlustleistung.
Schaltbare Konstantstromquelle ... solang die Last den Maximalstrom
nicht erlaubt, kommt die volle Ausgangsspannung (- Verluste ca. 1V) am
Ausgang an, wird die Last niederohmiger, wird der Strom geregelt. Eine
einfache Version aus 2 Dioden, Emitterwiderstand und Basiswiderstand
sollte reichen.
Schaltbild kann ich leider gerade nicht zeichnen..
Gruß,
Christian
http://www.ferromel.de/tr6/Iconst3x_u.gif
Bild 1a)
Den Basiswiderstand schaltest du mit einem NPN nach Masse, diesen
steuerst du ganz normal mit wwi. 10 k Basisvorwiderstand vom AVR aus.
Was für ein Transistor ist das denn? Wieviel Verlustleistung kann er?
Geht auch eine elektronische Sicherung? Heißt Kurzschlußfest, dass die
Schaltung nur nicht kaputt geht, oder dass die Eingangsspannung im Falle
eines Kurzschlusses nix davon mitbekommen soll?
Meine Idee:
Mit dem Mega64 seinem Komparator eine Trigerschwelle auslösen lassen und
dann abschalten. Nutze z.B. einen Widerstand (ca. 1 Ohm) als Sensor.
oder ganz einfach:
Wenn die Spannung zusammenbricht macht der ATmega einen Reset und alle
Pins sind hochohmig. Mit PullUp/Down kann man dann eine Abschaltung
realisieren.
>Ich hatte an einen PTC gedacht...
Das ist für den langfristigen Schutz ganz ok (genauso wie z.B. eine
Polyfuse).
Für den Ausgang selbst sollte aber eine Strombegrenzung ähnlich wie im
Bild eingesetzt werden.
Hier gilt ca. R2 = 1,5V/Imax = 15Ohm
Aber wie gesagt: Der Transistor Q2 muss die max. 3 Watt (32V*0,1A)
verheizen können.
Das Bild ist von Falk Brunner aus dem
Beitrag "Re: Strombegrenzt schalten"
@PicPic (Gast)
>nur bei Konstanter Betriebsspannung ist I auch etwa Konstant.>Nicht geeignet bei U 12-36 V
Nöö, das passt schon. Sind ja zwei Stromquellen. Ausserdem ist die
Schaltung von mir ;-)
MFG
Falk
>>Achtung nur bei Konstanter Betriebsspannung ist I auch etwa Konstant.>>Nicht geeignet bei U 12-36 V
Doch, doch, das geht in weiten Grenzen gut:
der AVR steuert den Q1 mit 5V an, durch den Emitterwiderstand R3 haben
wir eine (erste) Konstantstromquelle mit ca. 2mA (4,3V/2,2kOhm). Durch
diese 2mA kann am R1 max. 2V abfallen. Zusammen mit Q2 und dessen
Emitterwiderstand R2 haben wir eine zweite Konstanstromquelle mit 100mA.
Eine Spannungsabhängigkeit taucht hier nirgends auf.
Natürlich muss die Spannung (hier mit +24V gekennzeichnet) größer sein
als 4,3V (über R3) + 2V (über R1) + Uce (über Q1), sonst funktioniert
die Schaltung (die Konstantstromquellen) sowieso nicht.
Die Schaltung im übrigen noch den Vorteil, dass Q1 im linearen Bereich
betrieben wird. Deshalb ist das Abschalten viel schneller, als wenn z.B.
der Emitter von Q1 an Masse wäre und ein Basiswiderstand eingesetzt
würde (Stichwort Sättigung).
>Bei 15 Ohm Serienwiderstand würde ein Spannungsabfall von 1,5V (bei 100mA) >auftreten. Darf das denn sein?
Die Frage muß dem Entwickler gestellt werden.
Der Spannungsabfall würde nicht nur auftreten, der wird auftreten,
denn sonst würde die Schaltung nicht funktionieren
(Aaah, ich liebe den Konjuktiv).
An einer Sicherung würde beim Schalten übrigens die
gesamte Spannung abfallen ;-)
@Falk Brunner (falk)
>Nöö, das passt schon. Sind ja zwei Stromquellen. Ausserdem ist die>Schaltung von mir ;-)
Hatte aber vorher bei dir nachgesehen!
Du hast aber recht.
Trotzdem wäre es wichtig zu wissen welche Stromtoleranz erwartet werden.
Ich hatte R1 immer durch eine z-,Leucht-, oder Normaldiode ersetzt.
(höhere Genauigkeit)
http://www.mikrocontroller.net/attachment/37211/strombegrenzung.gif
So hatte ich das gelöst (auch aus meinem Thread zum strombegrenzten
schalten.
Funktioniert eigentlich recht gut. Mit dem Spannungsfall von rund 0,7
Volt bei maximalen Nennstrom wird man leben müssen, es sei denn man
realisiert das mit einem Operationsverstärker.
Die Stromtoleranz ist nicht so wichtig. Aber mehr +- 10mA sollten es
nicht sein.
Ein gewisser Spannungsabfall ist sowieso nicht zu vermeiden. Daher ist
eine Spanungsabfall in der Größenordnung 2V ok (auch bei 12V
Versorgung).
Danke erstmal für eure Ideen.
Werde mal einiges ausprobieren.
Danke
@PicPic (Gast)
>Trotzdem wäre es wichtig zu wissen welche Stromtoleranz erwartet werden.
Kann man recht genau vorhersagen. Die Toleranz wird in erster Linie
durch die Widerstände bestimmt. Die haben als Metallschicht meist 1%
Toleranz. Im schlimmsten Fall hier also ca. +/-3%.
MfG
Falk
Die Schaltung von Falk würde ich als erstes ausprobieren, die ist recht
schön.
Mitlerweile habe ich die Funktionsweise auch verstanden, Q2 ist
sozusagen eine Konstantstromquelle die im Normalbetrieb die Spannung
voll hoch fährt (da Last zu gering) und bei erhöhter Last dicht macht.
Was ich mich noch frage ist wieviel spannung maximal über R2 ab fallen
kann (bei Nennstrom).
Würde es jetzt auch so aufbauen. Aber funktionieren tut beides.
>Die Toleranz wird in erster Linie durch die Widerstände bestimmt
Und in allererster Linie von der BE-Spannung.
Die ist nämlich (anders als die Widerstände) temperaturabhängig.
TDE1789
BSP742
usw.
Stichwort: Intelligent Power Switch
Hast du dann auch gleich Open Load Erkennung etc.
Vorteil: Sehr geringe Verlustleistung im normalen Betriebsfall und geht
so gut wie nicht kaputt. Platzbedarf. Mit Status kannst du auch
Kurzschluss etc. erkennen. Im Fehlerfall begrenzte Verlustleistung
(Kleiner als die der Transistorlösung).
Nachteil: Preis
Einfach mal nach so Teilen googeln.
Die 1,4 Volt könnte man doch beliebig klein machen oder? z.B. 0,1 Volt.
Aber dann spielt ube von Q2 eine größere rolle.
Man müsste nur die erste Konstantstromquelle ändern bzw R1.
Ich wollte den Thread mal wieder auffrischen, da mir die gefunden Lösung
zwar im Grunde genommen gefällt, ich mir jedoch mehr Strom (200-400 mA)
bei weniger Verlustleistung wünschen würde.
Gibt es da nicht auch Ansätze, das mit nierderohmigen Mosfets zu machen;
dann ggf. nicht als Konstantstromquelle, sondern im einfachsten Fall
einfach abschalten? Das könnt die Schaltung ja zyklisch nachsetzten und
den Ausgang so lange takten bis die Überlast nicht mehr besteht !?
Stefan
@ Stefan (Gast)
>dann ggf. nicht als Konstantstromquelle, sondern im einfachsten Fall>einfach abschalten? Das könnt die Schaltung ja zyklisch nachsetzten und>den Ausgang so lange takten bis die Überlast nicht mehr besteht !?
Genau das machen viele Schaltnetzteile. Bei einem Kurzschluss für eine
Zeit X abschalten, danach wieder einschalten. Deswegen klickern die dann
auch so.
Kann man hier auch machen. Über einen Komparator den Strom feststellen,
bei Kurzschluss = Konstantstrombetrieb über ein Monoflop die
Ansteuerung für ein paar hundert ms blockieren.
MfG
Falk
Hallo Falk,
ich musste erst 'mal suchen - ist schon irre, wie die Beiträge hier nach
unten geschoben werden :)
Mit einem Komparator habe ich so meine Schwierigkeiten wegen der
Baugröße und der zusätzlichen Leiterzüge. Du hast nicht zufällig eine
Idee, wie ich es einfacher (z.B. mit einem Transistor) machen kann, so
dass ein AVR den High-Side ansteuert und den Überstrom möglichste simpel
signalisiert bekommt?
Gruß,
Stefan
