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Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Großer Bumms mit ELKO und IGBTs


Autor: Arno (Gast)
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Hallo, Gemeinde.
Ich habe folgendes Problem. Ich muss drei ziemlich dicke
Elkos (160VDC, 1500µF) über eine ziemlich niederohmige Last (0.33 ohm)
gepulst entladen. Als Schalter habe ich IGBTs vom Typ
IXGK400N30A3 vorgesehen. Die Anordnung mutet etwas sonderbar an
und ist extrem redundant (keine Sorge, punch through ist bedacht).

Nun das Ärgernis:
"Getrigger" werden soll das Mistding mit einem 10ms währenden,
angeblich entprellten 24V-Volt-Signal aus einer Spannungsquelle
mit einem Innenwiderstand <= 100 Ohm. Auf die Gates dürfen nicht
mehr als 20V, und ich will nicht ewig Schaltzeit an ein RC-Glied
verlieren.

Nun das Schöne: In meiner Anwendung steht eine Versorgungsspannung
von 15V zur Verfügung.

So.. und was MACHE ICH NUN?
Hat irgendjemand eine Idee, wie ich's am elegantesten löse?

Meine Vorschläge gehen dahin:

Über Spannungsteiler eine kleine Kapazität aufladen (die aber groß
ist gegen die Gate-Kapazitäten), vor den Gates ein pull-down-Widerstand,
und dazwischen eine 15V-Z-Diode. UNBEFRIEDIGEND!! Oder?

Andere Variante: Schmitt-Trigger

Falls jemandem etwas halbwegs schlicht-Elegantes einfällt:
Ich wäre sehr dankbar!

Gruß,

Arno

Autor: Falk Brunner (falk)
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@  Arno (Gast)

>Elkos (160VDC, 1500µF) über eine ziemlich niederohmige Last (0.33 ohm)
>gepulst entladen.

Macht ~500A Peak, wenn die Leitungen und die Induktivität der 
Verdrahtung da mitmachen. Naja.

> Als Schalter habe ich IGBTs vom Typ
>IXGK400N30A3 vorgesehen.

Was kann der?
(Nöö, Datenblatt raussuchen ist nicht mein Job)

>Nun das Schöne: In meiner Anwendung steht eine Versorgungsspannung
>von 15V zur Verfügung.

Wo ist dann das Problem? MOSFET-Treiber dranklemmen, fertig.

>Über Spannungsteiler eine kleine Kapazität aufladen (die aber groß
>ist gegen die Gate-Kapazitäten), vor den Gates ein pull-down-Widerstand,
>und dazwischen eine 15V-Z-Diode. UNBEFRIEDIGEND!! Oder?

Und was soll der Unsinn?

MfG
Falk

Autor: Andrew Taylor (marsufant)
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@ Te:

Vermutlich wurde ein Monoflop explizit für diesen Zweck Deiner Aufgabe 
erfunden?



Den Rest der Lösung hat Falk ja schon beschrieben.

Autor: Kevin K. (nemon) Benutzerseite
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bau einen Spannungsteiler aus Widerstand und Zener-Diode, über dessen 
Mittelabgriff du an den IGBT gehst

Autor: Ben ___ (burning_silicon)
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wenn es ums reine entladen geht und kein strom während der entladephase 
nachfließt kannst du auch einen dicken (!!) thyristor nehmen. einmal 
gezündet bleibt der leitend bis der kondensator leer ist (oder für immer 
wenn er zu klein dimensioniert war).

ansonsten baust du halt eine schaltstufe zwischen eingang und gate, die 
dir deine 15V an das gate legt wenn am eingang was zwischen 10-30V 
ankommt. einen einfachen spannungsteiler am gate kannst du knicken, 
damit würde das gate vermutlich zu langsam geladen und der große bumms 
findet im transistor statt. bei diesen impulsströmen würde ich den 
transistor so schnell wie möglich einschalten, das gate also so schnell 
wie möglich laden.

was soll das eigentlich werden?
widerstandstöter? coilgun?

Autor: Michael (Gast)
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>...kannst du auch einen dicken (!!) thyristor nehmen. einmal
>gezündet bleibt der leitend bis der kondensator leer ist (oder für immer
>wenn er zu klein dimensioniert war)....

lol, wenn man die Elkos nicht mehr aufladen will ist das wahrscheinlich 
sogar der absolut richtige Weg ^^

Autor: axelr. (Gast)
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>> Was kann der?
>> (Nöö, Datenblatt raussuchen ist nicht mein Job)

1. IXGK400N30A3 markieren
2. rechte Maustaste "Suche mit google nach..."
3. Link mit Datenblatt anklicken
4. Wert merken (oder aus dem pdf kopieren) und hier hinschreiben

ILRMS Terminal Current Limit 75 A
;))

Autor: Falk Brunner (falk)
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@  axelr. (Gast)

>>> Was kann der?
>>> (Nöö, Datenblatt raussuchen ist nicht mein Job)

>1. IXGK400N30A3 markieren
>2. rechte Maustaste "Suche mit google nach..."
>3. Link mit Datenblatt anklicken
>4. Wert merken (oder aus dem pdf kopieren) und hier hinschreiben

Vorgang ist bekannt, bin aber auch mal faul.

Der OP will was vom Forum, nicht anders herum. Siehe [Netiquette]].

>ILRMS Terminal Current Limit 75 A
>;))

Interessiert hier keine Sekunde, wir haben Pulsbetrieb.

OK, suchen wir mal

http://ixdev.ixys.com/DataSheet/DS99584A(IXGK-X400N30A3).pdf

Hoppla, das Ding macht 400A für 1ms. Not bad!

Wird aber hier trotzdem eng.

MfG
Falk

Autor: Michael (Gast)
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>>>> Was kann der?
>>> (Nöö, Datenblatt raussuchen ist nicht mein Job)
>
>1. IXGK400N30A3 markieren
>2. rechte Maustaste "Suche mit google nach..."
>3. Link mit Datenblatt anklicken
>4. Wert merken (oder aus dem pdf kopieren) und hier hinschreiben
>
>ILRMS Terminal Current Limit 75 A
>;))

Und ganz toll, das könnte der TE auch ;)

Autor: Arno (Gast)
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Ja, ich hätte das Datenblatt dazuliefern sollen; hatte es für
unerheblich gehalten, da der IGBT m.E. hinreichend dimensioniert
ist:

Einerseits wegen des ELKO-ESR (kommen nochmal 100 mOhm drauf),
vor allem aber, weil das zu bestromende Teil ein LR-Glied ist.
Und zwar eines, bei dem L=L(I) alles andere als konstant ist:
Die Anfangsinduktivität von ~ 200 µH STEIGT zuerst an (!) auf
~ 600 µH, bis sie bei i~40A abrupt auf <= 2µH "durchsackt".
Dabei bewegt es sich im Kriechfall, ein Überschwingen ist
nicht zu befürchten. Jedenfalls ist wegen der Induktivität
der Last der IGBT vollständig durchgeschaltet, wenn der
"große Schwung Strom" kommt, gewissermaßen "magnetic switch protection".

Ihr merkt's.. ich entwickel' die Last. Blöderweise ist der
Bursche, der sich um die Elektronik kümmern sollte, zuerst
erkrankt und dann in den Urlaub abgerauscht. Jetzt klebt's
an mir und ich merke, dass das alles gar nicht so trivial ist,
wie ich's mir vorgestellt habe ;-)

burning_silicon: Keine Coilgun :-D


Ich bedanke mich jedenfalls für die zahlreichen Antworten!
Die Aufgabe, die Gate-Kapazitäten zügig umzuladen, werde ich
mit IGBT-Treibern lösen anstelle RC-Glied/Z-Diode.
Finde es bloß ein bisschen schade, weil ich auf diese Weise nicht
ausnutze, dass das 24V-Steuersignal hübsch niederohmig ist.


Gruß,

Arno

Autor: Falk Brunner (falk)
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@  Arno (Gast)

>Finde es bloß ein bisschen schade, weil ich auf diese Weise nicht
>ausnutze, dass das 24V-Steuersignal hübsch niederohmig ist.

Hübsch niederohmig, mit <100 Ohm?
Und AFAIK sind SPS Ausgänge nicht so sonderlich schnell, da kommen mal 
fix einige Mikrosekunden zusammen.

MfG
Falk

Autor: Arno (Gast)
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"Hübsch niederohmig" und "schnell" sind natürlich relativ ;-)
Die Last ist "was Elektromechanisches", wenn's bis zum Schalten
des IGBT "nur 50 µs" dauert, dann ist das in diesen Maßstäben
sehr schnell!


Gruß,

Arno

Autor: Falk Brunner (falk)
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@Arno (Gast)

>des IGBT "nur 50 µs" dauert, dann ist das in diesen Maßstäben
>sehr schnell!

Wenn das WIRKLICH so ist, dann kann man Quick & Dirty eine Z-Diode in 
REIHE zum SPS-Ausgang schalten, 5,6V oder so aufs Gate. Dann einen 
Widerstand vom Gate nach Masse, 1k sollte reichen.
Das Ausschalten ist ja dann unkritisch, die Elkos sind dann leer, oder 
explodiert ;-)

MFG
Falk

Autor: Falk Brunner (falk)
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Ach ja, aber bitte vorher OHNE Last mal nachmessen, wie schnell das Gate 
geschaltet wird. Sicher ist sicher.

Autor: Michael O. (mischu)
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Hier seien mal wieder der Tip mit der Entsättigungserkennung angemerkt.
Schau dir mal den HCPL316J an.
Der trennt nicht nur galvanisch, sondern erlaubt eine Überwachung der 
Uce-Strecke des IBGT. Sofern der Peakstrom mal zu groß werden sollte, 
schaltet der zum Schutz den IGBT ab.

Autor: Thomas O. (kosmos)
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wie schnell müssen die Elkos eigentlich entladen werden?

Autor: Arno (Gast)
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Michael, danke!

Thomas:

>wie schnell müssen die Elkos eigentlich entladen werden?

I(max) muss innerhalb 1 ms erreicht sein und min. 200A betragen.


Falk:

>5,6V oder so aufs Gate.

Hmmmm....!! Ich wollte mit 15V draufgehen, um in einem Bereich
zu schalten, in welchem dU/dT<0 ist (mit U=Durchlassspannung).


Gruß,

Arno

Autor: Andreas K. (derandi)
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Spricht etwas gegen einen Thyristor?

Autor: Arno (Gast)
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Nicht unbedingt. Ursprünglich war vorgesehen, das Teil während der
Entladung auch "hart ausschalten" zu können (deshalb befindet sich
auch eine bemerkenswert dicke Diode im Entladekreis).
Mittlerweise ist fast sicher, dass diese Funktion entfällt.
Dennoch.. bin mit Thyristoren völlig erfahrungsfrei!
Währe Deiner Meinung nach eine Diac/Thyristor-Combo den IGBTs
vorzuziehen?


Gruß,

Arno

Autor: Thomas S. (tsalzer)
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wie geht das denn?

>in welchem dU/dT<0 ist

??

guude
ts

Autor: Arno (Gast)
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Thomas,

ich verstehe die einschlägigen Datenblätter so,
wenn ich mir die "input admittances" für NPT und PT-Typen
anschaue. Oder sehe ich das falsch?

Gruß,

Arno

Autor: Arno (Gast)
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..Ihr seid übrigens ein tolles Forum. Grummeliger und grantiger
als die meisten anderen, dafür aber sehr aktiv und sehr hilfreich!

Gruß,

Arno

Autor: Ben ___ (burning_silicon)
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> Grummeliger und grantiger
negativ. direkter und lustiger... ;)

thyristor hätte wie gesagt den vorteil daß die ansteuerung einfacher 
wird. den kannst du mit einem einfachen widerstand am gate mit deinem 
SPS ausgang steuern. ein kleiner strom ins gate reicht und das ding wird 
schlagartig leitend. nachteil ist daß er solange leitend bleibt bis sein 
haltestrom unterschritten wird. du mußt also die stromquelle die du zum 
laden der elkos verwendest während der entladung abschalten damit der 
thyristor sperren kann.

Autor: Falk Brunner (falk)
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Angehängte Dateien:

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@  Arno (Gast)

>>5,6V oder so aufs Gate.

>Hmmmm....!! Ich wollte mit 15V draufgehen, um in einem Bereich
>zu schalten, in welchem dU/dT<0 ist (mit U=Durchlassspannung).

Meeeeensch, so doch nicht! Siehe Anhang.

So, mal wieder das liebe Klischee erfüllt.

MFG
Falk

Autor: Arno (Gast)
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Merci! Ich schätze aber, dass ich doch beim IGBT bleibe.
Ist einfach flexibler, und da ich 15V aus einem SPS zur Verfügung
habe, kann ich den Treiber recht zwanglos versorgen.

Danke nochmal,

Arno

Autor: Falk Brunner (falk)
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@  Ben _ (burning_silicon)

>wird. den kannst du mit einem einfachen widerstand am gate mit deinem
>SPS ausgang steuern. ein kleiner strom ins gate reicht und das ding wird
>schlagartig leitend.

Aber das sollte man bei DEN Strömen eher fix und mit ordentlich Dampf 
machen, sonst killt es den Thyristor. Da hab ich bei der SPS so meine 
Zweifel.

MfG
Falk

Autor: Arno (Gast)
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Ok, Falk.. das war deutlich ;-D

Herrje, bin einfach nicht der Typ, der sich Kürzel merken kann!


Gruß,

Arno

Autor: Arno (Gast)
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Falk,

der Kerl, der den Vorgänger gebaut hat von dem, was ich gerade
bastel, ist übrigens Energietechniker. Das Ergebnis war ganz
furchtbar. Nach dem Motto "sicher ist sicher" hat er ALLES
so ausgelegt, dass es 600 A RMS verkraftet... für IMMER.
Hast Du eine Ahnung, wie sperrig für 600 A ripple current
ausgelegte Elkos so sind? Er hatte da was von Rifa..
Geschaltet wurde mit einem IGBT-Modul aus einem Industrie-Schweißgerät.

Sehr sicherheitsbewusster Mann.

Autor: Anselm 68 (anselm68)
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lach
Dass funktioniert dann sicherlich ein paar 100 Jahre....

Könnt glatt ich gewesen sein ;)

Autor: Falk Brunner (falk)
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@  Arno (Gast)

>furchtbar. Nach dem Motto "sicher ist sicher" hat er ALLES
>so ausgelegt, dass es 600 A RMS verkraftet... für IMMER.

Ohje. Das klingt ja sehr russisch . . .

>Hast Du eine Ahnung, wie sperrig für 600 A ripple current
>ausgelegte Elkos so sind?

Hmm, lass mich raten. Wassereimerformat?

>Geschaltet wurde mit einem IGBT-Modul aus einem Industrie-Schweißgerät.
>Sehr sicherheitsbewusster Mann.

Bausparer!

Wer nicht wagt kommt nicht nach Waldheim!

Sagt man bei uns so. Warum?

http://www.justiz.sachsen.de/jvawh/

;-)

MFG
Falk

P S Ich hab mit einem Kollegen gerade ein Projekt gemacht, dort werden 
~4kA über 4 Zweige mit Thyristoren geschaltet. Pulsentladung aus einem 
600uF Kondensator, 2kV. Das Ganze auf einer eher normalen Platine mit 
105µm Kupferauflage, Leiterbahnen zwischen 2..5mm breit. Und das geht. 
Die Bahnen "springen" nur immer thermisch um 20K beim "Bums" ;-)

Autor: Ben ___ (burning_silicon)
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kann man ja vielleicht mit einem hilfsthyristor machen, der dann das 
gate des "dicken" bedient.

darüber daß sich die bahnen thermisch erwärmen würd ich mir wenig 
gedanken machen, das halten die aus. krass sind nur die magnetfelder die 
dabei entstehen. die zerreißen spulen manchmal recht problemlos...

Autor: Arno (Gast)
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Ich darf Dir sagen:

Wenn die Litze mit einem effektiven Kupfer-Querschnitt von
20 mm2 an einen 0.62mm2 Draht geklemmt wird, sieht das auch
sehr albern aus :-D
Der Draht hüpft auch jedes mal.. um 2K.
Sieht hübsch aus im Infrarotbild!


Gruß,

Arno

Autor: Ben ___ (burning_silicon)
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hast immer noch nicht verraten was das soll... :D

Autor: Arno (Gast)
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Ben,

es geht um eine Vorrichtung, die bei besonders geringer Baugröße
und besonders hohem Wirkungsgrad in besonders kurzer Zeit
kraft elektrischer Energie reichlich mechanische Arbeit verrichten kann.
Und NEIN, es ist keine Waffe ;-)

Wobei.. halte das Ding mal unter Wasser. Das dürfte Fischen
noch in ein paar Metern Entfernung die Schwimmblase zerlegen.
Fällt das unter "Dynamitfischen"?


Gruß,

Arno

Autor: Valentin Buck (nitnelav) Benutzerseite
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Meinst du ein Destructron?
Habe ich schonmal gebaut, aber mit der Kapazität kommst du nicht weit!
Ich habe fast 4Farad 100V verbaut, und das Ding braucht schon ein 
größeres Gehäuse!
Und ich kenne auch noch eine Apparatur, die bei relativ geringer 
Baugröße eine Menge mechanischer Arbeit verrichten kann:
Ein Zünder mit Dynamit!
Ich hoffe mal, das soll keine Bombe werden.

Schonmal an Relais gedacht? An die "veralteten Dinger" denkt ja heute 
keiner mehr, aber vielleicht trifft es ja genau das, was du brauchst. 
Solange die Kontakte sich nicht gegenseitig verschweißen, brauchst du 
keine Angst zu haben, die Dinger sind robust. Und die schalten auch in 
meinem Destructron, allerdings 1 Relais für 400A ausgelegt pro 
Kondensator.
Ich weiß, das geht gegen die Gebrauchs-Empfehlungen aber erfüllt den 
Zweck.
Falls die Kontakte übrigens durch die hohe Temparatur oxydiren,
hilft Salzsäure weiter, oder du nimmst SiC-Teile!

Und sonst kannst du auch ultragekühlte Mosfets nehmen, falls du gerade 
Trockeneis oder flüssigen Stickstoff zur Hand hast!
Wenn du gut kühlst, kannst du fast jedes Bauteil ordentlich überlasten!
Valentin

Autor: Andreas K. (derandi)
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Ben _ schrieb:
> kann man ja vielleicht mit einem hilfsthyristor machen, der dann das
> gate des "dicken" bedient.
>
> darüber daß sich die bahnen thermisch erwärmen würd ich mir wenig
> gedanken machen, das halten die aus. krass sind nur die magnetfelder die
> dabei entstehen. die zerreißen spulen manchmal recht problemlos...

Mit einem Diac erreicht man auch eine schöne, steile Flanke ganz ohne 
Extrawürste.

Autor: was_is_mit_du (Gast)
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Hatte auch mal so was ähnliches gebaut (bei mir warn's 10000 uF, 400 V
und 200 A). Aus Erfahrung kann ich dir sagen, dass eine Splitterschutz-
brille eine gute Investition ist.

Der IGBT wird den Strom locker aushalten (Ich hab da so meine 
Erfahrungs-
werte). Das Problem bei den IGBTs sind die sehr großen Gate-Emitter-, 
sowie
Drain-Gate-Kapazitäten. Da ich mal annehme, das sich die 
Drain-Emitter-Spannung sehr schnell abbauen wird (durch entladen des C), 
kann eine nicht unerheblich große Ladungsmenge auf das Gate eingekopellt 
werden - und dein
IGBT verabschiedet sich.

Also: Das Gate vor Überspannung schützen, sowie die Gate-Ansteuerung so
niederohmig wie möglich ausführen und das ganze sollte funktionieren.

Weiters: Lass niiiieeee einen Energietechniker an so was ran - die 
können
nur Tortendiagramme zeichnen. Der gute Mann weiß schon, warum er sich
vertschüsst hat.

P.S.: Du wirst in der nächsten Zeit noch einige Explodierende
Bauteile miterleben, also immer gleich zwei oder besser drei von
den IGBTs bestellen ;-)

Autor: Ben ___ (burning_silicon)
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ich kann ja mal anders fragen: wozu braucht man sowas?

Autor: Arno (Gast)
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Na, um etwas sehr schnell mechanisch stellen zu können.
Denke beispielsweise an die schnelle Betätigung von
Hochdruckventilen. Mit dem vom Energietechniker pervers
überdimensionierten Funktionsmuster könnte man allerdings auch
den finalen Schlagbohrer aufbauen (ok, dem müsste man noch eine
Wasserkühlung spendieren).



Gruß,

Arno

Autor: Andreas K. (derandi)
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Ich muss da eher an Coin-Shrinking oder Stoßinduktion denken, brauchbar 
um zum Beispiel (gefüllte) Red-Bull-Dosen zu zerreißen. ;)
Da sind aber andere Kapazitäten als das oben genannte am Werk...

Autor: Valentin Buck (nitnelav) Benutzerseite
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Ja!!!
Genau!
Da braucht man kein kleines Gerät, was man in der Hand halten will,
sondern sollte schon mal 'nen halbem Kunikmeter Platzbedarf planen!
Valentin

Autor: Ben ___ (burning_silicon)
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alles nette effekte... aber im grunde habt ihr zuviel lange weile...! :D

das "letzte" was ich noch verstehe sind RFID zapper oder 
induktionsheizer, die dinger erfüllen immerhin einen zweck. aber was 
bringt es dir wenn du eine red bull oder sonstewas dose zerbombst? ich 
meine außer dem ärger wenn du die sauerei hinterher wieder aufwischen 
mußt...

Autor: Valentin Buck (nitnelav) Benutzerseite
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Nun ja, die Erkenntnis,dass Magnetfelder estrem stark sein können. 
Außerdem kannst du damit Rohre als Schrupfschläuche benutzen oder 
Raketen bauen.
Stell dir mal vor, wenn die Space Shuttles getrieben von der Energie 
einiger deformierter Red-Bull-Dosen in die Schwerelosigkeit gleiten...
Valentin

Autor: Falk Brunner (falk)
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@  Valentin Buck (nitnelav)

>Stell dir mal vor, wenn die Space Shuttles getrieben von der Energie
>einiger deformierter Red-Bull-Dosen in die Schwerelosigkeit gleiten...

Das mit den "verleiht Flügel" funktioniert aber nur im Trickfilm, und 
schon gar nicht beim Space Shuttle ;-)

SCNR
Falk

Autor: Valentin Buck (nitnelav) Benutzerseite
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Ich meinte auch die Energie, die beim Shrinking entsteht!
Außerdem kann man auch einen starken Magneten mit einem solchen Gerät 
beschleunigen. Das gibt ordnetlich Kraf, wird aber letztendlich am 
gleichen Problem scheitern, wie die Allkanone, mit der man mal Kapseln 
anch "oben" schießen wollte.

Aber zurück zum Thema:
Hast du schon einmal dran gedacht,
dass die Elkos echt heiß bei soetwas werden?
Hat ja nicht jeder elektrisch nichtleitende SiC-Siliconöle da, aber du 
solltest mindestens mal eine Lüftung andenken!

Valentin

Autor: aaa (Gast)
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.... Du meinst dir Energie die da Umgewandelt wird...

Autor: Valentin Buck (nitnelav) Benutzerseite
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Ja, natürlich, denn nichts kann Energie erzeugen oder zerstören!
Sie wird immer nur umgewandelt und wird nicht mehr nutzbar.
OK: Ich meine die Energie, die beim Shrinking UMGEWANDELT wird!
Valentin

Autor: Arno (Gast)
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Also, äähhhh, ööööööhhhh.. es gibt ja dann doch mehr
IGBT/MOSFET-Treiber auf dem Markt, als ich mir so gedacht habe.

:-/

Kann mir jmd. einen empfehlen?
Er soll möglichst ROBUST sein, einfach zu beschalten,
und er muss zwei von diesen Dingern hier:

http://ixdev.ixys.com/DataSheet/DS99584A(IXGK-X400N30A3).pdf

gleichzeitig mit 15V durchschalten (also beide IGBTs gleichzeitig ON).


Am liebsten wäre mir ein IC mit zwei unabhängigen Treibern an Bord.
Weiß da einer was? Bestimmt...


Gruß,


Arno

Autor: Arno (Gast)
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Wie wär's mit dem Microchip TC427  ?
http://docs-europe.electrocomponents.com/webdocs/0...



Gruß,

Arno

Autor: was_is_mit_du (Gast)
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hmmm... also mit ein paar Fausregeln kommen wir da auf

t = (U = 15V)/(1,5A/20nF) = 15V*20nF/1,5A = 200ns Durchschaltzeit.

Passt.

Autor: BMK (Gast)
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Autor: Andreas K. (derandi)
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Ben _ schrieb:

> das "letzte" was ich noch verstehe sind RFID zapper oder
> induktionsheizer, die dinger erfüllen immerhin einen zweck. aber was
> bringt es dir wenn du eine red bull oder sonstewas dose zerbombst? ich
> meine außer dem ärger wenn du die sauerei hinterher wieder aufwischen
> mußt...

Wenn ich hier so rumscrolle wird hier alles mögliche und unmögliche an 
Müll konstruiert, also warum sollte ich nicht ein wissenschaftlich 
interessantes Experiment aufbauen mit dem ich Münzen schrumpfen kann?
Oder Aluminium-Dosen, doch eigentlich unmagnetisch, einschnüren ohne den 
Rest zu zerknittern, oder gar trotz Inhalt zerreissen...
Andere haben das schon so weit getrieben, das sich die tapfere Münze 
nicht nur zusammengezogen hat sondern auch noch wie ein kleiner Ball 
aufgeblasen hat. Coin-Popcorn.

Das findet auch industriell Anwendung, damit kann man wie erwähnt 
Metallteile auf andere Teile quasi Werkzeuglos aufpressen, und das mit 
einem sehr genau steuerbaren Energieeintrag.
Sehr praktisch bei komplexeren Formen, wo eine mechanische Presse 
schwierig anzuwenden ist.

Autor: Arno (Gast)
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@BMK, was_is_mit_du:

Danke Euch beiden!!


Andreas: Nichts gegen die Magnetumformtechnik ;-)
Die üblichen Flusskonzentratoren sind ganz pfiffig gelöst,
finde ich.

Gruß,

Arno

Autor: was_is_mit_du (Gast)
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@ Andreas Klepmeir:

Es ist schon aus mach einer Spielerei was sinnvolles geworden ;-)

"They all laughed at Wilbur and his brother, when they said that man 
could fly. They told Marconi, wireless was phony, it's the same old 
cry."

- George Gerswin, "They All Laughed," 1937

Autor: Arno (Gast)
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Ach! Ach.

Jetzt ändert sich das Design meiner Last, deren Innenwiderstand
steigt von 0.35 auf 0.7 ohm - worauf das Schuckelchen die
doppelte max.Betriebsspannung braucht (also knapp 320V).

Spannungsversorgung sind weiterhin +160VDC.
(Außerdem stehen in der Anwendung +15V VDC zur Verfügung.)

Ich will das lösen, indem ich zwei Elkos (1.500 .. 2200µF)
parallel auflade und seriell entlade, am liebsten mit IGBTs.

Sehr ärgerlich: Die wild davonlaufenden Emitter-Potentiale.
Hat jemand eine möglichst einfache und ROBUSTE Lösung/Schaltung
für diese Aufgabe? Es gibt doch IGBT-Treiber mit extra-Eingang
für den Emitter-GND?


Von den ständig sich wandelnden Anforderungen an die Last
selbst schwer zerknirscht:

Arno

Autor: Valentin Buck (nitnelav) Benutzerseite
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Sag doch einfach mal,
was das werden soll.

Aber ja, mit den von dir erwähnten IGBT-Dingern sollte es durchaus 
gehen.
Auf gute Kühlung achten!
Und keine Bratwürste drauf grillen!!!
Valentin

Autor: Falk Brunner (falk)
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@  Arno (Gast)

>Spannungsversorgung sind weiterhin +160VDC.
>(Außerdem stehen in der Anwendung +15V VDC zur Verfügung.)

>Ich will das lösen, indem ich zwei Elkos (1.500 .. 2200µF)
>parallel auflade und seriell entlade, am liebsten mit IGBTs.

Dann müssen deine Umschalter aber die recht hoehn Pulsströme aushalten. 
Machbar, aber aufwändig.

Ich würde lieber einen kleinen DC-DC Wandler (Step-Up) hernehmen, du 
brauchst ja keine ultrakurzen Ladezeiten.

>Sehr ärgerlich: Die wild davonlaufenden Emitter-Potentiale.

Wieso davonlaufend? Du müsstest halt galvanisch getrennt ansteuern.

>Hat jemand eine möglichst einfache und ROBUSTE Lösung/Schaltung
>für diese Aufgabe? Es gibt doch IGBT-Treiber mit extra-Eingang
>für den Emitter-GND?

Häää?

>Von den ständig sich wandelnden Anforderungen an die Last
>selbst schwer zerknirscht:

Jaja, das übliche Chaos-Engineering . . . 8-(

MFg
Falk

Autor: Arno (Gast)
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>Dann müssen deine Umschalter aber die recht hoehn Pulsströme aushalten.
>Machbar, aber aufwändig.

Jo, das sollte aber ganz gut gehen (induktive Last, die erst nach
~200µs sättigt). Durch die IGBTs ginge in nicht-voll-durchgeschaltetem
Zustand fast kein Strom.

>Ich würde lieber einen kleinen DC-DC Wandler (Step-Up) hernehmen, du
>brauchst ja keine ultrakurzen Ladezeiten.

Nicht ultrakurz, nee ;-)
Doch der Kunde hält schon meinen LR8 für neumodisches Teufelszeugs
(Elektromechaniker!).
Wenn ich dem seine schöne (exzellente) Gleichspannung verhackstücke,
springt der im Dreieck. Das sind Leute...

Wie realisiere denn die galvanische Trennung am zweckmäßigsten?
Mit Hinblick auf die einschlägigen IGBT-Kennlinien muss ich
jedenfalls 15V -nicht weniger!- bezüglich des Emitters ans Gate
kriegen, um bei den interessanten Typen im NPT-Bereich zu arbeiten.
Und ich will nötigenfalls IGBTs parallel betreiben können.
Sicher ist sicher ;-)


Ächtz.. das ist eigentlich alles echt nicht meine Aufgabe.
Und erheblich kniffliger (vor allem unübersichtlicher), als
ich's mir vorgestellt habe.

Bemerke: Die Worte "Funkenschuster" und "Bit-Schubser" werden
ersatzlos aus dem aktiven Wortschatz gestrichen

Autor: Falk Brunner (falk)
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@  Arno (Gast)

>Jo, das sollte aber ganz gut gehen (induktive Last, die erst nach
>~200µs sättigt). Durch die IGBTs ginge in nicht-voll-durchgeschaltetem
>Zustand fast kein Strom.

Das Problem sind die UMschalter. Mals dir mal auf, incl. Stromrichtung!

>Doch der Kunde hält schon meinen LR8 für neumodisches Teufelszeugs
>(Elektromechaniker!).

Naja,

>Wenn ich dem seine schöne (exzellente) Gleichspannung verhackstücke,
>springt der im Dreieck. Das sind Leute...

Wozu braucht so eine Knall-Bumm Maschine exzellente Gleichspannung?

>Wie realisiere denn die galvanische Trennung am zweckmäßigsten?

Kauf dir einen fertigen DC-DC Wandler. Die haben meist 1kV und mehr 
Isolationsspannung.

MfG
Falk

Autor: Arno (Gast)
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>Das Problem sind die UMschalter. Mals dir mal auf, incl. Stromrichtung!

Hab' ich.. man braucht Dioden.

>Wozu braucht so eine Knall-Bumm Maschine exzellente Gleichspannung?

Braucht die nicht, die Spannungsquelle versorgt aber nicht nur
die Knall-Bumm-Maschine (sondern auch ziemlich empfindliche Elektronik).
Deshalb befindet sich an meinem Eingang auch eine sättigbare
Induktivität :-)

>Kauf dir einen fertigen DC-DC Wandler. Die haben meist 1kV und mehr
>Isolationsspannung.

Die werden keinen DC/DC-Wandler akzeptieren. Never ever.
:-(


Kurzum, es darf alles nichts kosten, muss aber unzerstörbar sein.
Äußerst simpel aber extrem leistungsfähig. Eine Eier legende
Wollmilchsau.

Autor: Falk Brunner (falk)
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@  Arno (Gast)

>Die werden keinen DC/DC-Wandler akzeptieren. Never ever.
>:-(

Sind ja auch Teufelszeug die Dinger.

>Kurzum, es darf alles nichts kosten, muss aber unzerstörbar sein.
>Äußerst simpel aber extrem leistungsfähig. Eine Eier legende
>Wollmilchsau.

Na dann sollen sie es halt selber bauen, wenn es denn soooo suuuuper 
duuuper sein muss. Oder McGyver muss das machen, der braucht nur ein 
Taschenmesser und Klebeband.

MFG
Falk

Autor: Arno (Gast)
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Gleich
gleich
weine ich.


:-(

Autor: Arno (Gast)
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Ja, gibt's denn BILLIGE und ROBUSTE Wandler, die mir meine
Gleichspannung von 125 .. 160 VDC gerade verdoppeln oder
gar, fein geregelt, eine fixe Spannung von 250..300VDC erzeugen?
Die Versorgung müsste ca.50w leisten.

DAS wäre natürlich PRAKTISCH :-)
Müsste nur den elektronikfeindlichen Kunden überreden..


Gruß,

Arno

Autor: was_is_mit_du (Gast)
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>Ja, gibt's denn BILLIGE und ROBUSTE Wandler, die mir meine
>Gleichspannung von 125 .. 160 VDC gerade verdoppeln oder
>gar, fein geregelt, eine fixe Spannung von 250..300VDC erzeugen?

Der robusteste und billigste Wandler für dich heißt: Selberbau

>Die Versorgung müsste ca.50w leisten.

Bei 50 W ist das noch net so schwer ;-)

Autor: Arno (Gast)
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Ob das so funktioniert?
Der Gedanke ist, zunächst über Widerstand und Diode den dicken
Elko direkt auf Ub-0.7V aufzuladen, und dann per mit IR21532D
(CMOS-555+Halbrücken-Treiber) angetackerter Ladungspumpe auf
2Ub-0.7V-1V "nachzuladen".


Gruß,

Arno

Autor: Falk Brunner (falk)
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@  Arno (Gast)

>Elko direkt auf Ub-0.7V aufzuladen, und dann per mit IR21532D
>(CMOS-555+Halbrücken-Treiber) angetackerter Ladungspumpe auf
>2Ub-0.7V-1V "nachzuladen".

Und du denkst, dass eine schlecht nachgebaute Ladungspumpe besser ist 
als ein gutes Schaltnetzteil von der Stange? Gerade in der 
Leistungsklasse?
Hmmm.
Man sieht dein Selbstvertrauen in der nicht gerade geringen Anzahl 
Angstwiderstände förmlich dahinschmelzen . . .

MfG
Falk

Autor: Arno (Gast)
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Öhm.. öh..
Was ist denn "schlecht gemacht" an der Ladungspumpe?
Das Ding soll mir eben die Eingangsspannung (ungefähr)
verdoppeln, statt eine fixe zu liefern. Und regelbare Schaltnetzteile
"von der Stange" wären, jedenfalls in dem Spannungsbereich, wohl zu
teuer? Außerdem soll es extrem schlicht sein.

Und nun die frage:

Siehst Du irgendwo einen Fehler?
Oder funktioniert das Mistding?

Und Angstwiderstände sind doch kaum drin. Dafür viele
Angst-Dioden! :-)


Gruß,

Arno

Autor: Falk Brunner (falk)
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@Arno (Gast)

>Was ist denn "schlecht gemacht" an der Ladungspumpe?

Geht mit den Angstdioden los, über die Angstwiderstände (welche dir 
ordentlich den Wirkungsgrad sowie die Ausgangsleistung versauen), bis 
zur prinzipiell falschen Entscheidung, für sowas ne Ladungspunpe zu 
nehmen.
Ein einfacher Step-Up brauche EINEN Leistungstransistor und EINE Diode. 
Und macht deutlich weniger Strompulse.

>Das Ding soll mir eben die Eingangsspannung (ungefähr)
>verdoppeln, statt eine fixe zu liefern.

Ach was!

> Und regelbare Schaltnetzteile
>"von der Stange" wären, jedenfalls in dem Spannungsbereich, wohl zu
>teuer?

Ja? Wieviel kosten die? Wieviel kostet deine vorraussichtliche Lösung an 
Bauteilen UND Produktion + Logistikkosten? Was kostet deine 
Entwicklungszeit?

Beitrag "Crashkurse für Ingenieure"

Ist wohl viel wahres dran.

Eine Sache neu zu entwickeln, welche bereits auf dem Markt existiert, 
ist nur dann sinnvoll, wenn man a) Profi auf dem Gebiet ist und b) 
grosse Stückzahlen bauen will c) bestehende Lösungen 
Verbesserungspotential haben.

> Außerdem soll es extrem schlicht sein.

Du lässt dich von deinen BWLern und Grobschmieden in die Irre führen. 
Die haben GAR KEINEN Plan, nur ungesundes 1/4 Wissen und Klischees und 
Angst. Wenn du denen das Ruder in der Entwicklung deiner Schaltung 
überlässt, wird dich das teuer zu stehen kommen.

>Siehst Du irgendwo einen Fehler?
>Oder funktioniert das Mistding?

Funktionieren wird es.

MFG
Falk

Autor: Knut (Gast)
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Ich habe mal erlebt, wie man versucht hat eine Batteriebank mit einer 
Nennspannung von >350V über einen dicken Power MOSFET kurzzuschließen 
(pulsartig).

=> Leider hatte man den Kurzschlussstrom derart unterschätzt

==> Der MOSFET is verdampft



Gruß

Knut

Autor: Falk Brunner (falk)
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smoooooooke on the waaaaater.

Autor: Arno (Gast)
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Das sind die IGBTs:

http://www.microsemi.com/datasheets/APT200GT60JR_C.pdf

..an einer nichtlinearen induktiven Last (ca.0.25mH Anfangsinduktivität)
mit 0.5 ohm Widerstand.

Da... dürfte NICHTS verdampfen ;-)

Autor: Falk Brunner (falk)
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@  Arno (Gast)

>      Powermodul.png

>Ob das so funktioniert?

Ist mir gestern abend noch eingefallen. Die Ladungspumpe wird nicht 
funktionieren. Der 220nF Schubkondensator kann nie geladen werden. Mach 
es also gleich richtig, ohne Angsdioden.

MfG
Falk

Autor: ... ... (docean) Benutzerseite
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@Falk
Zu SPS Ausgänge nicht schnell:
http://www.beckhoff.de/EL2262

t_on<1µs und t_off<1µs

Schnell genug?

Autor: Arno (Gast)
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docean,

in der Anwendung ist mit >100m Koax-Kabel zwischen der SPS
und dem Modul zu rechnen..

Gruß,

Arno

Autor: Falk Brunner (falk)
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@... ... (docean) Benutzerseite

>Zu SPS Ausgänge nicht schnell:
>http://www.beckhoff.de/EL2262

>t_on<1µs und t_off<1µs

>Schnell genug?

Jain. Für MOSFETs/IGBTs ist das immer noch langsam, dort schaltet man im 
Bereich von ca. 30..200ns.

Ausserdem haben SPSen AFAIK (meist?) nur High Sige Treiber, die 
Entladung erfolgt dann über den Lastwiderstand. Wäre hier unkritisch, 
allgemein aber nicht.

MFG
Falk

Autor: Arno (Gast)
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So!

Ist es vollbracht?
Hier ist der aktuelle Schaltplan!

SIEHT IRGEND JEMAND gravierende Fehler, insbesondere bei der
Dimensionierung der Bauteile und GANZ INSBESONDERE bei der
Dimensionierung der Gate-Widerstände?

Habe da ein bisschen Angst um die n-Kanal-Mosfets.. dass
beim Schalten durch kapazitives Rückkoppeln auf die Gates
mir die Gate-Potentiale "wegrutschen". Oder so.
Soll ich da auch noch TVS-Dioden dranlegen?

Und hat jmd. Vorschläge, welche MOSFETS für die Anwendung optimal
wären?

Noch zum Verständnis:
Der IR21531D ist ein CMOS-555 mit eingebautem Halbbrücken-Treiber
und sollte, falls ich mich nicht extrem vertan habe, wie beschaltet
mit ca. 9kHz (ED50%) schwingen/kippen. Die Halbbrücke treibt
die Ladungspumpe an (Folienkondensator + 2 Schottky-Dioden).
Der Blindwiderstand des Folienkondensators (0.22µ) sollte um
die 100 Ohm liegen.

Hier sind die Datenblätter:

IGBTs:
http://www.microsemi.com/datasheets/APT200GT60JR_C.pdf

Selbstschwingender Halbbrückentreiber:
http://www.datasheetcatalog.org/datasheet/irf/ir21531.pdf

Vor allem, ob ich bei der Beschaltung des IR21531D irgendwas
falsch gemacht habe, würde mich doch SEHR interessieren..
finden tu' ich keinen Fehler mehr.



Vielen lieben Dank, Gemeinde!!

Autor: Falk Brunner (falk)
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@  Arno (Gast)

>      CSD1000.png

Kannst du das nicht richtig gedreht posten?

>GEND JEMAND gravierende Fehler, insbesondere bei der
>Dimensionierung der Bauteile und GANZ INSBESONDERE bei der
>Dimensionierung der Gate-Widerstände?

Ich nicht.

ABER.

Die Dioden für die Ladungspumpe wirst du bei 300V Sperrspannung kaum als 
Schottky bekommen, ist auch unnötig. Schnelle Siliziumgleichrichter 
reichen.

>Soll ich da auch noch TVS-Dioden dranlegen?

Lass mal gut sein, man kann es auch übertreiben.

>Und hat jmd. Vorschläge, welche MOSFETS für die Anwendung optimal
>wären?

Für die Ladungspumpe? Da geht jeder 200V Wald- und Wiesentyp. Siehe 
MOSFET-Übersicht.

>Noch zum Verständnis:
>Der IR21531D ist ein CMOS-555 mit eingebautem Halbbrücken-Treiber
>und sollte, falls ich mich nicht extrem vertan habe, wie beschaltet
>mit ca. 9kHz (ED50%) schwingen/kippen.

Warum so gemächlich? Das Ding kann locker 100kHz, also los.

> Die Halbbrücke treibt
>die Ladungspumpe an (Folienkondensator + 2 Schottky-Dioden).

Nicht bei 300V Sperrspannung. Bringt auch nix, die 0,5V mehr oder 
weniger spielen hier keinerlei Rolle. Der Folienkondensator sollte vom 
Typ MKP sein, also mit Polyproplylen.

>Der Blindwiderstand des Folienkondensators (0.22µ) sollte um
>die 100 Ohm liegen.

Die 100 Ohm in Reihe sind unsinning.

Hier sind die Datenblätter:

>Vor allem, ob ich bei der Beschaltung des IR21531D irgendwas
>falsch gemacht habe, würde mich doch SEHR interessieren..
>finden tu' ich keinen Fehler mehr.

Aus strategischer Sicht hast du zuviele Taster/Schalter. Vor allem der 
Entladeschalter ist sehr SCHLECHT!!! Das muss automatisch gehen, der 
Sicherheit wegen. Nimm ein Relais mit WECHSELKONTAKT. Mittelabgang an 
den Kondensator, Öffner an den Entladewiderstand, Schliesser an die 
rechte Diode deiner Ladungspumpe. Vertrau mir, das hat seinen Grund. Die 
Steuerspule direkt an die Versorgungsspannung, da es aber keine mit 
160VDC gibt, musst du wohl eins mit 48VDC nehmen + Vorwiderstand. Damit 
wird automatisch beim Abschalten entladen. Sollte das Relais kaputt 
sein, schiebst du nicht die volle Leistung auf den Entladewiderstand, 
der da mal fix abfackeln könnte. Ich hab da so meine Erfahrungen . . .

Auch das mit dem Abschalten der Ladungspumpe ist so nicht sinnvoll. 
Ausser ON/OFF und Manuellen Trigger würde ich da nix einbauen.
K.I.S.S.

Wozu der extra 15V Regler? Für die LED und den Gatetreiber? Kannst du 
alles an den IR21531D hängen, Vorwiderstand anpassen.

MFG
Falk

Autor: was_is_mit_du (Gast)
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Eine gute Sache ist immer ein hochohmiger Entladewiderstand parallel zum
Kondensator - falls dein Safe-Discharge Schalter mal versagt.
Irgendeine Anzeige, ob dein C geladen ist wäre auch empfehlenswert!

Wie sauber ist deine Eingangsspannung? Evtl. wirst du die VCC deiner
Ladungspumpe etwas besser filtern müssen. Ein Varistor ist nicht das
beste Filter gegen transiente Überspannungen. Vielleicht noch eine
Supressordiode parallel zum Varistor.

Autor: Arno (Gast)
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Howdy!
Tut mir leid, dass ich so spät antworte. Hatte sehr viel mehr
um die Ohren, als mir lieb war ;-(

@falk:

>Die Dioden für die Ladungspumpe wirst du bei 300V Sperrspannung kaum als
>Schottky bekommen, ist auch unnötig. Schnelle Siliziumgleichrichter
>reichen.

Verflucht wahr! Ist angepasst.

>Nicht bei 300V Sperrspannung. Bringt auch nix, die 0,5V mehr oder
>weniger spielen hier keinerlei Rolle. Der Folienkondensator sollte vom
>Typ MKP sein, also mit Polyproplylen.

Ist eingepflegt.

>Die 100 Ohm in Reihe sind unsinning.

Sicher?? Können mit nicht beim Schalten schädliche Strom-Spitzen
entstehen, die die MOSFETS gefährden?

>Aus strategischer Sicht hast du zuviele Taster/Schalter. Vor allem der
>Entladeschalter ist sehr SCHLECHT!!! Das muss automatisch gehen, der
>Sicherheit wegen. Nimm ein Relais mit WECHSELKONTAKT. Mittelabgang an
>den Kondensator, Öffner an den Entladewiderstand, Schliesser an die
>rechte Diode deiner Ladungspumpe. Vertrau mir, das hat seinen Grund. Die
>Steuerspule direkt an die Versorgungsspannung, da es aber keine mit
>160VDC gibt, musst du wohl eins mit 48VDC nehmen + Vorwiderstand. Damit
>wird automatisch beim Abschalten entladen. Sollte das Relais kaputt
>sein, schiebst du nicht die volle Leistung auf den Entladewiderstand,
>der da mal fix abfackeln könnte. Ich hab da so meine Erfahrungen . . .


Kann mir ungefähr vorstellen, wie sich die Erfahrung angefühlt hat..
das Ding wird aber sicher in einem Schaltschrank verbaut, der
Elko und die Kontakte sind absolut unzugänglich.

;-)

>Wozu der extra 15V Regler? Für die LED und den Gatetreiber? Kannst du
>alles an den IR21531D hängen, Vorwiderstand anpassen.

Das ist mir irgendwie unheimlich. Ok, das ist keine gute Begründung.



@gast:
>Irgendeine Anzeige, ob dein C geladen ist wäre auch empfehlenswert!

Da hängt permanent ein Voltmeter dran, ist jetzt nur nicht
eingezeichnet ;-)

>Wie sauber ist deine Eingangsspannung? Evtl. wirst du die VCC deiner
>Ladungspumpe etwas besser filtern müssen.

Die Eingangsspannung ist extrem sauber, mehr DC wird's nicht!


VIELEN DANK nochmal für Eure Hilfe, Jungs.
Dieses Forum ist wirklich klasse :-)

Gruß,

Arno

Autor: Falk Brunner (falk)
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@  Arno (Gast)

>>Die 100 Ohm in Reihe sind unsinning.

>Sicher?? Können mit nicht beim Schalten schädliche Strom-Spitzen
>entstehen, die die MOSFETS gefährden?

Die verhindert schon dein ganz linker 100 Ohm Widerstand.

Und warum jetzt 470nF? Mal so zum Vergleich. Wie haben hier 
Hochspannungskaskaden, die auch ~1kW Leistung bringen. Dort sind 10nF 
(ZEHN) drin, gespeist mit ~80kHz Sinus.

>>der da mal fix abfackeln könnte. Ich hab da so meine Erfahrungen . . .

>Kann mir ungefähr vorstellen, wie sich die Erfahrung angefühlt hat..
>das Ding wird aber sicher in einem Schaltschrank verbaut, der
>Elko und die Kontakte sind absolut unzugänglich.

Ja und? Dort brennts aber auch lustig!

MfG
Falk

Autor: Arno (Gast)
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>>Sicher?? Können mit nicht beim Schalten schädliche Strom-Spitzen
>>entstehen, die die MOSFETS gefährden?

>Die verhindert schon dein ganz linker 100 Ohm Widerstand.


SICHER? Extern wird der Strom über die 100 Ohm begrenzt,
aber intern.. da ist doch noch dieser 1µF Glätter (obne, Mitte).
Oder denke ich gerade verkehrt herum, was die Polung der
Dioden angeht?

Grundsätzlich ist mein schnöder Ansatz: Es gibt parasitäre
Kapazitäten und Induktivitäten, die man nicht genau kennt.
Meine Bauelemente sollen möglichst so dimensioniert sein,
dass ihre Werte um viele, viele Größenordnungen höher sind
als die parasitären. Alles, was unerwünscht schwingen könnte,
soll zuverlässig in den Kriechfall gedämpft sein.
Die jetzige Beschaltung des IR21531D ist schon ein Kompromiss,
um Deine Sympathie nicht völlig zu verlieren: Das sind
jetzt ~20kHz. Klar senkt der mglw. überflüssige Widerstand
die Leistung.. aber eine Zeitkonstante von ~300ms für die
Aufladung des dicken Elkos auf Ub-3*0.7V ist völlig ok -
das Ding muss bloß alle 5 Sekunden feuerbereit seien.


Ok.. ok.. dann lese ich nochmal drüber, und dann lasse ich's
so bauen. Falls nicht noch ein Einwand kommt!


Gruß,

Arno

Autor: Falk Brunner (falk)
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@  Arno (Gast)

>>Die verhindert schon dein ganz linker 100 Ohm Widerstand.

>SICHER?

Ganz sicher. Zeichne mal den Stromkreis von Plus nach Minus.

> Extern wird der Strom über die 100 Ohm begrenzt,

Wo extern?

>aber intern.. da ist doch noch dieser 1µF Glätter (obne, Mitte).

Wäre auch nicht so unsinning, mal den Bauteilen Namen zu verpassen. 
Paule, Mike und Kevin sind ganz trendy ;-)

Ok, dort werden neu Stromspitzen entstehen. Aber dein "Konzept" ist 
naja, hmmm . . .
Bei Leistungselektronik nimmt man eigentlich immer LC Filter, und keine 
RL Filter.

>Oder denke ich gerade verkehrt herum, was die Polung der
>Dioden angeht?

>Meine Bauelemente sollen möglichst so dimensioniert sein,
>dass ihre Werte um viele, viele Größenordnungen höher sind
>als die parasitären. Alles, was unerwünscht schwingen könnte,
>soll zuverlässig in den Kriechfall gedämpft sein.

Das ist der berühmte Panik + Null Plan Ansatz :-(
Mann, wo hast du denn den Unsinn her?
Wenn man so irgendwas baut wird es 100mal grösser als nötig. Sowas bauen 
nicht mal die Russen!

>Die jetzige Beschaltung des IR21531D ist schon ein Kompromiss,
>um Deine Sympathie nicht völlig zu verlieren: Das sind
>jetzt ~20kHz. Klar senkt der mglw. überflüssige Widerstand
>die Leistung..

Der ist bei der Anwendung eh schon im Eimer. Die Ladungspumpe schafft 
hier nut deutlich unter 50% Wirkungsgrad. Den Rest verheizen deine 100 
Ohm Panikwiderstände.

> aber eine Zeitkonstante von ~300ms für die
> Aufladung des dicken Elkos auf Ub-3*0.7V ist völlig ok -

Tja, das ist aber nur die direkte Ladung. Die Ladungspumpe muss ja noch 
was draufpacken, nämlich das Doppelte an Spannung, was aber dem 
VIERFACHEN an Leistung entspricht.

>das Ding muss bloß alle 5 Sekunden feuerbereit seien.

Hmm. Mal rechnen.

1000µF@320V haben 51 Ws. Wenn man die im Mittel mit 10W lädt, braucht 
man 5s. Ein einfacher Sperrwandler/Boost Converter mit 20..30W ist sehr 
klein (Zigarettenschachtel) und leistungsfähig (Wirkungsgrad) und hier 
DEUTLICH die bessere Wahl. Schrieb ich aber schon.

Mit deiner Ladungspumpe sieht das schon deutlich schlechter aus. Du 
musst den C von 160V auf 320V laden, macht ein Delta E von 38Ws. Bei 
angenommenen 4s Ladezeit macht das im Mittel 10W. Diese 10W plus X 
verballerst du aber auch in deiner Ladungspumpe. Dein Pumpkondensator 
ist 0,47uF, 2000mal kleiner als dein Speicherkondensator. Du braucht 
also Pi mal Daumen 2000 Takte deiner Ladungspumpe (stimmt nicht ganz, 
ist nur ein gaaaaz grober Überschlag). OK, das sind nur 100ms. 
Währenddessen zieht deine Schaltung halt ordentlich Saft. Und ist 
entsprechend riesig, vor allen die beiden 300W Widerstände. Schön ist 
was anderes. Aber es wird wohl gehen.

>Ok.. ok.. dann lese ich nochmal drüber, und dann lasse ich's
>so bauen. Falls nicht noch ein Einwand kommt!

;-)
Zu spät.

Mfg
Falk

Autor: Arno (Gast)
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Ok, falk.. ok.

Der Widerstand in Reihe mit dem "fliegenden" Folien-Kondensator
ist hässlich. Ansonsten habe bitte Verständnis für mein paranoides
Überdimensionieren! Aber das Ding..

Was mache ich nun?
Lasse ich den 1µF 330VDC Entrippel-Elko, wir wollen ihn Mike nennen,
einfach weg und streiche den Widerstand?
Oder ersetze ich den Widerstand durch eine Induktivität?
Letzteren Gedanken finde ich etwas beunruhigend, da die Anordnung
idealerweise auf 2xUb aufladen soll.. und nicht irgendwas zwischen
2x und 3xUb (Killer!).

Was die Effizienz angeht: Die ist echt schnuppe. Eleganz ist auch 
schnuppe.
Aber ZUVERLÄSSIGKEIT ist absolutes MUSS.




Zuverlässig und einfach, das ist das Dogma. Klobig darf's ruhig sein.
Aber gleich zwei dermaßend fette Widerstände wären schon sehr
klobig.. Ach! Ach. Seufz.


Gruß,

Arno

Autor: Arno (Gast)
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..meine Frage richtet sich natürlich nicht ausschließlich an
falk, der ist ja nicht der einzig Erfahrene in diesem Forum

;-)


Gruß,

Arno

Autor: Arno (Gast)
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(Und wäre es schick, den Eingangs-Monsterwiderstand durch einen
Thermistor zu ersetzen? Darf bloß NIEMALS mehr als 1.4kw ziehen,
das Mistding..)


Gruß,

Arno.. heute leicht hysterisch

Autor: Falk Brunner (falk)
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@Arno (Gast)

>Der Widerstand in Reihe mit dem "fliegenden" Folien-Kondensator
>ist hässlich. Ansonsten habe bitte Verständnis für mein paranoides
>Überdimensionieren! Aber das Ding..

Jaja, die Konservativen . . .

>Was mache ich nun?
>Lasse ich den 1µF 330VDC Entrippel-Elko, wir wollen ihn Mike nennen,
>einfach weg und streiche den Widerstand?

Würde ich machen.

>Oder ersetze ich den Widerstand durch eine Induktivität?
>Letzteren Gedanken finde ich etwas beunruhigend, da die Anordnung
>idealerweise auf 2xUb aufladen soll.. und nicht irgendwas zwischen
>2x und 3xUb (Killer!).

Lass den Widerstand drin, aber der braucht keine 300W!!!
50W sind mehr als ausreichend.

>Zuverlässig und einfach, das ist das Dogma.

Dogmen sind so eine Sache . . .

>(Und wäre es schick, den Eingangs-Monsterwiderstand durch einen
>Thermistor zu ersetzen? Darf bloß NIEMALS mehr als 1.4kw ziehen,
>das Mistding..)

Das wären ~10A, also 16 Ohm an 160V.

>Arno.. heute leicht hysterisch

Heute? ;-)

MfG
Falk

Autor: Arno (Gast)
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Ok.. ich wähle Mike etwas kleiner, den Serien-Widerstand wähle ich
in 50w und der Eingangswiderstand wird durch einen NTC ersetzt.

Merci!


Heute? ;-)

Always ;-)


Gruß,

Arno

Autor: Axel Ro. (axelroro)
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Wow, was ein Thread. "Grosser Bumms" macht halt was her :-)

Dumme Frage zum originalen Post: Warum nicht einfach mit 24V direkt auf 
das Gate ? Lt. Datenblatt hält der IGBT  +-30V im Transient Bereich aus 
(10ms noch transient). OK, Innenwiderstand <100 Ohm, da müsste man mal 
die Switch-Zeit berechnen - aber prinzipiell ginge es. Und bei extremen 
Strömen müsste das den Source-Drain Spannungsabfall positiv 
beeinflussen.

Autor: Arno (Gast)
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>Dumme Frage zum originalen Post: Warum nicht einfach mit 24V direkt auf
>das Gate ?

Weil der zuständige Idiot unfähig ist, herauszukriegen, wie die
Flanke von dem Signal aussieht! Und ich will nicht schöne
Kondensator-Energie an das Heizen der IGBTs verschwenden ;-)


>Lt. Datenblatt hält der IGBT  +-30V im Transient Bereich aus
>(10ms noch transient). OK, Innenwiderstand <100 Ohm, da müsste man mal
>die Switch-Zeit berechnen - aber prinzipiell ginge es. Und bei extremen
>Strömen müsste das den Source-Drain Spannungsabfall positiv
>beeinflussen.

Jo! Aber der Unterschied zwischen voll-durchgesteuert (15V) und
noch-voller-durchgesteuert (24V) dürfte bei den überdimensionierten
IGBTs kaum ins Gewicht fallen, oder?


Ja, ein großer Bumms macht was her!!


Gruß,

Arno

Autor: Falk Brunner (falk)
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@  Arno (Gast)

>Ok.. ich wähle Mike etwas kleiner, den Serien-Widerstand wähle ich
>in 50w und der Eingangswiderstand wird durch einen NTC ersetzt.

NEIN! Serienwiderstand vor deinem Pumpkondensator weg und Ladewiderstand 
oben links bleibt drin als 50W.

MFG
Falk

Autor: Arno (Gast)
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Und das erzeugt sicher keine Stromspitzen des Todes, die meine
Mosfets zerlegen??

grusel

Autor: Arno (Gast)
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Ok.. die Panikwiderstände bleiben drin. Ein Freund von mir baut
das Ding auf, un der ist das Gegenteil eines Energietechnikers:
Hochsensibler Bit-Schubser. Baut überwiegend Dinge, die mit der
Ladung einer Li-Ionen-Batterie jahrelang betrieben werden können.
Der hält 1mA für einen "rieeeesen Strom".
So kann man's auch sehen.

ABER der hatte auch gleich einen gescheiten Einwand:
Das Ding soll idiotensicher sein! Es hat aber einen
manuellen Trigger-Schalter, und es ist nicht gesagt, das
der nappelige Bediener nicht minutenlang diesen Schalter
gedrückt hält. In diesem Falle würde der Eingangswiderstand
ganz schön warm werden...

Und nu'? Hat jmd. eine schlichte Idee, wie's zu beheben wäre?
Meine ersten Gedanken: Eingangswiderstand ersetzen durch geeignet
dimensionierte NTC und PTC in Reihe.
Nächste Idee: Mit dem Eingangswiderstand in Reihe ein JFET vom
Verarmungstyp, der "isolierend geschaltet" wird, sobalt getriggert
wird.


Gruß,

Arno

Autor: Falk Brunner (falk)
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@Arno (Gast)

>Ok.. die Panikwiderstände bleiben drin. Ein Freund von mir baut
>das Ding auf, un der ist das Gegenteil eines Energietechnikers:
>Hochsensibler Bit-Schubser.

Also noch ein "Hochqualifizierter".
Wir sollten ab morgen die Brötchen beim Autoschlosser backen lassen . . 
.
Und die Autos reparieren die Grundschullehrerinnen.
Und die Verwaltung machen die Holzfäller.

>ABER der hatte auch gleich einen gescheiten Einwand:
>Das Ding soll idiotensicher sein!

Idiotensichere Dinge werden nur von Idioten benuzt.

>Und nu'? Hat jmd. eine schlichte Idee, wie's zu beheben wäre?
>Meine ersten Gedanken: Eingangswiderstand ersetzen durch geeignet
>dimensionierte NTC und PTC in Reihe.

Es wird ja immer besser! Ohje ohje!

Mach einen Kondensator i Reihe zum Taster. Stichwort Hochpass. Dann noch 
einen Widerstand vom Taster gegen Masse. Fettig.

MFG
Falk

P S Und übermorgen kommt dann das nächste Idiotenfeature. So langsam 
wirds echt albern.

Autor: Arno (Gast)
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>Mach einen Kondensator i Reihe zum Taster. Stichwort Hochpass. Dann noch
>einen Widerstand vom Taster gegen Masse. Fettig.

>MFG
>Falk

>P S Und übermorgen kommt dann das nächste Idiotenfeature. So langsam
>wirds echt albern.


Ein Hochpass! Gute Idee ;-)
Die Idee mit dem JFET hatte ich, um alle Eingänge UND den Schalter
unwirksam zu machen, weil man da ja alles Mögliche 'reinstecken
kann.

Aber Du hast recht. Irgendwann WIRD es albern.

Im übrigen ist dieser Nachrichtentechniker ziemlich qualifiziert.
Aber eher darin, verschlüsselte Video-Signale im µW-Bereich
frequenzgespreizt zu senden ;-)


Gruß,

Arno

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