Guten Morgen an alle, ich muss eine unbekannte Quelle mit einem yc vermessen. Diese Quelle sollte im Bereich von 0..16 Volt liegen. Das Ziel ist es nur von Zeit zu Zeit automatisch zumessen. Mein Gedanke war das ich mittels Mosfets und den TTL Ausgängen meines yC (V2 und V3)die Quelle kurzzeitig isoliere und diese über einen Spannungsteiler jage, dort drüber die Spannung abmessen mit meinen Adu (0..5V). SO kann ich mittels Spannungteiler etc auf den Strom zurück rechnen und die die SApnnung, somit auch die Leistung. Ich habe (siehe Anhang) mir dazu mal eine Schaltung in Multisim simuliert. und habe ein Problem mit den Mosfets. Einer davon der Q2 leitet bei Ugs=0V (V2 auf 0V) immer noch siehe hier das Voltmeter U2. Kehre ich es um un steure den ersten Mosfet mit 0 V an fliesst in meinem Motorzweig mV ergo er sperrt. Es sind die gleichen Mosfet typen (n-kanal) habe auch schon in der Mosfet übersicht mehere ausprobiert mit dem selben Ergebniss. WO liegt hier mein Denkfehler? oder ist es gar ein simulationsfehler? mfg Manuel Naeter
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wieso muss der Messzweig abgeklemmt werden? Es würde dorch reichen, die Messung im Programm timergesteuert aufzurufen. Axel
Hallo Manuel, mir ist nicht ganz klar, warum du das mit dem MOSFET überhaupt machst. Das mit dem Spannungsteiler ist ganz OK. Aber warum lässt du den nicht permanent drauf? Strommessung geht am einfachsten über einen niederohmigen Widerstand in der Masseleitung. Das verfälscht aber die Spannungsmessung, deshalb muss man das dann vom digitalen Spannungswert subtrahieren. Zu deinem Mosfet: Du hast die falsche Polarität verwendet, da du ihn in die Plusleitung hängst. Hier sind P-Kanal MOSFETs richtig. Das gilt für Q1 und Q2. Diese N-Kanal kannst du verwenden, wenn du sie in die GND-Leitung hängst, aber dann hast du keinen Massbezug der V1-Spannung mehr. Wenn du unbedingt den Strom in der Plusleitung messen willst, gibt es spezielle ICs, sogenannte "high side current sense". Aber vieleicht kannst du genauer/deutlicher beschreiben, was du eigentlich machen willst.
Ich denke R2 und R3 sind einfach zu hochohmig. Checke mal im Datenblatt den Leckstrom des FET bei UGS=0V Probiere mal mit: R2=6.80k und R3=2.87k
Es ist Ziel damit Solarzellen zu vermessen, das Problem ist also so was ich gedacht habe, sobald ich den Messzweig permanent drinne lasse, entstehen wiederrum Verluste. Es werden viele Messmodule werden , denn die Zellen werden später in Reihe geschaltet, Bei z.b. 20 Solchen Modulen benötige ich 20 solcher Messmodule. Ich wollte deshalb die Verluste minimal halten. Da dachte ich Messfets die einen geringen Rdson haben, wären da eine gute Idee. So würde nur bei der Messung kurzzeitige Verluste entstehen und nicht permanennt.
Also dann vermute ich dass der eingezeichnete Motor nur als Last dient? Da ist es besser einen Lastwiderstand zu nehmen (evtl. Tauchsieder, Toaster, Heizmatte, Halogenlampe (vorsicht Einschaltstrom)). Noch ein Verständnisproblem: 1.) Wenn du 20 Module hast, reicht doch eine Messchaltung, die für die höhere Spannung ausgelegt ist Die einzelnen Module verhalten sich doch gleich)?? 2.) Wenn du ein Modul ausgemessen hast, kannst du das doch auf beliebig viele hochrechnen? Falls es dir darum geht, die optimalste Leistungsanpassung zu bekommen, reicht es nicht nur die Leistungskurve ermittelt zu haben, du musst ja auch einen DC/DC-Wandler damit ansteuern. Außerdem ist der optimalste Arbeitspunkt von der Beleuchtung abhängig. Ich glaube es gibt solch ein fertiges IC von Linear Technology - weis aber nicht mehr wo/welches.
PS: Falls du für die Ermittlung der Leistungskurve einen steuerbaren Widerstand brauchst, dann musst du tatsächlich einen MOSFET verwenden. Dann ist aber ein zusätzlicher Widerstand überflüssig und du solltest schnell messen, sonst glüht er. Das machst du natürlich nur mit einem Modul.
Die LEistungskurve ist relativ egal. Es muss nur sagen wir alle 5 min die aktuelle LEistung ermittelt werden. Das wegen dem Motor ist es später wird es in den Motor fliessen ist aber vorerst mit einem Akku gekoppelt, wegen Einschaltpegel etc. ist alles abgesichert. Es geht im Prinzip lediglich darum kurzzeit mal die LEistung zuermitteln ohne großartig verluste zu erzeugen. Mit dem Mosfest habe ich das Problem das sie entwerder nur schlecht sperren (Leckstrom) oder schlecht LEiten. Das bei 5V am Ugs nicht die kompletten 16V geschaltet werden sondern nur so 3-4V dann. Im Prinzip gehts es darum allegemein zu checken ob die Module noch einzeln laufen oder ob ein MOdul "schwächelt" und ausgetauscht werden muss. Das Mann von jedem MOdul eine LEistungreferenz bekommen kann.
Die MOSFETS schalten nicht richtig, weil es (wie gesagt) die falschen Typen sind. Du betreibst sie wie eine Kollektorschaltung bei einem Transistor. Du brauchst P-Kanal! Der Source kommt an V1. Spannungsteiler von Source zu Gate und zur Ansteuerung. Wenn das Gate gegen GND gezogen wird, schaltet der MOSFET perfekt durch, wenn Gate = Source ist, ist er ganz aus!
Dir ist aber klar, daß Du wenn Du so eine Schaltung für jedes Modul verwenden willst, Du dafür auch jeweils eine eigene galvanisch getrennte Stromversorgung brauchst. Wenn die Zellen mit einer bekannten Last belastet sind kannst Du doch einfach nur die Spannung der Zellen messen. Durch Vergleich der einzelnen Spannungen kannst Du eindeutig ermitteln ob eine Zelle ein Problem hat da bei einer Reihenschaltung durch alle Zellen der gleiche Strom fliesst.
PS: Wenn du mehrere Module in Reihe testen willst, wäre es das Beste, eine Widerstands-"Leiter" zu verwenden (Reihenschaltung vieler Widerstände) und mit entsprechend vielen P-Kanal Transistoren die Modulabgriffe auf die entsprechende Stelle der Widerstandsleiter zu schalten. Die Transistoren (mit oben beschriebenem Spannungsteiler) kannst du dann über Portpins nacheinander schalten. So misst du zwar nicht die einzelnen Modulspannungen, aber du erhälst immer die gleiche Spannung wenn die Module OK sind. So wie du es machen wolltest, ist es ein exorbitanter Aufwand, weil du differentiell messen müstest - bei erheblicher Gesamtspannung. Da brauchst du auf jeden Fall Spezial-ICs, die das können (z.B. von Linear T.).
habe das jetzt ma mit P-kanal versucht aber will net richtig funktionieren. Wie muss der da genau angeschlossen sein was ist mit dem Drain dann?
PPS: Zu Q2 Mit dem Typ schießt du mit Kanonen auf Bakterien! Dass dein Spannungsteiler so hochohmig ist, ist einiger maßen OK dann erzeugt er keine Verlustleistung. Aber rechne mal nach, wieviel Mikroampere(!) fließen. Da brauchst du keinen RDSon von 0,0000... Ohm. es reicht ein winzig kleiner Typ, der viel geringere Leckströme hat. Berechne den Spannungsteiler so, dass 10-100mW entstehen. Das ist dann stabiler. Außerdem musst du den Innenwiderstand deines Voltmeters / den Eingangswiderstand des ADCs hineinrechnen. Außerdem vermute ich, dass er schon kaputt oder "halblebig" ist.
Also der IRFP064 hat einen Leckstrom von maximal 25 uA bei 25°C. Jetzt rechne einfach mal 25 uA *287 kOhm und du weißt warum das Messgerät nicht 0V anzeigt. (der Anzeige nach fließen ca. 7 uA, also mitten drin im Leckstrom statt nur dabei)
>> P-kanal:
Source kommt an "heiße" Stelle => V1: 16V etc.
Der Drain ist dein Ausgang => Motor.
Wenn Gate auf Usource ist, ist er AUS.
Eingeschaltet ist er, wenn das Gate -10V gegenüber Source hat, also in
Richtung Ground gezogen wird.
Da du die maximale Gatespannung nicht überschreiten darfst, brauchst du
einen Spannungsteiler Source - Gate - Steueranschluss.
PS: Achja, ich würd mir die Verschaltung der IRFP064, genauer der N-Kanal-MOSFETS, nochmal überlegen. Sollen die Fets da bleiben wo sie sind sind vielleicht P-Kanal-FETs die bessere Wahl ;)
Tip an euch: öfters mal mit F5 einen Refresh und meine Postings alle lesen... ;-))
Der MOSFET zur Spannungsmessung ist nicht nur unnötig, sondern wie Michael gezeigt hat auch problematisch. Wenn die Widerstände des Spannungsteilers mit weniger als 1/4 Watt belastet werden, wo ist dann das Problem ihn dauernd aufgeschaltet zu lassen??
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>wo ist dann das Problem ihn dauernd aufgeschaltet zu >lassen?? Das weiß ich auch nicht aber wenn der TE es unbedingt mit MOSFETs haben will und es so sein soll, dass die "+"-Leitung geschaltet werden soll würd ich es mal so wie im Anhang versuchen. V1 und V2 können von der gleichen Quelle sein (z.B. uC-Pin). Die MOSFETs wurden nur willkürlich gewählt, auf jeden Fall P-Kanal müssen es sein.
Wie gesagt ich will die MEssung nur alle paar min. machen. Ungern würde ich den Messzweig permanent drinne lassen weil wie gesagt dann zusätzlich LEistung verbrauche. Was soll ich dann anstelle von mosis nehmen wenn die Quelle zwischen 0..16V schwankt.
>Was soll ich dann anstelle von mosis >nehmen wenn die Quelle zwischen 0..16V schwankt. Relais!? Deren Leckstrom ist recht gering...
@Manuel >Wie gesagt ich will die Messung nur alle paar min. machen. Ungern würde >ich den Messzweig permanent drinne lassen weil wie gesagt dann >zusätzlich LEistung verbrauche. Was soll ich dann anstelle von mosis >nehmen wenn die Quelle zwischen 0..16V schwankt. Du bist schon irgendwie witzig. Du willst den Strom sparen (Bei Spannungsmessung max. 10yA (in Worten: microAmpere), aber für Deine 20 Module hast Du genügend Strom für 20 unabhängige galvanisch getrennte Stromversorgungen???? Das heisst Du sparst maximal etwa 1 Tausendstel von dem was Du zusätzlich brauchst oder anders herum gesagt: dein Zusatzaufwand braucht 1000 mal soviel Strom (ohne den Aufwand zu rechnen) als wenn Du einfach die Spannungen über Spannungsteiler mit einem Modul ermittelst (Was auch nicht ideal ist, eigentlich müsste man differentiell messen).
@ Udo R. S. genau das habe ich höflichst andeuten wollen - ohne all zu nahe zu treten... Dem ist absolut NIX mehr hinzuzufügen ;-))
PS: Oh, habe doch noch was hinzuzufügen!! "Warum einfach, wenns auch anders geht!?!"
Warum ic die Module isoliert messen wollte ist der. Wenn die In Reihe geschaltet werden sumiieren sich die Spannungen auf. beim ersten 16 dannn 32V... mann müsste seperat dann die Differenzen zu einander Bilden. Zudem galvanischen Trennen. DIe MIrkocontroller müssen eh galvansich vom HAuptnetz einzeln getrennt werden. DIe werden von einem 12 V Netz gespeisst und auf Rund 5 V runter Transfomiert. Eine alternatve wie oben ANgedeutet mit Relais wäre auch möglich, aber dachte immer das die Langlebigkeit nicht so gegeben ist, bzw hohe Ansteuerlesitung haben? Wenn man die MEsszweig permannent drinne lassen würde da habt ihr recht fällt kaum LEistung dabei ab da habt ihr völlig recht das gestehe ich ein, nur kommt dass isolieren der Zelle halt hinzu weil dann die differenz gebildet werden müssen.
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