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Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Kurzschlussstrombegrenzung in ganz besonderem Lauflicht


Autor: Karl Römer (Gast)
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Hallo zusammen,

habe ganz vergessen zu erwähnen, dass in meinem 'ganz besonderen
Lauflicht' auch die Möglichkeit besteht, dass ein Kabel zum
Leuchtelement einen Kurzschluss bekommen kann. Dabei sollte der Strom
auf sagen wir mal maximal 3 Ampere begrenzt werden.

Nun könnte ich einen entsprechenden Widerstand einbauen, aber das würde
mir dann doch zu viel Leistung kosten.

Es soll ja auch automatisch zurücksetzende Sicherungen geben, die
automatisch wieder leitend werden, sobald der Kurzschluss beseitigt
ist. Wie heissen diese Bauelemente noch mal ?

Vielen Dank
Karl

Autor: Jens123 (Gast)
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k/a..
aber wieso misst du den strom nicht und sagst, wenn I = 3 begrenzt du
ihn??

villeicht meinst du sowas, wie varistoren aber die ale Kurtzschluss
unterbrechung k/a, wie das gehen soll, da das Bauteil ja irgendwoher
wissen muss, ob der KS aufgehoben ist oder nicht, darum muss er
zumindest kurtz den Strom wieder einschalten

Autor: Matthias (Gast)
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Hi

such mal bei Reichelt nach Polyswitch. Das sollte das sein was du
suchst.

Matthias

Autor: Karl Römer (Gast)
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Hallo Matthias,

genau die Polyswitches meinte ist. Ich kam nur nicht mehr auf den
Namen.
Habe mir gerade bei Reichelt den "PFRA 135" ausgesucht. Laut
Datenblatt löst er bei 2,7 Ampere aus. Aber ich werde nicht ganz schlau
aus der Angabe " max. 40A-30V, 7,3s " Insbesondere das "7,3s". Ist
das die Auslösezeit oder die Zeit, die man nach dem Kurzschluss warten
muss, bis das Ding sich regeneriert hat?

Danke nochmals
Karl

Autor: Matthias (Gast)
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Hi

das ist die Zeit die die Sicherung bei Itrip benötigt um auszulösen.

Und es dürfen halt maximal 40A durch die Sicherung fließen. Dann lößt
sie natürlich schneller aus. Da wird AFAIK irgend ein thermischer
Effekt genutzt.

Matthias

Autor: Karl Römer (Gast)
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Die Batterien bringen locker 200 Ampere im Kurzschlussfalle.
Bis die automatische Sicherung ausgelöst hat, sind dann wahrscheinlich
die Transistoren durch.

Aber was mir gerade noch einfällt: Im MOS-FET-Thread hattest du etwas
von einer Sättigungsstromstärke genannt. Wie sähe es aus, wenn man ein
Bauteil mit einer Sättigungsstromstärke von sagen wir mal 2-3 Ampere
dazwischen schaltet ?
Oder gleich einen Transistor nimmt, der ab diesen 2-3 Ampere Feierabend
macht?
Ist natürlich ein Heidenaufwand, alle möglichen Transistor-Datenblätter
nach dem Sättigungsstrom zu durchforsten. Weisst du zufällig einen ?

Autor: Matthias (Gast)
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Hi

das kommt auf die Spannung am Gate an. Kann man schön in den
Kennlinienfeldern (Uds vs. Ids) im Datenblatt ablesen. Da wo die
Kennlinie wagrecht wird ist der Transistor in der Sättigung.

Matthias

Autor: Peter Löschnig (Gast)
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hallo

nimm z. B. den BTS 426, ist praktisch unkaputtbar

Autor: Karl Römer (Gast)
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Hallo Peter,


Danke für deinen wertvollen Hinweis.

Bei Conrad habe ich nichts gefunden,bei Reichelt nur so ähnlich
lautende wie z.B. BTS 436 oder BTS 462 L2. Der erste ist ein
Leistungsschalter und der zweite ein 5-Poliger Transistor, der laut
Datenblatt tatsächlich kurzschlussfest ist. Soweit ich das im
Datenblatt erkennen kann, hat er wirklich eine gewissen Intelligenz
eingebaut, so dass er kurzschlussfest ist.

Ich nehme an du meinst den BTS 462 LE?

VIele Grüsse
Karl

Autor: anfänger (Gast)
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kannst du nicht einfach verhindern, dass der kurzschluß überhaupt
entsteht???

Autor: Karl Römer (Gast)
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Hallo Anfänger,

auf die Frage habe ich gewartet:-)

Nein, das geht leider nicht. Da spielen noch andere Faktoren eine
Rolle, die ich nicht kontrollieren kann.

Viele Grüsse
Karl

Autor: Peter Löschnig (Gast)
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da hilft nur eins, Datenblätter durchwühlen !
es ist sicher ein passender dabei

http://www.infineon.com/cgi/ecrm.dll/ecrm/scripts/...

habe letztens eine Schaltung realisiert, die 21 A dauernd
durchschaltet, und bei 23A nach 5 min (termisch) abschaltet
dafür musst du den Transistor klein dimensionieren und  durch Anpassen
des Kühlkörpers schauen, dass du die Abschalttemperatur
bei Überlast erreichst

Autor: Dominik (Gast)
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Also ich weiß nicht genau wie deine Schaltung aussieht, aber in meinem
regelbaren selbstgebautem Netzteil ist es so gelöst:

In Reihe des Strompfades ist ein Drahwiderstand (R=0,7 Ohm) eingebaut,
die Spannung die an ihm abfällt ist die Basisspannung eines
NPN-Transistors. Wird der Strom größer als 1A, so verhindert der
NPN-Transistor größere Ströme, in dem er durchschaltet und im
Regelkreis des Netzteils eingreift. Die Folge ist, das die
Ausgangsspannung des Netzteils kleiner wird und damit der Strom auf 1A
begrenzt wird.
Wird der Strom wieder kleiner, verringert sich die Basisspannung des
Transistors und die Ausgangsspannung wird zurück geregelt.

Natürlich muss der Drahtwiderstand sehr genau sein und die
entsprechende Leistung dauerhaft in Wäre umsetzen können. Ich habe
einen Konstantan draht genommen und ihn mit einer Messbrücke
abgeglichen.

Ich denke die Strombegrenzung lässt sich auch bei dir verwenden.

Gruß, Dominik

P.S. Falls gewünscht mach ich mal nen genauen Schaltplan...

Autor: Peter löschnig (Gast)
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@Dominik

geht leider nicht, weil Glühbirnen einen niedrigen Kaltwiderstand haben
und beim Einschalten einen wesentlich höheren Strom ziehen
man müsste die Strombegrenzung beim Einschalten auf einen höheren Wert
festlegen (wie hoch, wie lange?)
es ist einfacher das dem Transistor zu überlassen,
die angesprochenen High Side Schalter (Vorteil bei 12V KFZ Verdrahtung)
haben eine Maximalstrombegrenzung und eine funktionierende thermische
Abschaltung bei Überlast

Peter

Autor: Rahul (Gast)
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Nur mal so theoretisch (kam mir halt beim Lesen des Thread in den
Sinn):
Wäre es nicht möglich, die Spannung über der Glühlampe zu messen.
Sobald dann die Spannung trotz eingeschalteten Transistors geringer
ist, als wenn es bei einer funktionstüchtige Verbindung zur Lampe der
Fall wäre, dann läge doch eigentlich ein Kurzschluß vor.
Wie das jetzt schaltungstechnisch aussieht, und ob das überhaupt
funktioniert, kann ich jetzt nicht sagen. War so ein Gedanke...

Es gibt auch MOSFET mit einem eingebauten Shunt bzw. einem Abgriff am
Kanal oder so. Dort kann man eine dem Strom proportionale Spannung
abgreifen. In diesem Fall käme dann wieder das Problem mit dem
Anlaufstrom und der Zeit auf.

MOSFET mit integrierter Kurzschlußsicherung sind da wohl schon die
beste Lösung.

Autor: Josef (Gast)
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Glasrohrsicherung nehmen.


SG Josef

Autor: Thomas (Gast)
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Hi,

ich hatte mal sowas ähnliches gemacht. Buz10 als Low_Side Switch, und
die Spannung darüber als Auslösekriterium genommen. Evtl. ein
Germanium-Transistor(je nach Laststrom) und eine R-C-Kombination im
Eingang um den Einschaltstromstoß zu unterdrücken. Soweit ich mich
erinnern kann hatte ich damit ein FF gesetzt, welches den Buz
ausschaltete. Rücksetzen mit Taster.

guude

Thomas

Autor: kinglazee (Gast)
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Also wenn ein AVR mit ADC's verwendet wird, dann kann man doch
sicherlich eine Drahtbrücke (dank an: Dominik) einbauen, die abfallende
Spannung evtl. mit nem OVP verstärken, auf den adc vom AVR bringen und
so kann man sogar software-mäßig die Sacha genau im auge Behalten,
spitzen in den Speicher des uC schreiben, eine kurze draufschaltung mit
dem uC vornehmen und schnell messen...und und und...

Wenn der Schaltungaufwand evtl. zu groß ist für OVP's einzusetzen
würde mit sicherheit schon ein Spannungabriff an der Drahtbrücke
genügen um auf den ADC eingang zu gehen.

MFG kinglazee

Autor: ...HanneS... (Gast)
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Das ist interessant... Erkläre mal genauer (mit Schaltplan und Software)

Autor: kinglazee (Gast)
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Ich werde sofort etwas entwerfen, kleinere Feinheiten könnte man dann
noch zusammen durchgehen, wie z.B. mit welchen Werten ich auf den ADC
Eingang des uC gehen kann, in welchem Bereich die Eingangsspannung sein
soll um das komplette Spektrum des ADC zu nutzen.

bis gleich...MFG kinglazee

@...HanneS...:
P.S. Bei Bedarf kannst du dich auch hier melden: ICQ: 129322221 oder
über MSN: lazee85@hotmail.com oder AIM: kingl4z3e

Autor: kinglazee (Gast)
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Also ich habe hier mal ein kleiner Plan aufgesetzt, es soll nur ein
Technologieschema sein, die Werte müssten eben noch alles ausgerechnet
werden.

Falls die Funktionsweise nicht klar sein sollte, gebe ich gerne eine
Erklärung dazu ab.

MFG kinglazee

Autor: ...HanneS... (Gast)
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Und das funktioniert?
(in der Praxis, mit 8 oder mehr Lampen, denn es geht ja immernoch um
ein Lauflicht)

Autor: Kurt (Gast)
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Hallo Techniker,

Das mit der Elektronischen Strombegrenzung ist ja OK.
Aber:: !!

Die Aufgabe einer Sicherung ist eigentlich die Leitung vor Überhitzung
und somit Brand zu schützen.

Eine elektronische Sicherung (Halbleiter) ist dafür meiner Meinung nach
nicht geeignet.
Durch äussere und innere Einflüsse (Alterung, Kristallisierung,
Arbeitspunktveränderung durch Überspannung usw.) kann der Halbleiter
durchbrechen und ist somit nicht mehr kontrollierbar ("Negative
Sicherung").
Eine Schmelzsicherung oder auch Polyswitch bringt hier Sicherheit.

M f G  Kurt

Autor: kinglazee (Gast)
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Polyswitch bringt hier keine VDE Sichere Verbindung.
Schau dir mal das an:
http://www.reichelt.de/inhalt.html?SID=10QYCp4tS4A...

Auf Seite 2 von 5 in der Tabelle:
  Bezeichnung    Umax     Imax
   PFRA.250.X     30       40

Zitat:
Autor: Karl Römer - Karl-Alfred_Roemer(at)gmx.de
Datum: 03.11.2004 17:46

Die Batterien bringen locker 200 Ampere im Kurzschlussfalle.
---

Also ich würde eine solche Sicherung nicht benutzen. Außerdem haben
diese Polyswitch's einen sehr hohen Widerstand für eine Sicherung,
somit würde die Strommessung nicht mehr genau bleiben.

Eine Sicherung (Schmelzsicherung)dient in normalem Falle immer dem
LeiTungsschutz!
Die von mir vorgeschlagene Überwachung dient der Regelung und erkennung
von Problemen. Da der uC die Werte erfasst kann dementsprechend über die
Software reagiert werden.

Ich würde die Absicherung wie folgt vornehmen:

Spannungsversorgung---Feinsicherung---uC Überwachung---LAST



MFG kinglazee

Autor: kinglazee (Gast)
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mir ist gerade noch etwas eingefallen:

Man könnte mit Hilfe der Stromüberwachung genau auswerten bei welcher
Leuchtenden Lampe der Kurzschluss bzw. der Strom drastisch ansteigt und
dementsprechend eine auswertung über eine LED ausgeben, oder als BCD
Code mit 4 LED's. So kann sofort abgelesen werden welcher Strang einen
Def. hat.

MFG kinglazee

Autor: Kurt (Gast)
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Hallo kinglazee,

danke für die Info.
Es fällt auf dass alle Typen 40A Max haben.
Was passiert bei Accuversorgung im Kurzschlussfall?
Nimmt nur die "Sicherung" Schaden oder entsteht ein gefährlicher
Zustand?

M f G  Kurt

Autor: kinglazee (Gast)
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Es könnte sein dass der Akkumulator schaden nimmt, der Polyswitch könnte
bei einem Strom von über 40A nicht mehr sicher abschalten. Der
Akkumulator bringt laut Aussage von Karl Römer 200A. Somit ist es
eigentlich schon vorprogrammiert dass der Polyswitch nicht mehr
abschalten kann. Deswegen sollte man eine Selektive Absicherung mit
einer Feinsicherung von 3A vornehmen. (Die Feinsicherung löst bei 3A
nicht sofort aus, so kann der uC vorher reagieren und den Kreis
abschalten und sofort analysieren in welchem Strang der Fehler sich
befindet. s. Datenblatt)

---
Autor: ...HanneS... - hannes.lux(at)gmx.de
Datum: 26.12.2004 21:55

Und das funktioniert?
(in der Praxis, mit 8 oder mehr Lampen, denn es geht ja immernoch um
ein Lauflicht)
---

Die elektronische Überwachung solltest du für den kompletten Kreis
benutzen.
Für die berechnung der von mir gezeichneten Schaltung bräuchte ich noch
einige Werte:
Wieviel Lampen sind denn max. gleichzeitig angesteuert?
Wieviel Leistung hat jede? Wie hoch ist die genaue Spannung?
Ist sie Stabilisiert?

MFG kinglazee

Autor: kinglazee (Gast)
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Keine Stromüberwachung mehr?

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