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Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Elektronische Sicherung wie verwirklichen


Autor: Andreas Riegebauer (blackpuma)
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Guten Morgen!

Ich bin beim Suchen auf diese Schaltung gestoßen. 
http://www.elektronik-kompendium.de/public/schaere...

Spricht etwas gegen diese Schaltung? Wird das heute noch so aufgebaut 
oder gibt es auch schon Fertige Bauteile dafür?

Diese Schaltung hat für mich nur einen Fehler. Im Normalfall ist diese 
Schaltung ausgeschaltet. Ich dachte mir ich mache R6 größer und dann 
noch einen Kondensator rein dann ist der Reset Pin des Flip-Flops länger 
auf Low als der Set Pin und die Schaltung müsste beim Anschließen 
eingeschaltet sein oder nicht?

BG
Andreas

Autor: ... (Gast)
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Wie hoch ist denn der Strom den du absichern willst?

Autor: Andreas Riegebauer (blackpuma)
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Ich wollte den einstellbar machen mit

1 A
2 A
5 A

Vielleicht auch mal höher. Es geht mir in erster Linie um den Test von 
Prototypen. Das mir nicht so viel am WE die Leiterbahn durchbrennt 
sondern die Sicherung fliegt.

BG
Andreas

Autor: Ralph Berres (rberres)
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Ich würde eine elektronische Sicherung nicht unbedingt mit einen Relais 
als Schalter aufbauen wollen. Das Relais schaltet womöglich nicht 
schnell genug ab, wegen seiner mechanischen Trägheit.
In einen Netzteil würde ich immer eine einstellbare Strombegrenzung 
vorziehen, dadurch kann man das Netzteil auch als Konstantstromquelle 
benutzen. In Endstufen würde ich den Endstufenstrom an den 
Emitterwiderstände der Endtransistoren messen und über einen Transistor 
die Basisansteuerung der Endstufe reduzieren. Das ist weit sicherer als 
ein elektronische Sicherung mit einen Relais als Schalter.

Ralph Berres

Autor: Andreas Riegebauer (blackpuma)
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Hallo

Ich möchte wirklich eine Abschaltung. Eine Strombegrenzung hilft 
insofern nichts bei einem Kurzschluss auf der Leiterplatte weil mir dann 
wieder eine Leiterbahn durchbrennt wenn konstant 5A fließen. Wenn ein 
Kurzschluss ist will ich das die Versorgung komplett getrennt wird.

Ich hätte es ohnehin mit einem FET gemacht und nicht mit einem Relais.

Gibt es fertige Bauteile oder ist die Schaltung soweit brauchbar und 
kann ich es mit einem Kondensator am Reset Pin dazu bringen das die 
Schaltung zu beginn ein ist?

BG

Autor: Ralph Berres (rberres)
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Ja kann man.

Ralph Berres

Autor: Michael (Gast)
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Andreas Riegebauer schrieb:
> Das mir nicht so viel am WE die Leiterbahn durchbrennt
> sondern die Sicherung fliegt.

Simple Strombegrenzung des NT ist uninteressant?

Autor: Andreas Riegebauer (blackpuma)
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Strombegrenzung heißt doch es fließt immer ein Strom... Wenn diese auf 3 
od. 5 A eingestellt ich habe ich bei einem Kurzschluss trotzdem die 5A 
fließen und die Leiterbahn löst sich trotzdem in Rauch auf.

Autor: Michael (Gast)
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Andreas Riegebauer schrieb:
> Strombegrenzung heißt doch es fließt immer ein Strom... Wenn diese auf 3
> od. 5 A eingestellt ich habe ich bei einem Kurzschluss trotzdem die 5A
> fließen und die Leiterbahn löst sich trotzdem in Rauch auf.

Richtig, kann dir aber auch bei einer Sicherung passieren. Wenn du deine 
Sicherung auf 5A eingestellt hast, meinst du eine Leiterbahn raucht dann 
bei 5 A ab aber 4.5 A macht sie locker mit?

Autor: Andreas Riegebauer (blackpuma)
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Das ist mir schon klar das eine Leiterbahn bei 4,5 A auch durchbrennt. 
Aber bei einem "echten" Kurzschluss z.B. Lötfehler von Pin auf Masse 
fließen mehr als 5A und dann ist gleich aus.

Autor: MaWin (Gast)
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> Wird das heute noch so aufgebaut

Sicher nicht. Das wurde schon damals nicht so aufgebaut.

Schaltung von 1970:

--+-R25--BD243B--+-----+----
  |         | E  |     |
  +--BD140--+    |     |
  | E  |         |     |
  |   10R        |     |
  |    |       E |     |
  |    +-2N1613--+     |
  |        |    E|     |
  +--2k7---+-NPN-+     |
  |           |        |
  +--10k--+---+---220p-+
          |            |
          +--25k--3k9--+
            Poti
           0.1A-4A.

Autor: Andreas Riegebauer (blackpuma)
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@MaWin:
Auf die schnelle schaut mir das wieder wie eine Strombegrenzung und 
nicht wie eine Sicherung aus.

Autor: Peter R. (pnu)
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Da gibt es auch Strombegrenzungen mit foldback-Verhalten, die also nach 
dem Ansprechen bei 5A auf 1A begrenzen. So etwas ist so zuverlässig, 
dass es sogar hp in seine Netzgeräte einbaute.
Man braucht nur zu suchen.

Autor: MaWin (Gast)
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> Auf die schnelle schaut mir das wieder wie eine Strombegrenzung
> und nicht wie eine Sicherung aus.

Es ist eine latchende, also abschaltende, die allerdings beim 
einschalten an ist.

Autor: Flow (Gast)
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> Das wurde schon damals nicht so aufgebaut.

Übertreib nicht, auch du weisst nicht was schon so alles gewerkelt 
wurde.
Das ELKO-Ding ist nur 1 Möglichkeit von vielen.

Autor: Ralph Berres (rberres)
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MaWin schrieb:
> Schaltung von 1970:

Die kenne ich. Die wurde von der Fa. Radio Rim mal angeboten.

Diese hatte ich auch schon mal nachgebaut. Das Problem war bei der 
Schaltung, das ein nicht unerheblicher Spannungsabfall an dem 
Längstransistor auftrat, der zu dem auch noch nichtlinear vom Strom 
abhängig war.

Also ganz so wie eine normale Sicherung hat sie sich im nicht 
ausgelösten Fall nicht verhalten.

Aber vielleicht gab es von dieser Schaltung auch Derivate die besser 
funktionierten.

Ralph Berres

Autor: MaWin (Gast)
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Ein gewisser Spannungsabfall über 1 Volt (oft bis 4V) ist diesen 
Sicherungen immanent, die nur 2 Anschlüsse haben.

Bei 3 Anschlüssen geht auch deutlich weniger, gerade mit aktuellen 
MOSFETs.

Autor: Zitronencremebällchen (Gast)
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Andreas, du hast noch gar nicht hierzu Stellung genommen:

Beitrag "Tiefentladeschutz funktioniert nicht"

Autor: Ben ___ (burning_silicon)
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die idee mit dem relais würde ich lassen, da verbrennen dir binnen 
kurzer zeit die kontakte. ich hab mal durch einen fehler eine 
autobatterie mit einem kleinleistungsrelais kurzgeschlossen, das 
leuchtete sofort hell auf wie eine glühlampe und testete die 
selbstverlöschende eigenschaft des eingesetzten kunstoffgehäuses...

es gibt durchaus schaltungen vollelektronischer sicherungen, die den 
strom auch komplett abschalten. sowas ist eine gute wahl.

Autor: Christian Erker (Gast)
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Andreas Riegebauer schrieb:
> Das ist mir schon klar das eine Leiterbahn bei 4,5 A auch durchbrennt.
>
> Aber bei einem "echten" Kurzschluss z.B. Lötfehler von Pin auf Masse
>
> fließen mehr als 5A und dann ist gleich aus.Beitrag melden | Bearbeiten

Bei einer Strombegrenzung eben nicht...

Gruß,
Christian

Autor: Markus F. (5volt) Benutzerseite
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Mit einem MOSFET geht das ganz einfach:
Wenn es nur auf eine ungefähre Begrenzung ankommt, dann kann man einfach 
den Rds des MOSFETs als Shunt nehmen.

Ich sage jetzt mal, man nimmt einen FET mit 20mOhm Rds (der IRFZ44N hat 
z.B. ~20mOhm). Bei 5A fallen daran 0,1V ab.
Nun braucht man nur noch einen Komparator: Der +In geht an eine 
Referezspannung von 0,1V, der -In kommt (über ein RC-Glied, das kurze 
Überstrom-Peaks abfängt) an den Drain-Anschluss vom FET, und der Output 
geht (über einen Widerstand von ca. 100 Ohm; sonst fangen viele OpAmps 
zu schwingen an) ans Gate vom FET.

Also: Solange der Strom kleiner als 5A ist, liegt der +In vom Komparator 
höher als der -In. Der Ausgang ist also auf High; der FET leitet.
Bei Überstrom (>5A) wird der Spannungabfall am FET größer als 0,1V. 
Damit geht der Komparator-Ausgang auf low und der FET schaltet ab.
Über den angeschlossenen Verbraucher wird nun der -In komplett auf Vcc 
gelegt, so dass der FET aus bleibt bis der Laststrom Null wird.
Um die Sicherung zurückzusetzen, muss man also die Last mal kurz 
abschalten.
Damit die Sicherung dann zuverlässig wieder einschaltet, sollte noch ein 
Widerstand (ca. 100kOhm) von D nach S des FETs gelegt werden.

Ich habe das vor einiger Zeit schon mal ausprobiert; funktioniert ganz 
gut.
Den FET sollte man aber gut kühlen, auch wenn er bei der entstehenden 
Verlustleistung nicht überhitzen würde: Mit steigender Temperatur steigt 
der Rds nämlich erheblich an, was den Auslösestrom der Sicherung 
verringert.

Autor: mhh (Gast)
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Wenn es einfach, billig und nicht genau sein muss:

       PNP auf KK
------- E     C -----------
   |       B
   R       |
   |       |
   --------|
           |
           R
           |
           |
         Poti
           |
           |
---------------------------

Mit dem Poti wird der Basisstrom verändert mal Stromverstärkung 
Transistor ergibt den begrenzten Laststrom. Da die Stromverstärkung 
strom- und temperaturabhängig ist, kann man hier natürlich nicht aufs mA 
genau einstellen. Das bräuchte dann mehr Aufwand.

Autor: Andrew Taylor (marsufant)
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Obiges ist eine StromBEGRENZUNG, keine Sicherung wie vom TE gefordert.

Autor: mhh (Gast)
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Andrew Taylor schrieb:
> Obiges ist eine StromBEGRENZUNG, keine Sicherung wie vom TE gefordert.

OK stimmt. Dann müsste er noch den EC Spannungsabfall auswerten und zur 
Abschaltung nutzen.

Autor: Alex (Gast)
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eine gute Schaltung findet man, wenn man "schaltbare und einstellbare 
Elektronische Sicherung für Gleichstrom" googelt.
Meines Erachtens ist aber der 1µF Kondensator viel zu groß - die 
Sicherung zu langsam. Deshalb kommen auch die Polyfuse für Elektronik 
meist nicht in Frage.
Ganz aufwändig und komfortabel geht es mit Hotswap-Controllern z.B. von 
Linear Technology.

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