Hallo Leute, Ich will ein kleines Schaltnetzteil 24V auf 2V/3A bauen und dabei den Strom auf der Sekundärseite überwachen. Mit einem Shunt und Instrumentenverstärker ginge das natürlich.Ich frage mich aber, ob ich nicht stattdessen auch den Strom auf der Primärseite dazu verwenden kann, der ja davon abhängen muss. Linear muss die Messung nicht sein, ich muss nur "kein Verbraucher / zu kleiner Strom" und "zu großer Strom" detektieren können. Hat jemand von euch schon einmal so etwas gemacht? Hat es funktioniert? Welche Probleme traten auf? Vielen Dank für eure Hilfe. Gruß, DetlevT
Wenn Du die sekundärseitige Spannung auf 2V regelst, sollte eigentlich deine Stellgröße (in der Regel das Tastverhältnis deiner PWM) eine Aussage über den sekundärseitigen Strom liefern.
Wir nehmen in der Firma SMD-Stromtrafos zum Messen des Stromes. Die so entstehende Spannung kann man dann noch filtern und entsprechend auswerten. Gruss, avrGerd
Klaus T. schrieb: > Wenn Du die sekundärseitige Spannung auf 2V regelst Da habe ich mich wohl schlecht ausgedrückt. Es geht darum, ein Filament so zu heizen, dass Elektronen emittiert werden. Auf diesen Emissionsstrom will ich regeln. Nun kann ein Filament auch einmal kaputt sein (kein Strom). Es kann auch sonst etwas nicht in Ordnung sein, dann soll die Regelung das Filament nicht so weit hoch treiben, dass es kaputt geht. Nun habe ich in Datenblättern von Schaltreglern gesehen, dass diese bei den Treiber-FETs Source-Widerstände einsetzen, um damit den Strom durch den Trafo zu messen/begrenzen. So etwas wollte ich nutzen. Der Widerstand auf der Sekundärseite müsste sich ja mathematisch auf die Primärseite transformieren lassen. Oder ich könnte es simulieren. Nur - praktische Erfahrungen kann ich dadurch nicht ersetzen. Deshalb meine Frage, ob das schon einmal jemand gemacht hat. @avrGerd Dann würde ich einen zweiten, (fast) genauso großen Trafo zusätzlich brauchen. Das möchte ich schon aus Platzgründen nicht.
Ich nehme an, dass dein Filament hochliegt, so dass eine einfache PWM (d.h. ohne Trafo) nicht machbar ist?
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Hallo Klaus, anbei mal ein Bild des Trafos neben einem Lineal. Das ist ein Stromtrafo 1:100 bis 10A. Wir setzen den bis ca. 400V in unseren Netzteilen ein. Gruß, avrGerd
Ob man Primär messen kann/darf ist eine Frage der genauigkeit/bzw
Anforderungen. Der Primärstrom ist bei gleicher Last von gerät zu gerät
verschienden und ist Tempabhängig. Ein entwaiger fehler welcher
zusätzlich Strom abzieht kann eine Primärmessung nicht unterscheiden.
Ist dies akzeptabel, spricht nichts dagegen.
Doch wozu Stromwandler? Die einfachen Übertrager können nur in
geschalteten zweigen plaziert werden (reset) und macht bei hohen Strömen
Sinn. Solche kleine Würfel wie im Bild von avrGerd (etwas größer) nehm
ich für PFC Regelung bis ~30A Phasenstrom. Damit kann man nicht genau
messen aber durchaus den Strom regeln wenn was integrierdendes dahinter
sitzt. Auch will man den Shunt wegen größe/wärme und Surge festigkeit
nicht.
Aber in dem Fall, nur 3A ist man mit einem Shunt besser dran (zb 33m für
100mV, also kein ultra-mega-low-offset-low-noise OPAmp).
Ein Hallwandler ist deutlich teuerer als Shunt+Opamp.
>sollte eigentlich deine Stellgröße (in der Regel das Tastverhältnis >deiner PWM)
eine Aussage über den sekundärseitigen Strom liefern.
Das geht nicht. Wenn der Wandler im CCM Betireben wird, ist das
Dutycycle vom Laststrom unabhängig, wenn es sich ändert nur um Verluste
Auszugleichen. Im DICM ist der Zusammenhang nichtlinear, super.
MFG Fralla
Aber in dem Fall, nur 3A ist man mit einem Shunt besser dran (zb 33m für 100mV, also kein ultra-mega-low-offset-low-noise OPAmp). Daran hatte ich auch schon gedacht. Das wäre die naheliegende, direkte Methode. Das hat allerdings einige Nachteile. Beim Filament stellt sich durch den Emissionsstrom eine Spannung von ~30V ein. Ich bräuchte also für den Instrumentenverstärker eine zusätzliche Spannungsquelle in etwa dieser Höhe, oder nicht?. Außerdem will ich den Emissionsstrom (~µA) einigermaßen genau messen, da muss man schon genau auf den Eingangswiderstand achten. Auch könnten durch Überschläge Hochspannung an dieser Stelle auftreten. Deshalb meine Idee, etwas auf der Primärseite zu machen.
>Außerdem will ich den Emissionsstrom (~µA) >einigermaßen genau messen, da muss man schon genau auf den >Eingangswiderstand achten Dann würde ich primär auf alle Fälle lassen. Der primärstrom hängt vom Wirkungsgrad und dieser von allen Bauteiltolleranzen ab. Könnte man rauskalibrieren, ist aber mehr Aufwand als eine robuste Shuntmessung. >Ich bräuchte also für den Instrumentenverstärker eine zusätzliche >Spannungsquelle in etwa dieser Höhe, oder nicht?. Musst du highside messen? Zieh dir dieses PDF rein, da sind eine menge Schaltungen zum Strommessen highside, lowside, genau, etc. http://cds.linear.com/docs/Application%20Note/an105.pdf >Auch könnten durch Überschläge Hochspannung an dieser Stelle auftreten. Erklären... MFG Fralla
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Fralla schrieb: > Erklären... Kennst du die Schaltungen für Elektronenröhren? Es handelt sich um keine, das Prinzip ist aber das gleiche. Stelle dir also eine Elektronenröhre mit direkt geheizter Kathode (R3) und Widerstand zwischen Kathode und Masse vor (R1/R2). Die Anode liegt durch V1 auf einigen 100V. Nun will ich die Kathode so heizen, dass sich in der Röhre ein Strom (I1) von ~µA einstellt. Das kann ich über den Kathodenwiderstand R1/R2 messen, der als Spannungsteiler ausgeführt ist, so dass ich für die Elektronik nur mit ein, zwei Volt hantieren muss (R2 < R1). Über R1/R2 insgesamt fällt ~30V ab, was als Vorspannung an dieser Stelle auch gewollt ist. Eine Regelschleife soll jetzt die Kathode so heizen, dass sich ein konstanter Strom in der Röhre einstellt. Dazu habe ich einen Trafo (L1/L2) zur potentialmäßigen Trennung und primärseitig eine Push-Pull-Konfiguration. Der sekundäre Heizstrom duch R3 beträgt ~2A, die benötigte Spannung ~2V. Diese befindet sich dann aber in Bezug auf Massepotential auf ~30V. Es gibt also kein "lowside". Damit ergeben sich mehrere Probleme: Ein Shuntwiderstand verbrät merklich Leistung. Bei 100mOhm würden z.B. 10% der Gesamtleistung dort landen. Der zu messende Strom liegt gegenüber Masse auf einem hohen Potential. Ich habe aber keine belastbare Spannungsquelle. Der Strom, der durch die Strommesuung an R1/R2 vorbei fließt, muss klein gegenüber 1µA sein. Genau messen will ich nicht. Aber ich will zum Beispiel feststellen können, ob das Filament durchgebrannt ist, also R3 sehr groß ist. Außerdem will ich eine Sicherheitsabschaltung, damit der Strom durch R3 im Fehlerfall nicht zu groß wird. Diese beiden Situationen will ich detektieren. Habe ich das Problem jetzt verständlich beschrieben?
>Habe ich das Problem jetzt verständlich beschrieben? Ja jetzt passts. >Außerdem will ich den Emissionsstrom (~µA) >einigermaßen genau messen, und jetzt: >Genau messen will ich nicht. Aber ich will zum Beispiel feststellen >können, ob das Filament durchgebrannt ist, also R3 sehr groß ist. >Außerdem will ich eine Sicherheitsabschaltung, damit der Strom durch R3 >im Fehlerfall nicht zu groß wird. Diese beiden Situationen will ich >detektieren. Das ist was anderes. Um Überstrom (um auch die Push-Pull ansteuerfets zu schützen) und Leerlauf (oder wenig Last) festzustellen eignet sich eine primäre Strommessung auch gut, bzw ist bei der Anordnung der sek. Seite auch das einfachere. MFG
Fralla schrieb: > Das ist was anderes. Um Überstrom (um auch die Push-Pull ansteuerfets zu > schützen) und Leerlauf (oder wenig Last) festzustellen eignet sich eine > primäre Strommessung auch gut, bzw ist bei der Anordnung der sek. Seite > auch das einfachere. THX. Genau das wollte ich wissen.
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