Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Messung des Zustandes eines Thyristors via Ig


von Arno (Gast)


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Liebe Gemeinde,

ich stehe ein weiteres Mal in meinem Leben vor einer etwas obskuren
Aufgabe. Ein ELKO mit 1mF / 300V muss per SCR über eine hochgradig
induktive Last (Linearantrieb, äußerst niederohmig Rl = 0.4ohm)
entladen werden. IGBT soll aus Kostengründen vermieden werden.

Problem: Die Gleichspannungsquelle, die den Elko speist, muss
abgeschaltet werden, um den Haltestrom des SCR sicher zu unterschreiten.
Sobald sichergestellt ist, dass der SCR nicht länger leitet (Elko völlig 
leergelutscht, Strom über Freilaufdiode totgelaufen), muss die
Gleichspannungsquelle wieder eingeschaltet werden.

Wie stelle ich den Leitungs-Zustand des SCR sicher (!) fest, 
vorzugsweise über den Gate-Strom?


Gruß,

Arno

von DerAlbi (Gast)


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Viel Spaß mit deiner Coilgun :-P

Schließe eine starke Diode in Reihe und überbrücke diese Diode mit einem 
10k-Widerstand parallel

Sobald kein Strom mehr fließt misst man über die Diode 0V, so lange 
strom fließt, 0.6-2V je nach Strom....

Das sollte 100% funktionieren - und die Diode kann man natürlich sonstwo 
im Strompfad unterbringen, sodass man das auch schön LowSide messen 
kann.

von Arno (Gast)


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Danke für die Idee!

Aber Du meinst mit "in Reihe" in den Lastpfad, oder?
Dann bräuchte ich

a) ein weiteres Leistungs-Bauteil (wollte ich gerade vermeiden)

b) der Thyristor ist doch ein Dioden-Stapel, an dem sollte ich doch
   sowieso ein built-in-Potential messen können?

(Womit wiederum b) eine Lösung meiner Aufgabe darstellen würde, 
allerdings auf anderem Wege als durch Messung des Gate-Stroms)


Oder habe ich Dich falsch verstanden?

Es ist übrigens keine CoilGun sondern eine ganz andere Art von
Antrieb :-)

von Abdul K. (ehydra) Benutzerseite


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Bezüglich innerer Abgriff:
Du könntest den Thyristor durch eine Kombination zweier 
Leistungstransistoren betrieben mit dem Snap-Effekt ersetzen. Aber ob 
sich das lohnt??

Wie sieht denn der Gate-Strom zeitlich aus? Messe mal den Strom durch A1 
und A2 des Thyristors und parallel dazu den Strom ins Gate. Vielleicht 
gibts das auch bereits fertig irgendwo. Gibt ne nette AppNote von 
Motorola für Thyristoren. Da erstmal reinschauen.

von Arno (Gast)


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>Du könntest den Thyristor durch eine Kombination zweier
>Leistungstransistoren betrieben mit dem Snap-Effekt ersetzen. Aber ob
>sich das lohnt??

Transistoren wollte ich eben aus Kostengründen vermeiden :-/

>Wie sieht denn der Gate-Strom zeitlich aus?

Noch gar nicht bzw. ausgesprochen "pulsig": Labormuster benutzt einen 
IGBT


Gruß!

Arno

von Arno (Gast)


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...um nochmal auf die Ausgangsfrage zurückzukommen:

Kann ich den Zustand des Thyristors nicht über den Gatestrom sicher
ermitteln?


Gruß,

Arno

von Falk B. (falk)


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@  Arno (Gast)

>Kann ich den Zustand des Thyristors nicht über den Gatestrom sicher
>ermitteln?

Afaik nein. Aber wozu? Wenn deine Last sowie Ladespannung konstant sind, 
ist auch der Entladevorgang nach einer vorhersehbaren Zeit beendet.

von DerAlbi (Gast)


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Das mit der Diode solltest du dir nochmal überlegen- 10K über den SCR 
währen hingegen wirklich blöd, weil das ja dein schalter ist, und im 
offen zustand dan heftig über 10K geheizt werden.

Warum die Dioden-Methode doch ganz gut ist? Weil du doch in deiner 
Coilgun bestimmt möchtest, dass der Suckback-Effect der Spule minimal 
ist :-) Dafür ist es eh besser, mehere Dioden in Reihe zu shcalten, die 
den Strom abklingen lassen - dann geht das nämlich wesentlich schneller 
und man erreicht eine höhere Effizienz.

Wenn du also eh mehere Dioden kaufst.. kauf halt eine mehr. Es lohnt 
sich, glaubs mir.

von Arno (Gast)


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Nochmal: Dieser Antrieb ist keine Coilgun. Im Vergleich zu einer
Coilgun ist bspw.die Zunahme der Selbstinduktion während eines
Stellvorganges um ein Vielfaches höher. Der Hub ist begrenzt und
bei Erreichen der Hubenlage ist die Selbstinduktion, vergleichbar einem
Hubmagneten, maximal (dementsprechend auch kein "suckback Effekt").

Die bisherige Anordnung funktioniert erstens mit IGBTs und ist sehr
aufwendig - einschl. Beoachtung des Entladungsverlaufs mit einer
Rogowski-Spule.

Diesen Aufwand kann und will man natürlich nicht überall betreiben.
Die günstigsten Schalter sind mit Sicherheit SCRs, mit den bekannten
Nachteilen.....ich muss SICHER sein, dass das Teil nicht länger leitet 
und will mich nicht allein auf eine Timer verlassen! :-)


Gruß,

Arno

von Arno (Gast)


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>Afaik nein. Aber wozu? Wenn deine Last sowie Ladespannung konstant sind,
>ist auch der Entladevorgang nach einer vorhersehbaren Zeit beendet.


Falk, danke nochmal für die klare Ansage.

Ein Problem ist, dass die Entladungscharakteristik massiv von der
mechanischen Belastung des Antriebs abhängt.
Vermutlich ist es völlig ok, vom worst case ausgehend (mech. 
unbelasteter
Antrieb) nach entsprechender Zeit wieder zuzuschalten.


Gruß!

Arno

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