Hallo zusammen!
Ich habe eine Schaltung gebaut, in der ich einen aktiven Schaltausgang
habe. Dieser schaltet die Versorgungsspannung an einen Pin. Als Bautein
verwende ich einen BTS4240 von Infineon. Das ist ein Smart High-Side
Power-Switch:
http://www.datasheetcatalog.org/datasheet2/7/0t5xfdt30dsituu4qaed5ch4dh7y.pdf
Der Ausgang muss natürlich kurzschlussfest sein. Als Versorgung habe ich
maximal 30V.
Jetzt überlege ich, ob ich noch eine Polyfuse mit in die Leitung setze.
Ohne passiert folgendes beim Kurzschluss: Der Strom wird vom BTS4240 auf
ca. 60mA begrenzt, was bei 30V eine Verlustleistung von 1,8W macht,
wobei das Teil auch mächtig heiß wird!!! Die Strombegrenzung ist dann
wohl bedingt durch den Thermal-Shutdown.
Jetzt mit der Polyfuse: Meine (Typ MICROSMD010F
http://media.digikey.com/pdf/Data%20Sheets/Tyco%20Electronics%20Raychem%20PDFs/MICROSMD010F.pdf
), begrenzt den Strom auf ca. 17mA, die Spannung fällt dann komplett
über ihr ab, was zu einer Verlustleistung von 510mW führt. Sie darf 0,8W
bei 20°C - gilt das für Raumtemperatur, oder für die Temperatur der Fuse
selber? Klar wird die auch heiß beim Kurzschluss.
Jetzt noch eine weitere Frage - macht es einen Unterschied, ob ich die
Fuse vor oder hinter den BTS setze? Dahinter halte ich für garkein
Problem, davor klemmt sie ja aber theoretisch dem BTS die
Versorgungsspannung ab (min 4,9V) - arbeitet dieser dann noch, oder
kommt es zu einem dauernden An/Aus/An/Aus?
Bin um jeden Rat dankbar!
der Kurzschluß länger andauert, der BTS genügend aufgeheizt ist, dann
greift seine Übertemperatursicherung und er schaltet ab, bis er
abgekühlt ist
(ausprobieren!). Demnach dürfte eine zusätzliche Polyfuse überflüssig
sein.
Wenn schrieb:> dann> greift seine Übertemperatursicherung und er schaltet ab
Da ist dann der Strom von ca. 60mA, läuft hier schon ne halbe Stunde.
Nur wird das Ding so immens heiß!!! Ich habe jetzt nicht wirklich riesig
Platz, da freie Kupferfläche für ihn bereit zu stellen. Daher dachte ich
auch an die Polyfuse, welche den Strom weiter bbegrenzt. Nur wenn vor
oder nach dem BTS4140?
Ich verstehe nicht wie das gehen soll.
Beim Kurzschluss begrenzt doch der BTS schon den Strom, so dass die
Polyfuse nie auslösen wird ?
Oder hab ich Deine Idee falsch verstanden ?
NurEinGast schrieb:> Beim Kurzschluss begrenzt doch der BTS schon den Strom, so dass die> Polyfuse nie auslösen wird ?
Die löst halt wesentlich früher aus und übernimmt dann die ganze Last.
Ehe der interne Temperaturschutz anspricht, werden die ICs ganz schön
gestreßt. Das kann sich negativ auf die Lebensdauer auswirken.
Ein extra Schutz über ein spezielles Schutzbauelement ist daher durchaus
sinnvoll. Auch kann man dieses Bauelement optimal bemessen auf den
wirklich benötigten Strom.
Peter Dannegger schrieb:> Ehe der interne Temperaturschutz anspricht, werden die ICs ganz schön> gestreßt.
Das denke ich mir halt auch. Deswegen wollte ich die Polyfuse
dazupacken. Die Frage ist halt nur, ob ich dann überhaupt noch den
intelligenten Switch brauche, wenn die Verlustleistung im Zweifelsfall
eh über der Polyfuse verheizt wird.
Nur nach wie vor die Frage: Macht es einen Unterschied, ob davor oder
danach?
Sorry - muss nochmal nachfragen.
Der BTS begrenzt doch beim Kurzschluss in null komma nichts auf die
60mA.
Mein Ihr wirklich dass die PolyFuse schneller ist als der BTS ?
NurEinGast schrieb:> Mein Ihr wirklich dass die PolyFuse schneller ist als der BTS ?
Nicht schneller, aber ihr Auslösestrom ist geringer, als wo der Switch
erst anfängt heiß zu werden.
Dennis schrieb:> Da ist dann der Strom von ca. 60mA, läuft hier schon ne halbe Stunde.
Ist ein Kurzschluß der Normalbetrieb oder die Ausnahme?
Wohl eher Letzteres. Daher lass die zusätzlich Sicherung einfach weg!
Oder, wenn Du alles nicht glauben magst, schalte eine Polyfuse vor den
BT... und eine dahinter.
m.n. schrieb:> Ist ein Kurzschluß der Normalbetrieb oder die Ausnahme?
Die Ausnahme natürlich ;-)
m.n. schrieb:> wenn Du alles nicht glauben magst, schalte eine Polyfuse vor den> BT... und eine dahinter
Das ist ja quark! Mir geht es ja nur darum, dass eine davor ggf. seine
Betriebsspannung abklemmt. Nicht, dass die ganze Geschichte dann
zyklisch An und Aus geht.
Dagegen spricht, dass ich zwei weitere Widerstände für den
Spannungsteiler zwischen Source und Gate brauche, da die
Eingangsspannung bis 30V beträgt. Dann vielleicht noch ne Z-Diode am
Gate. Das wäre im Smart-Switch schon alles drin...
Überlege Dir wie häufig der Kurzschluss vorkommen können und wie lange
er dann andauern darf.
Wie Peter oben schon geschrieben hat, geht die Erhitzung beim
Kurzschluss auf die Lebensdauer. Wenn das nen paar Mal für ne Minute
oder so passiert, ist es egal. Wenn jemand das nen paar Tage auf
Kurzschluss laufen lässt, ist das Ding halt hinterher kaputt.
Ist das ein Problem?
Wenn nein, dann nimm nur den Smartswitch und fertig.
Wenn ja wird es aufwendiger: Die Polyfuse ist gut bei "harten"
Kurzschlüssen. Also das Netzteil gibt deutlich mehr her als den
Auslösestrom der Polyfuse und hinten dran ist ein echter Kurzschluss
<1Ohm.
Problematisch wird es dagegen, wenn Du Überlast hast, aber z.B. wenig
unter oder am definierten Auslösestrom der Polyfuse bist. Dann braucht
die Polyfuse ewig zum auslösen oder löst gar nicht erst aus. Der FET
fängt aber trotzdem an zu kochen.
Ich würde in diesem Falle auf den Smartswitch verzichten und selber ne
Schutzschaltung um nen P-FET rum aufbauen. Vorteil ist daß Du die
Schwellwerte und Charakteristika ganz genau auf Deine Schaltung auslegen
kannst.
Entweder mit Current-Foldback, oder mit hartem Abschalten, ausbleiben
und blinkender Warn-LED oder ähnlichem. Der Bediener muss dann den
Kurzschluss entfernen, Schaltung stromlos machen und kann dann wieder
einschalten. Ich bevorzuge meist letzteres, hängt aber sehr vom
Anwendungsfall ab.
Überleg Dir was für Deine Schaltung besser passt und dann such mal nach
Elektronischer Sicherung oder Electronic Fuse.
Wieviel Strom soll der Ausgang denn liefern ?
Der Mindeststrom ist für den Baustein mit 0,2A angegeben.
Eine Minifuse würde ich nicht in die Versorgungsspannung des BTS
schalten. Da brauchst Du auch Serienwiderstände in den Eingängen...
bts.PNG
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