Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Alternativen zu Brücken- oder Synchrongleichrichter (Verpolungsschutz)


von Silvio B. (s_line60)


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Hallo Allerseits,

ich habe gerade ein kleines Problem, wollte mal Fragen, ob Ihr noch eine 
Idee habt. :D

Zum Problem:
Ich habe ein System, welches mit 24V (Gleichspannung) und bis zu 4A 
versorgt wird. Das System besitzt eine Elektronik, die Polung darf also 
nicht vertauscht werden. Dummerweise wird die Versorgungsspannung mit 
einem Stecker realisiert, welcher verdreht werden kann und das System 
soll allerdings in beiden Fällen funktionieren (Einfache Diode in der 
Versorgungsleitung funktioniert damit nicht).

Mein erster Gedanke war ein Brückengleichricht, welchen ich auch bereits 
realisiert haben. Nachteil: Große Verlustleistung :(

Mein zweiter Gedanke war ein Synchrongleichrichter mit MOSFET, habe ich 
auch bereits simuliert und wird vermutlich auch funktionieren...

Dennoch bin ich am Überlegen, ob es nicht noch eine einfachere Lösung 
gibt, da Platz und Verlustleistung leider auch eine Rolle spielen. Wie 
gesagt ich brauche nur einen Verpolungsschutz und keinen vollständigen 
Gleichrichter.

Ich würde mich freuen, wenn einer von euch noch eine Idee hätte.
Einschlagwort, wonach ich googlen könnte, würde mir auch schon helfen.

Vielen Dank schon mal für eure Hilfe.

Gruß
Silvio

von Dietrich L. (dietrichl)


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Silvio B. schrieb:
> Ich würde mich freuen, wenn einer von euch noch eine Idee hätte.

Relais mit 2-poligem Umschalter, das bei Falschpolung eingeschaltet 
wird.
Das löst das Problem der Verlustleistung, aber nicht des Platzes :-(

Gruß Dietrich

von Martin H. (disjunction)


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Ich habe etwas gesurft und den LT4320 entdeckt.
Wie wäre das ?

von 4th (Gast)


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> Mein zweiter Gedanke war ein Synchrongleichrichter mit MOSFET, habe ich
> auch bereits simuliert und wird vermutlich auch funktionieren...

Kannst du die Simulation bzw. den Schaltplan posten?

von Martin H. (disjunction)


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Evtl. passend zum LT4320 ein FDMQ86530L
Ach ja, ein Schlagwort für Google : Diode Bridge Replacement

von Edgar F. (edgarfalke)


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M.E.
bleibt nur der Brückengleichrichter,
Relais ist zu langsam, da ist die Elektronik schon hin.
In alten Zeiten hätte ich gesagt nimm Germanium-Dioden,
deren Duchlass-Spannung ist 0,3 V
Versuch es mit Schottky Dioden deren Duchlass-Spannung ist auch kleiner.
Mfg
Edgar

von Konrad S. (maybee)


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von 4th (Gast)


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Konrad S. schrieb:

> Die MOSFET-Variante von hier:
> http://www.lothar-miller.de/s9y/categories/39-Verpolschutz

>>> Dummerweise wird die Versorgungsspannung mit einem Stecker realisiert,
>>> welcher verdreht werden kann und das System soll allerdings in beiden
>>> Fällen funktionieren

von Konrad S. (maybee)


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@4th
Mpf! Lesen reicht also garnicht. Es muss auch ankommen. :-)

von 4th (Gast)


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Konrad S. schrieb:

> @4th
> Mpf! Lesen reicht also garnicht. Es muss auch ankommen. :-)

???

von Konrad S. (maybee)


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4th schrieb:
> ???

Will sagen, ich habe es gelesen, dass es nicht nur um Verpolschutz 
geht. Zumindest sind die Augen über die Textpassage gelaufen. Aber es 
hat im Hirn keinen bleibenden Eindruck hinterlassen. Lediglich der 
Verpolschutz ist hängengeblieben.

von Dominik J. (d-r-j)


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Zwei Relais einbauen, nur das richtige schaltet ein.
Entweder Relais 1, schaltet direkt zu,
oder Relais 2, schaltet gekreuzt zu.
Die Elektronik bekommt erst Spannung wenn ein Relais einschaltet,
daher Sicher.

Vorteil: wenig Verlustleistung, Elektronik sicher
Nachteil: Platzbedarf

von Lothar M. (Firma: Titel) (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite


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Linear Technologies haben da was im Programm: LT4320
http://m.linear.com/product/LT4320
Absolut toll, das Teil...

von Silvio B. (s_line60)


Angehängte Dateien:

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Danke erstmal für euere Ideen.

Relais:
An Relais habe ich auch bereits gedacht, leider konnte ich auf Digikey 
keine geeigneten finden. Außerdem muss das System viele Schaltzyklen 
ertragen, was eigentlich gegen Relais spricht. Außer es gäbe eine Art 
elektronische Relais? Auch hier bin ich leider nicht auf Digikey fündig 
geworden.

Synchrongleichrichter:
Der Synchrongleichrichter, wie im Schaltplan, ist schon nahe an dem dran 
was ich will. Leider verbraucht auch diese Schaltung aufgrund der 4 
notwendigen FETs recht viel Bauraum (1 - 2 cm², ich weiß viel Bauraum 
ist relativ :D )
Aus diesem Grund wollte ich mal Fragen, ob hier noch einer eine 
Trickschaltung kennt, um diese Schaltung zu vereinfachen (zb. Schaltung 
nur mit 2 FETs?) bzw. es  eine alternativen gibt? Die Qualität der 
Gleichrichtung ist mir egal, solange meine nachstehende Schaltung 
überlebt.

LT4320:
Dieses Bauteil ist zwar interesant, würde aber meiner Meinung nach nur 
die 8 Widerstände aus meiner Schaltung ersetzen. :) Wie gesagt, die 
Eingangsspannung ist eine saubere Gleichspannung 24V, kein Sinus.

Würd mich freuen, wenn noch Einer eine kreative Idee hat?

von Edgar F. (edgarfalke)


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Hallo Chris,
Frage kannst Du nicht Stecker und Buchse gegen verdrehungsichere
Einheiten austauschen ?
Edgar

von Silvio B. (s_line60)


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Prinzipiell ist das eine gute Idee, aber leider besteht diese Option 
nicht. Also nein, der Stecker sowie die Buchse können nicht beeinflusst 
werden.

von Martin H. (disjunction)


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Ich habe noch den NMLU1210
aber 20V und 3,2A werden Dir nicht reichen.

weiteres Schlagwort: AC−DC Rectification

von wendelsberg (Gast)


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Definiere

Silvio B. schrieb:
> viele Schaltzyklen

wendelsberg

von Gregor B. (Gast)


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MAX16126 (3x3mm) plus Doppel-MOSFET, z.B.

Alpha & Omega AON6850 (42mOhm Rdson, 5x6mm)
Fairchild FDMS8090 (20mOhm Rdson, 5x6mm)
On Semi NVMFD5877  (60mOhm Rdson, 5x6mm)

5 Widerstände
3 Kondensatoren
1 Z-Diode, z.B. NZ9F2V4T5G (1,2x0,65mm)

von Bernd K. (bmk)


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Silvio B. schrieb:
> Der Synchrongleichrichter, wie im Schaltplan, ist schon nahe an dem dran
> was ich will. Leider verbraucht auch diese Schaltung aufgrund der 4
> notwendigen FETs recht viel Bauraum (1 - 2 cm², ich weiß viel Bauraum
> ist relativ :D )

Platzbedarf DoppelFET 5x6mm x 2 = 60mm²
Platzbedarf EinfachFET 3,3x3,3mm x 4 = 43,56 mm²

http://www.mouser.com/ds/2/405/slps261a-122188.pdf

von Silvio B. (s_line60)


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Zu den Schaltzykle:
Mehrere Milion Schaltzyklen, wenn der Stecker einmal sitz, wird er 
allerdings nicht wieder abgenommen. Die Polung bleibt dann konstant.

MAX16126:
Der MAX16126 sieht auf den ersten Blick interesant aus, ich werde ihn 
mir mal noch genauer anschauen.

FET Vorschläge:
Der Sychrongleichrichter mit einzelnen FETs oder  zwei DoppelFETs ist 
momentan meine Nr. 1. Bauteile hierfür habe ich mir bereits 
zusammengesucht.
Meine Frage besteht allerdings eher in der Optimierung/Vereinfachung der 
Schaltung z.B. Schaltung mit nur zwei FETs, wie mit dem MAX16126.

Leider spielen für mich Platzbedarf, Verlustleistung und auch der Preis 
eine Rolle. Ich habe über das Problem schon eine Weile nachgedacht und 
meine beste Lösung ist bis jetzt auch der Synchrongleichrichter. 
Zumindestens freut es mich schon mal, dass dieses Problem doch nicht 
ganz trivial ist, das heiBt ich bin schonmal nicht ganz dumm :D

Zum Vergleich
                     Platzbedarf  Verluste  Preis
Brückengleichrichter   Mittel       Groß    teuer Leistungsdiode kosten
Synchron 4 FET         Mittel       Gut     teuer FET kaum billiger als 
D
MAX1612                 Gut         Gut?    teuer  vermutlich

Speziell in der Spannungs und Leistungsklasse ist der preisliche 
Unterschied der Bauteile recht gering. Aus diesem Grund bin ich vorallem 
an einer Lösung mit nur zwei FETs oder Dioden interessiert.

von Nicolas S. (Gast)


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Silvio B. schrieb:
> Mehrere Milion Schaltzyklen, wenn der Stecker einmal sitz, wird er
> allerdings nicht wieder abgenommen. Die Polung bleibt dann konstant

Das heißt es würden auch einfach zwei Dioden und zwei Sicherungen, von 
denen eine durchbrennt reichen?

von Nicolas S. (Gast)


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Sri, vier Sicherungen von denen zwei durchbrennen.

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