Hallo!
Kann mir jemand sagen, ob die Schaltung im Anhang fehlerhaft ist, oder
ob ich
nur beim Aufbau irgendwas falsch gemacht habe.
Kurze Funktionsbeschreibung:
Es soll ein Motor (12V/1A) vor überlast geschützt werden. Über R1 wird
der Strom
gemessen der in den Motor (Anschlüsse +12V/GNDIO) fließt. Mit R4 wird
der
zulässige Strom eingestellt. Nach einmaligem überschreiten des
zulässigen
Stroms soll das MOSFET abschalten und NICHT wieder einschalten(Reset nur
durch trennen der Versorgungsspannung). Dabei geht die rote LED an. Kurz
vor dem Abschalten soll aber noch die orange LED angehen und die grüne
aus.
Ich habe das mal aufgebaut, aber sobald ich den Strom einschalte(kein
Motor
dran!) blitzt die grüne LED kurz auf, geht aber gleich wieder aus. Keine
andere LED ist an. Der OPAMP wird warm. Das Mosfet ist gesperrt, weil
PIN
eins des OPAMPs auf Vcc/2 liegt. Testspannungen: 4V- 15V(aus
ungeregeltem
3V-12V Trafo)
Hermann
Ich schließe den Motor nicht an, weil die Schaltung auch ohne Last
funktionieren sollte.
Keine Last=>kein Spannungsabfall=>grünes Licht. Außerdem ist der MOSFET
sowieso gesperrt.
Der BT136 ist so geschalten(Sicht von oben):
Linker Pin(1): GND
Mittlerer Pin(2): Rückführung auf Pin 5, Mosfet(linker Pin1, Gate), Rote
LED1
Rechter Pin(3): 100Ohm nach OPAMP Pin1
Laut Datenblatt:
1 main terminal 1
2 main terminal 2
3 gate
Eine kleine Korrektur zum ursprünglichen Posting:
Der OPAMP wird NICHT war, dass war nur meine Halogenlampe und LED1(rot)
leuchtet jetzt. Vorher war an der Anode sowohl der Widerstand als auch
GND(die unterbrechung auf der Platine war nicht ok)
Oh je, jetzt steht da der falsche Name da. Vorgestern hat mein Kumpel
was gepostet als er zu besuch war und jetzt ist bei Opera (die andern
Postings waren mit IE) noch der alten Name drin gewesen. Das Posting von
"Max" kommt also von mir!
Hermann
hi,
falls led2 und led3 zwischen +12volt und 0volt liegen,wie aus dem
schaltplan hervorgeht,dann muesste mindestens eine led 'kaputt' gehen...
warum so ein 'dicker' bt136...ein kleiner thyristor waere genug.
@Edi: Warum müsste eine LED kaputt gehen. Hab doch einen Vorwiderstand
dran. Oder meinst du wegen der Sperrspannung. Das hat bei diesen LEDs
noch nie Probleme gemacht.
Den BT136 hatte ich gerade zur Hand. Sonst gibt's da keinen Grund warum
ich genau den genommen hab.
@all:
Hab wieder einen Fehler gefunden: Ich hatte am OPAMP vergessen GND
anzuschließen. Schande über mich!
Leider ist das Problem damit noch nicht behoben.
Es gibt jetzt drei Zustände:
Die genauen Werte sind leicht von der Eingangsspannung abhängig
1. Poti auf VCC bis ca. 2/3Vcc: Grüne LED ist an, Rot glimmt, MOSFET
offen, bleibt offen bei Kurzschluss der Ausgänge. Kommt dieser Bereich
von der Unfähigkeit des OPAMPs Spannungen knapp unter Vcc richtig zu
verarbeiten?
2. Poti auf ca. 2/3Vcc bis ca.1/3Vcc: Rot glimmt, MOSFET offen, sperrt
manchmal bei Kurzschluss(Poti nahe 1/3Vcc), sobald es sperrt ist der
Zustand wie bei 3.
3. Poti auf ca. 1/3Vcc bis GND: Rot leuchtet hell, MOSFET sperrt,
rücksetzen nur durch Ausschalten, beim zurückdrehen in Richtung Vcc geht
die grüne LED aber wieder an.
Noch was interessantes:
Messung am dritten Verstärker des OPAMPs:
Output: 0,6V
+Input: 0,0mV
- Input:0,06V
wie kann es sein, dass ich am Ausgang ne Spannung habe, wo doch der
-Eingang deutlich über dem +Eingang liegt?
Vielen Dank für eure Hilfe!
Hermann
Stimmt, dass mit dem Weg von +12V,LED2, LED3, GND hab ich vorher nicht
gesehen. Ich hab mir gedacht, der Ausgang 7 liegt entweder auf +12V oder
auf GND. Hab das jetzt mal geändert. Jede LED hat jetzt einen 560R. Mich
würde interessieren, ob die Schaltung ansonsten funktionstüchtig ist,
oder ob ich irgendwelche Eigenheiten des Opamps beachten muss(nicht
Rail-To-Rail). Warum ist z.B. die Ausgangsspannung am Verstärker >0 bei
+Eingang=0?
Hermann
Hallo Hermann!
Du hast ein Problem beim arbeiten an den Ub-Grenzen. In diesen Bereichen
werden OV's unberechenbar.Der Messverst.IC1C hat teilweise GND und auch
bei den anderen sieht es nicht besser aus. Du solltest eine virtuelle
Masse einführen die mindestens 0,7V von den Ub-Grenzen weg ist.Bei OV's
mit Fet-Eingängen sind es sogar 3V!
Ich selbst benutze meistens 1,2/2,7V Ref-Dioden für solche Sachen.Zur
Strommessung musst du,wenn's ordentlich gehen soll, einen Subtrahierer
einsetzen der gegen die virt.Masse geht.
Das wirft natürlich jetzt einiges an Fragen auf, aber da hilft
Literatur. Wenn du das verstanden hast wirst du auch später keine
Probleme mit OV's haben.
Ich wünsche dir volle Erfolge!
Uwe
Hallo Herrmann,
ein Thyristor (z.B. TIC44 ist dort nur notwendig, es liegt ja immer + an
der Anode und - an der Kathode. Das Abschalten des Thyristors und auch
eines Triacs wird durch Unterschreitung des Haltestromes erreicht. Dies
kann schon durch einen kurzen gegen den Haltestrom gerichteten Strompuls
des Motors geschehen welcher ja über dem Meßwiderstand abfällt. Die
Kathode also direkt nachnach Masse legen. Filterung gegen Motorstörungen
sind außerdem unumgänglich und bereits im jetzigen Entwurf vorzusehen.
MfG Manfred Glahe
Nachtrag,
habe mir die Schaltung nochmal genauer angesehen und schlage folgende
Änderung vor: Die LED in Reihe mit dem Vorwiderstand fürs Gate setzt die
maximale Gate-
Source Spannung (je nach Led) um bis zu 2V herrab. Dadurch wird der
Mosfet nicht mehr (>10V-18V) voll durchgesteuert und wird im Betrieb
Heißlaufen und die Motorleistung wird herrabgesetzt werden. Die Led über
eine Entkoppeldiode parallel zum Thyristor schalten und mit einem
separaten Vorwiderstand versehen. Schaltet der Thyristor nun durch, so
wird die Ledanode über die Entkoppeldiode nach Masse gezogen. Das
Gatepotential ist hierbei ca. 0V bis +UB.
MfG Manfred Glahe
@Uwe:
1. Posting:
>Das wirft natürlich jetzt einiges an Fragen auf, aber da hilft Literatur.
Und welche Literatur köntest du mir da empfehlen? Am besten was, was es
gratis im Web gibt. Den Artikel auf dieser Seite hab ich mir schon
durchgelesen. Würde mich auch so für gute Elektronik-Bücher
interessieren (für einen Anfänger, mit Grundlagenkentnissen).
2.Posting: Und was soll ich machen wenn ich keine negative
Versorgungsspannung habe?
@Manfred:
1. Ich hab den BT136/600 genommen, weil er der billigste Triac bei
Reichelt war und ich hab mir da gleich einige bestellt. Als einzigen
billigeren Thyristor bei Reichelt gibt's den BRX46, aber der ist
unterdimensioniert.
2. Ich hab den Triac jetzt direkt auf Masse gelegt.
3. Störfilterung kommt später noch, da muss erst mal der Rest
funktionieren. Aber wenn wir schon dabei sind: Reicht ein einfacher
Tiefpass vor dem Eingang des OV's?
4. Der Mosfet müsste laut Datenblatt schon noch voll durchschalten:
>Drain to Source On Resistance rDS(ON) ID= 9A, VGS= 10V Typ:0.09 Max:0.1
Und auch die Kurve VGS-IDS wird nach 7V=15A nicht weitergeführt.
Hallo Hermann,
der BRX46 kann 30V/0.8A/8µS verarbeiten, ist also kein Problem für Deine
Schaltung. Es kommt hier nicht auf die Baugröße an.
Störfilterung für den OPV besteht in erster Linie in der guten
Abblockung von Betriebsspannungseinbrüchen durch induktionsarme
Kondensatoren. Außerdem ist die Leitungsführung auf der Platine wichtig,
sie darf keine Masseschleifen enthalten welche durch Pulsströme
Spannungsspitzen erzeugen. Mit 'Motorentstörung' meinte ich den R1,
dieser muß mit einem Kondensator überbrückt werden welcher extreme
Spannungspulse integriert um Schaltungsschwingen zu vermeiden. Je nach
Motordaten liegt die Kapazität im weit unteren nF Bereich.
Die Daten des Mosfet sind Maximalwerte und in der praktischen Anwendung
streng zu vermeiden. Eine Gate/Source Spannung von 12V sind mindestens
anzustreben, das schafft einen Spielraum für Bauteilestreuungen und
sicheres Durchschalten. Teste doch mal Deinen Mosfet mit 12V und 10V
Ansteuerung bei 5A Leistung (Auf ausreichende Kühlung achten) und Du
wirst sehen, daß die Erwärmung erheblich unterschiedlich ist. Erwärmung
= Wirkungsgradverluste des Schalters.
MfG Manfred Glahe
Ok, ich hab das mit dem Mosfet mal an meiner bestehenden Anlage(schaltet
eine 12V/20W-Halogenlampe) getestet. Zumindest bei diesen Strömen kann
ich eigentlich keinen unterschied in der Erwärmung des Mosfets
feststellen.
Mit dem Thyristor hast du aber recht. Ich hab da jetzt nicht beachtet
gehabt, dass ich ja nur den Strom für eine LED aufbringen muss. Werde
mir beim nächsten mal gleich ein paar mitbestellen. Aber ein Diskussion
wie man einen Mosfet ansteuert hilft mir nicht weiter.
Soll ich einfach einen MAX233 nehmen und dessen -10V ausgang an GND
meines OV's hängen? Oder gibt's was einfacheres?
Hermann
Hallo Hermann,
wenn Du mit einer negativen Versorgung arbeiten möchtest dann nimmst Du
besser den MAX889. Das ist eine negative (mit -5V Regler integriert)
Charge Pump (Schaltung im Anhang). Eine weitere, wesentlich genauere
Methode ist die Verwendung eines High Side Current Mode Sensor's wie
z.B. den MAX471. Diese IC sind als jeweils 2 kostenlose Muster bei
xaxim-ic.com zu erhalten.
Da Du die Temperatur wohl nicht so genau prüfen kannst, miß doch mal die
Restspannung über dem Transistor (direkt über Drain/source) wenn er
durchgeschaltet hat. Üblicherweise haben Mosfets bei 10V Gate/Source
noch einen deutlichen Restwiderstand mal abgesehen von denen, welche mit
5V Logik anzusteuern sind.
MfG Manfred Glahe
HALT,
bevor du den MAX889 waehlst schau dir das datenblatt an!
mehr als 5.5 volt moechte der nicht...sonst knallt's.
warum solche exoten der 555 (an 12 volt) kann spielend
minus 10 volt liefern.
ciao
Schau Dir mal die Restwelligkeit der erzeugten Spannung an, dann weißt
Du warum!
Da keine Leistung abverlangt wird reicht eine Zehnerdiode als
Reduzierung aus.
MfG Manfred Glahe
Hallo!
Der MAX471 müsste eigentlich genau passen. Ich muss mir von Maxim
sowieso wieder was bestellen und dann lass ich den gleich mitkommen.
Vielen Dank!
