Hallo, ich habe einen Stelltrafo und dahinter eine Kondensatorbank mit Gleichrichter, da ich oftmals Gleichstrom benötige. Nach dem gleichrichten und glätten kann ich von 0-375V DC alles nutzen. Der Stelltrafo kann auf Dauerhaft 10A, jedoch kann es kurzzeitig, bei manchen Aufbauten auch zu höheren Strömen kommen. Nun benötige ich bei der Kondensatorbank noch eine Möglichkeit die Last zu schalten. Da es sich um Gleichspannung handelt, fällt ein Relais raus. Ein Schütz der dafür ausgelegt ist, ist mir zu groß und wahrscheinlich auch zu teuer. Nun suche ich eine Möglichkeit das ganze auch unter Last abzuschalten. Eignet sich dafür ein IGBT oder gibt es was besseres? Wenn ja was müsste ich da beachten? Vielen Dank für eure Hilfe.
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Karl H. schrieb: > ich habe einen Stelltrafo und dahinter eine Kondensatorbank mit > Gleichrichter, da ich oftmals Gleichstrom benötige. Nach dem > gleichrichten und glätten kann ich von 0-375V DC alles nutzen. Klingt im Ansatz schon gefährlich. Ist sicher kein Trenntrafo und 375 V = eine gefährliche Spannung. Mann kann nur warnen davor - wenn man wenig oder keine Ahnung hat.
Hallo, hat er doch geschrieben: "Ein Schütz der dafür ausgelegt ist, ist mir zu groß und wahrscheinlich auch zu teuer." Schütz = großes Relais (ungefähr). Halbleiterlösung wird sich anbieten = Power MOSFET für 400V gibt es einige, darüber wird es dünner aber es gibt sie auch - RDS (On) ist dort allerdings nicht so gut (gering) wie bei den normalen MOSFET mit 20 / 40 /60 V Sperrspannung. Bastler
immer diese labersäcke von wegen "warnung vor spannung" -.- seht wichtig. hmmh. ja. jaja. Seeehr wichtig. Nimm doch IGBTs. oder ein GTO-Thyritor. Ist bei der Spannung wohl besser als die Mosfets. Musst beim abschalten aber schon vor Überspannung schützen, wenn mal was induktives dran hängt. im einfachsten fall reicht da ja schon eine antiparallele diode.
Das 375V nicht zum anfassen da sind, ist mir klar, deshalb habe ich von Anfang an auch auf das 4mm-Sicherheitsprogramm bei den Kabeln/Buchsen gesetzt, damit man nicht mal aus Versehen irgendwo drankommt. Der IGBT müsste doch gehen, oder? http://www.reichelt.de/IGBTs/IRG-4PSC-71U/3/index.html?&ACTION=3&LA=2&ARTICLE=129832&GROUPID=2888&artnr=IRG+4PSC+71U Schaltverluste kann ich ja vernachlässigen, das Ding schaltet ja vielleicht einmal in der Minute an und aus. Kann jemand von euch einen guten Driver IC empfehlen oder hat eine Beschaltung bei der Hand?
STB25NM60N N-Channel, 650 V, < 0,17 Ω, 20 A - D2PAK gibts bei Max P. gerade LG Karl
Weil ich Gleichspannung habe und da zerlegt es jedes Relais was bezahlbar ist und dazu noch kompakt, wenn es überhaupt eins gibt, was so kleine Dimensionen aufweißt, wie ich sie brauche. Der Lichtbogen zwischen den Kontakten wird nicht gelöscht, weil es keinen Nulldurchgang gibt...
Karl H. schrieb: > Eignet sich dafür ein IGBT Halbleiter machen aber keine galvanische Trennung; man kann allerdings Halbleiter und Relais kombinieren. Gruss Harald
Karl H. schrieb: > Der Lichtbogen zwischen den Kontakten wird nicht gelöscht, > weil es keinen Nulldurchgang gibt... Dann muss man ihn eben anders löschen. Schliesslich kann man solche Relais ja kaufen. Klein und billig sind die allerdings nicht. Gruss Harald
Harald Wilhelms schrieb: > Dann muss man ihn eben anders löschen. Schliesslich kann man > solche Relais ja kaufen. Klein und billig sind die allerdings nicht. Ein Relais bzw. Schütz das =>4KW schaltet kann konstruktionsbedingt nicht sehr klein sein. Der Preis ist allerdings relativ. CAD50BD von Schneider Elec. schaltet 600V DC bei 10A und kostet grad mal nen Fuffi.
Ich selbst bin ein Fan von Schneider und Finder relais. Da Relais wohl nicht den Ansprüchen genügen: IGBT. Die Schalten ganz andere Spannungen wie 370V.
Karl H. schrieb: > Nun suche ich eine Möglichkeit das ganze auch unter Last abzuschalten. > Eignet sich dafür ein IGBT oder gibt es was besseres? W Harald Wilhelms schrieb: > Dann muss man ihn eben anders löschen. Schliesslich kann man > solche Relais ja kaufen. Klein und billig sind die allerdings nicht. Warum schreibt ihr immer an den Fragen der TOs vorbei? Nach dem Motto: Hauptsache was geschrieben? Kopfschüttel....
Stefan schrieb: > CAD50BD von Schneider Elec. schaltet 600V DC bei 10A und kostet grad mal > nen Fuffi. Du bist Dir wirklich sicher daß dieses Schütz 600V DC bei 10A schalten kann? Im Datenblatt auf Seite 2/37 ist eine Tabelle für DC-13. Bei 440V stehen da 44W. Das ist von 10A noch ein Stückchen entfernt... Wenn ich mir anschaue was 60V und 10A für Funken geben und Spuren auf Steckern/Drähten/etc. hinterlassen, dann wird die 5-fache Spannung für ein Schütz echt lustig.
Hier: http://www.reichelt.de/IRFP-460A/3/index.html?&ACTION=3&LA=446&ARTICLE=118998&artnr=IRFP+460A&SEARCH=irfp460 Kostenpunkt: 2 Euro.
ass schrieb: > Wozu denn Relais? IRFP460N und fertig. Wie Harald oben schon angemerkt hat ist ein Halbleiter für ne Potentialtrennung kritisch oder nicht ausreichend. Ich würde den also mit nem Relais kombinieren: Relais an, 20ms warten, FET an. FET aus, 20ms warten, Relais aus. Ob die 500V von dem IRFP460N ausreichen hängt sehr von der Last und Länge der Kabel ab. Mit etwas Induktion und schnellem Abschalten bist Du von 325V schnell auf über 500. Wenn Last und Kabel festgelegt sind, könnte man nen Snubber nehmen. Im Laborbetrieb würde ich da mit der maximalen Sperrspannung des FETs höher gehen.
Gerd E. schrieb: > ass schrieb: >> Wozu denn Relais? IRFP460N und fertig. > > Wie Harald oben schon angemerkt hat ist ein Halbleiter für ne > Potentialtrennung kritisch oder nicht ausreichend. Ich würde den also > mit nem Relais kombinieren: Relais an, 20ms warten, FET an. FET aus, > 20ms warten, Relais aus. > > Ob die 500V von dem IRFP460N ausreichen hängt sehr von der Last und > Länge der Kabel ab. Mit etwas Induktion und schnellem Abschalten bist Du > von 325V schnell auf über 500. Wenn Last und Kabel festgelegt sind, > könnte man nen Snubber nehmen. Im Laborbetrieb würde ich da mit der > maximalen Sperrspannung des FETs höher gehen. Das ist vollkommen egal ob die Spannung kurzzeitig höher ist. Der IRFP460 ist Avalanche Rated, d.h. bei Spannungsspitzen bricht der FET einfach durch und begrenzt die Spannung so auf 500V. Falls die Last stark induktiv ist kann eine Freilaufdiode antiparallel zur Last sinnvoll sein. Aus eigener Erfahrung kann ich sagen, dass dieser FET extrem robust ist und brutalsten Missbrauch aushält. Was nicht verwundert, da er immerhin 20kW schalten kann. Der IRFP460 verträgt eine Avalanche Energie von 960mJ. Nur zum Vergleich: das entspricht der Energie, die in einem 100mH Induktor bei 200A gespeichert ist (1/2*L*I^2). Nur eins verträgt kein FET: Überspannung am Gate. Deswegen gehört IMMER eine 12V Z-Diode ans Gate. Dann kann eigentlich nichts schiefgehen. Und Potentialtrennung ist laut dem TE überhaupt nicht das Thema.
ass schrieb: > Und Potentialtrennung ist laut dem TE überhaupt nicht das Thema. Nichts desto trotz sollte man die Leute auf die Wichtigkeit einer solchen aufmerksam machen, zumal man den TE bzw. seine Erfahrung/Kompetenz nicht kennt. Wenn man manche Themen hier durchliest und erkennt welche Ideen und Vorhaben manche meist unbekannte Nutzer haben, stellt es einem die Haare zu berge.
Wenn es wirklich mit dem IRFP460 klappt, hätte ich sogar alle benötigten Teile da. Das ihr die Potentialtrennung anspricht ist gut, denn davon habe ich leider relativ wenig Ahnung. Also wie man es technisch Umsetzt (Optokoppler, DC-DC Wandler...) ist mir einigermaßen klar nur wann macht es Sinn und wieso? Für die Stromversorgung der Schaltung habe ich ein 13V AC Netzteil und in der Box ist eine kleine Platine mit einem Gleichrichter, Glättungskondensator und einem 7812. Also jede Spannung von 5-12V wäre kein großes Problem.
Ja, warum soll das nicht klappen? Vergiss nur nicht den Kühlkörper für den FET, bei 10A verbrät der 27W, also ein Kühlkörper mit 2K/W sollte reichen, sowas in der Größenklasse: http://www.reichelt.de/Profilkuehlkoerper/V-4329H/3/index.html?&ACTION=3&LA=2&ARTICLE=22221&GROUPID=3383&artnr=V+4329H
BattMan schrieb: > Warum schreibt ihr immer an den Fragen der TOs vorbei? > Nach dem Motto: Hauptsache was geschrieben? Weil der TO anscheinend keine Ahnung von der Materie hat. > Kopfschüttel.... ja.
Könnte mir vielleicht einer erklären wann sich die Potentialtrennung anbietet? 27W ist natürlich echt happig. Die Idee war nämlich alle Ein/-Ausgänge zu schalten vorher hatte ich ein Relais mit 4 Wechslern, aber wahrscheinlich muss ich mich von der Idee verabschieden.
Karl H. schrieb: > Könnte mir vielleicht einer erklären wann sich die Potentialtrennung > anbietet? Wenn Du am "angeblich ausgeschalteten" Ausgang keinen Schlag bekommen willst!
Potentialtrennung von solchen Spannungen ist nur mit Bauteilen die mit einer Luftstrecke trennen möglich. Wenn die Anschlüsse berührt werden könnten sollte man über eine zweipolige Abschaltung nachdenken. Goolge nach Maschinenrichtlinie, Gebrauchskategorie, Abschaltkategorie. http://de.wikipedia.org/wiki/Gebrauchskategorie http://www.dguv.de/medien/fb-nahrungsmittel/documents/handlungsleitfaden_masch_anl.pdf http://www.sifaboard.de/index.php?page=Thread&threadID=7697
Hallo, genau so hatte ich es vorher mit dem Relais gemacht, da waren alle Ein- und Ausgänge geschaltet. Das würde jetzt natürlich auch wieder gehen, dafür bräuchte ich dann mehrere Mosfets. Da könnte man eventuell die hier genannte Idee aufgreifen, dass man im Grunde wie vorher über die Relais schaltet nur beim einschalten schaltet erst das Relais die beiden Ausgänge und dann schließt ein Mosfet der in Reihe ist den Stromkreis. Beim ausschalten schaltet erst der Mosfet ab und dann das Relais. Das würde doch theoretisch so klappen, oder? Die Zeitverzögerung würde ich sogar ohne großen Aufwand hinbekommen, in dem Ding sitzt eh ein Mikrocontroller, der könnte das ja relativ präzise übernehmen.
Karl H. schrieb: > Weil ich Gleichspannung habe und da zerlegt es jedes Relais was > bezahlbar ist und dazu noch kompakt, wenn es überhaupt eins gibt, was so > kleine Dimensionen aufweißt, wie ich sie brauche. Ein Mosfet/IGBT mit Kühlkörper für 10..15A Belastung ist auch nicht soooo viel kleiner > Der Lichtbogen > zwischen den Kontakten wird nicht gelöscht, weil es keinen Nulldurchgang > gibt... lb: Löscht man mit in der Nähe der Kontakte angebrachtem Dauermagneten.
Andrew Taylor schrieb: > lb: Löscht man mit in der Nähe der Kontakte angebrachtem Dauermagneten. Hast Du mal ein Bild, wie man die zweckmäßigerweise anbringt?
Arsenico schrieb: > DC ist der beste 'Kleber' für RelaisKontakte. > Ein SSR macht den Job besser ! Aha, und woraus besteht ein SSR? Aus einem MOSFET! Nur dass halt ein SSR das 400V und 10A DC schalten kann 80 Euro kostet, im Vergleich zu den 2 Euro für den FET.
Simon schrieb: > http://forum.mosfetkiller.de/viewtopic.php?f=2&t=61697 Soll uns dieser Link zeigen, das es auch in anderen Foren Leute gibt, die keineAhnung haben, aber trotzdem Ratschläge geben?
Tut mir leid das ich mich so spät erst melde. Ich weiß nicht was der Link bringt? Ich habe das dort vorher gepostet und da ich dort auf wenig Resonanz gestoßen bin, habe ich hier mein Glück erneut versucht. Ich habe nochmal über da Problem nachgedacht und es läuft aus meiner Sicht auf folgendes raus: - Mosfet ist Pflicht, da Relais das abschalten nicht verkraften - Relais sind Pflicht für galvanische Trennung (oder aber um den Mosfet zu entlasten) Nun habe ich das Problem, dass ich im Gehäuse nicht genug Platz habe 2-4 Mosfets zu kühlen, wenn das Teil mal wirklich auf Last läuft. Mein Idee war nun, ein Mosfet parallel zum Relais zu schalten. Beim einschalten Stelle ich es mir dann so vor, dass erst der Mosfet geschaltet wird, dann das Relais und dann geht der Mosfet wieder aus. Beim ausschalten geht erst der Mosfet wieder an, dann das Relais aus und dann geht der Mosfet aus. Damit hat man nur in der halben Sekunden beim Ein-/Ausschalten eine Verlustleistung. Das würde aber dazu führen, dass das ganze nicht mehr galvanisch getrennt ist, wenn ich euch richtig verstehe, oder? Wäre wirklich nett, wenn mir das jemand nochmal erklären kann was es mit der Potentialtrennung auf sich hat. Denn wenn das Relais nicht geschaltet ist, fließt ja kein Strom, wieso sollte man dann nicht gefahrlos am Ausgang arbeiten können?
Karl H. schrieb: > > Nun habe ich das Problem, dass ich im Gehäuse nicht genug Platz habe 2-4 > Mosfets zu kühlen, wenn das Teil mal wirklich auf Last läuft. > > Mein Idee war nun, ein Mosfet parallel zum Relais zu schalten. Schalte die beiden in Serie. Relais schaltet ein dann schaltet FET ein > Kontakt geschützt, Fet schaltet aus, Relais schaltet aus > und schon wieder Kontakt geschützt.... Grüße MiWi
MiWi schrieb: > Schalte die beiden in Serie. > > Relais schaltet ein dann schaltet FET ein > Kontakt geschützt, > > Fet schaltet aus, Relais schaltet aus > und schon wieder Kontakt > geschützt.... und wofür dann bitte überhaupt das Relais? Karl H. schrieb: > Beim einschalten Stelle ich es mir dann so vor, dass erst der Mosfet > geschaltet wird, dann das Relais und dann geht der Mosfet wieder aus. die Idee ist eigentlich ganz gut. Aber den MOSFET musst du garnicht wieder ausschalten. Wenn das Relais parallel dazu geschlossen ist, fließt der meiste Strom eh übers Relais (Stromteiler). d.h. die Verlustleistung im MOSFET ist sehr gering. Also einfach MOSFET an - Relais an --- Relais aus - MOSFET aus
Nachtrag: Man könnte natürlich überlegen, ob man eine Überwachung einbaut, ob das Relais auch wirklich schließt. z.B. den Spannungsabfall an MOSFET/Relais messen. Wenn das Relais funktioniert, muss der annähernd 0 sein. Oder aber die MOSFET-Temperatur messen und bei Übertemperatur warnen und ggf. abschalten. Wäre wohl am einfachsten ein Job für nen kleinen ATtiny ;)
chris schrieb: > Also einfach > MOSFET an - Relais an --- Relais aus - MOSFET aus so wird das nix: das Relais bekommt so immer den Schaltvorgang ab und dadurch werden die Kontakte verbrannt. daher: Relais an - MOSFET an ---- MOSFET aus - Relais aus
Karl H. schrieb: > Mein Idee war nun, ein Mosfet parallel zum Relais zu schalten. Dann bekommst Du aber keine galvanische Trnnung. Ob Du die brauchst oder nicht, kannst nur Du beurteilen. Wie schon oben beschrieben: Das Schalten von 375V DC ist zwar möglich, aber keineswegs trivial. Zusatzforderungen wie "besonders klein" lassen sich da dann meist nicht mehr verwirklichen. Gruss Harald
Gerd E. schrieb: > so wird das nix: das Relais bekommt so immer den Schaltvorgang ab und > dadurch werden die Kontakte verbrannt. nö, am Relais liegt beim Schalten maximal die Spannung an, die am MOSFET abfällt. Für den IRFP460 also z.B. 0,27 Ohm * I. Also bei 10A gerade mal 2,7V. Da brennt noch nix ab ;) Das eigentliche Abschalten übernimmt dann der MOSFET
ich rede hier natürlich von der Parallelschaltung von MOSFET und Relais. Bei Serienschaltung von beiden kann man das Relais dann auch ganz weglassen, weil es nutzlos ist. Aber da war ja das Problem die Verlustleistung am MOSFET.
http://pewa.panasonic.com/components/relays/power-relays/high-capacity-dc-power-relays/aep/ Relais mit Lichtbogenlöschung für Spannungen >= 400V bei 10A Trennstrom. Preislich < 100 EUR
chris schrieb: > Bei Serienschaltung von beiden kann man das Relais dann auch ganz > weglassen, weil es nutzlos ist. Nein; nur das Relais kann galvanische Trennung bieten, die ein Halbleiterbauelement nicht bieten kann.
chris schrieb: > ich rede hier natürlich von der Parallelschaltung von MOSFET und Relais. ok, dann wirds klar. > Bei Serienschaltung von beiden kann man das Relais dann auch ganz > weglassen, weil es nutzlos ist. siehe Haralds Antwort. > Aber da war ja das Problem die > Verlustleistung am MOSFET. Gut, dafür könnte man natürlich noch nen 2. Relais parallel zum FET schalten. Damit kriegst Du Verlust über dem FET los. Aber dann wirds langsam echt komplex...
chris schrieb: > Bei Serienschaltung von beiden kann man das Relais dann auch ganz > weglassen, weil es nutzlos ist. Falsch, bei Parallelschaltung ist das Relais nutzlos, weil es seine Funktion (galvanische Trennung) nicht mehr erfüllen kann. Dann kann man gleich bei einem FET oder IGBT bleiben.
Antimedial schrieb: > Falsch, bei Parallelschaltung ist das Relais nutzlos, weil es seine > Funktion (galvanische Trennung) nicht mehr erfüllen kann. Dann kann man > gleich bei einem FET oder IGBT bleiben. Nun, ein Relais kann man einmal dafür verwenden, um eine galvanische Trennung zu erreichen und andererseits um die Verlustleistung der FETS zu reduzieren. Eine Entlastung des Relais von hohen Schalt- leistungen, die es möglicherweise nicht verträgt, ist sowohl mit der Reihen- als auch bei Parallelschaltung möglich. Eine galvanische Trennung, wie sie m.E. bei obiger Schaltung nötig ist, bringt aber nur die Reihenschaltung. Gruss Harald
Harald Wilhelms schrieb: > Nun, ein Relais kann man einmal dafür verwenden, um eine galvanische > Trennung zu erreichen und andererseits um die Verlustleistung der > FETS zu reduzieren. Und was soll das bringen? Das bisschen Verlustleistung steckt ein FET locker weg, der kann seinen vollen Strom sogar einige tausend Mal pro Sekunde schalten, wenn er richtig ausgelegt ist. Das Relais dagegen geht irgendwann daran kaputt. Harald Wilhelms schrieb: > Eine Entlastung des Relais von hohen Schalt- > leistungen, die es möglicherweise nicht verträgt, ist sowohl mit der > Reihen- als auch bei Parallelschaltung möglich. Ja was willst du denn jetzt entlasten? Das Relais oder den FET? Parallelschaltung ist absoluter Unsinn.
Antimedial schrieb: > Und was soll das bringen? Das bisschen Verlustleistung steckt ein FET > locker weg, der kann seinen vollen Strom sogar einige tausend Mal pro > Sekunde schalten, wenn er richtig ausgelegt ist. Das Relais dagegen geht > irgendwann daran kaputt. Was unter derartigen Bedingungen eher kaputt geht, ein Relais oder ein FET, ist gar nicht so sicher. :-)
Antimedial schrieb: > Das bisschen Verlustleistung steckt ein FET > locker weg, der kann seinen vollen Strom sogar einige tausend Mal pro > Sekunde schalten, wenn er richtig ausgelegt ist. Wie oben bereits einmal gesagt, bei einem IRFP460 mit 0,27 R_DS sind das bei 10A immerhin 27W, die sinnlos verheizt werden. Die muss man erstmal wegkühlen.
Du kannst dir auch einen Hybridschalter bauen. Dazu benötigst du zwei Relais, einen Leistungshalbleiter und ein wenig Steuerungstechnik. Ist im Grunde genommen nicht allzu kompliziert. Dir Grundidee ist wie folgt: Du hast ein Relaiskontakt parallel zu dem Halbleiter. Dazu in Reihe befindet sich ein weiterer Relaiskontakt um eine galvanische Trennung zu erreichen. Die metallischen Kontakte führen im Betrieb den Strom und sogen somit für minimale Verluste. Lediglich beim Ein- und Ausschalten muss der Halbleiter kurz den Strom übernehmen um die Prelllichtbögen und den Ausschaltlichtbogen zu unterbinden. Im der Praxis leitet der Halbleiter nur so lange, bis entweder das Prellen vorbei ist, oder der Schaltkontakt in der Lage ist die wiederkehrende Spannung zu halten (ca. 1ms). Dabei ist es wichtig, dass der Strom möglichst schnell von dem Relais zum HL kommutiert. Das erreicht man durch eine möglichst niedrige Induktivität im Kommutierungskreis. Üblicherweise Schaltet der HL den Strom hart aus und eine parallel geschalteter Varistor begrenzt die häufig auftretende Schaltüberspannung. Wichtig ist, dass der Relaiskontakt zur galvanischen Trennung nur Stromlos schaltet. Die Reihenfolge und Schaltverzögerungen zwischen den Schalthandlungen spielen eine entscheidende Rolle. Dabei können die Bauteile aber relativ knapp dimensioniert werden. Immerhin müssen die Relais nur den Nennstrom tragen und nicht schalten können. Der Halbleiter muss den Strom nur für eine geringe Zeit führen und benötigt keinen Kühlkörper. Entscheidend ist lediglich die Wärmekapazität des Halbleiters. Viele Grüße Dirk
@Dirk: Hast du zu dieser Hybridschaltung weitere Quellen? Wie schaut es im Fehlerfall aus, also wenn die Schaltreihenfolge von Relais/MOSFETs nicht garantiert werden kann? Weil im Fehlerfall muss das erste Relais ja wieder den kompletten Strom trennen, also wird ein Relais benötigt das den vollen DC-Strom bei voller DC-Spannung trennen kann, und dann kann man sich die Hybridschaltung ja gleich sparen?!
Hybrid schrieb: > @Dirk: Hast du zu dieser Hybridschaltung weitere Quellen? Ich forsche zur Zeit an dem Thema. Allerdings soll ich den Halbleiter ohne zusätzliche Quelle ansteuern. Das bedeutet, ich muss sämtliche Energie aus dem Lichtbogen beziehen. > Wie schaut es im Fehlerfall aus, also wenn die Schaltreihenfolge von > Relais/MOSFETs nicht garantiert werden kann? Wenn das Relais für die Spannung ausgelegt ist, sollte es auch wesentlich höhere Ströme als den Nennstrom sicher trennen können. Allerdings eben nicht besonders oft, weil natürlich der Verschleiß am Kontaktstück stark vom Material und der Lichtbogenbrenndauer abhängig ist. Wichtig ist aber, dass das Relais in der Lage ist die Lichtbogenspannung über die treibende Spannung zu erhöhen. Sonst kann der Strom im Lichtbogen nicht zu Null gezwungen werden. Entscheidend hierfür ist die Betriebsspannung auf das Relais im Gleichstromfall ausgelegt ist. Man kann durch eine halbwegs intelligente Steuerung dafür sorgen, dass die Schaltreihenfolge eingehalten wird. Besonders wichtig ist aber der Schutz des Halbleiters vor Überspannung und Überlastung. Ein IGBT ist prinzipiell Kurzschlussfest. Allerdings nur für eine sehr begrenzte Zeit. > Weil im Fehlerfall muss das erste Relais ja wieder den kompletten Strom > trennen, also wird ein Relais benötigt das den vollen DC-Strom bei > voller DC-Spannung trennen kann, und dann kann man sich die > Hybridschaltung ja gleich sparen?! Man kann durch eine halbwegs intelligente Steuerung dafür sorgen, dass die Schaltreihenfolge eingehalten wird. Besonders wichtig ist aber der Schutz des Halbleiters vor Überspannung und Überlastung. Ein IGBT ist prinzipiell Kurzschlussfest. Allerdings nur für eine sehr begrenzte Zeit. Es gilt unter allen Umständen zu vermeiden, dass der Halbleiter dauerhaft niederohmig wird. Man könnte auch einfach mehrere Relais hintereinander schalten. Dadurch würde man die Lichtbogenspannung erhöhen (Summe der Teillichtbögen) und auch so den Strom zuverlässig unterbrechen. Allerdings wäre der Verschleiß an den Schaltstücken erheblich und die Anzahl der Schaltspiele sehr gering. Viele Grüße Dirk
Hallo Dirk, erstmal vielen Dank für die Idee. Dein Projekt klingt auf jeden Fall interessant. Das Problem, was ich oben beschrieben ahbe, habt ihr durch eure Vorschläge quasi gelöst, jedoch hatte ich die Anforderung vereinfacht, weil ich dachte das der Rest keine Rolle spielt, jedoch tut er es nun doch... Ich setze aktuell 2 Relais mit jeweils 4 Wechslern ein, wovon auch eigentlich alle genutzt werden. Der Hintergrund ist, dass ich die Ein/Ausgänge jeweils schalte, also quasi zwischen Gleichichter und Kondensatoren sowie Ausgang und Kondensatoren. Jeweils Plus und Minus, so komme ich auf die 4 pro Relais. Wechsler verwende ich deshalb, weil wenn das Relais nicht geschaltet ist, werden die Kondensatoren über ein 10KOhm Lastwiderstand langsam entladen. 2 Relais deshalb, weil es zwei Kondensatoren Bänke mit jeweils 10mF sind. Somit kann man entweder mit 10mF oder mit 20mF Glätten, je nach Bedarf. Nun würde ich ungern 4 Relais und 8 Mosfets verbauen, was ich ja bei der Hybrid-Schaltung müsste... Bei der Idee einen Mosfet parallel zu schaltet, würde man das Problem der Galvanischen Trennung auch nicht mit einem Optokoppler am Gate lösen oder? Weil zu den bestehenden Relais nur am Ausgang einen Mosfet hinzufügen, wäre ja noch relativ einfach und man würde mit 2 bzw. 4 Mosfets hinkommen. Danke für eure Hilfe!
Moin Karl, sollte das Thema für dich noch interessant sein, hier ein kleiner Hinweis zu dem Thema galvanische Trennung: Damit ist gemeint, dass die Drain-Source- eines MOSFET bzw. Collcetor-Emitter-Strecke eines IGBT nie vollständig isoliert. Es bleiben immer Leckströme vorhanden, die unter Umständen lebensgefährlich sein können. Darum sollte man immer eine Trennstrecke vorsehen, wenn es um sicherheitsrelevante Anwendungen geht. In deinem Fall würden auch zwei Mosfets reichen. Wenn du willst schicke ich dir mal eine grobe Schaltungsskizze. Viele Grüße Dirk
Nur mal so gefragt, wofür soll die Konstruktion überhaupt verwendet werden? Auch das hat unter Umständen Einfluß auf das Thema galvanische Trennung. Eventuell, je nach "Weiterverwendung" des Stromes kann sie überflüssig sein, oder auch unzureichend. Wozu eine galvanisch Trennung, wenn in der nächsten Stufe eine solche ohnehin erfolgt oder die spannungsführenden Teile anderwertig ausreichen geschützt sind. Eine Glühbirne hat auch keine galvanische Trennung. Das ist eine der gängingen Einsatzgebiete für Spartrafos. Wenn damit also Geräte betrieben werden die ansonsten auch direkt am Netz als ausreichend sicher gelten, sollte Sinn und Nutzen der Trennung geprüft werden, z.B. funktioniert der FI der Hausinstallation jenseits der Trennung nicht mehr. Umgekehrt: Was nützt eine galvanische Trennung die nur im Off-Zustand galvanisch trennt, nicht jedoch im Betrieb? Das sollte man nicht an diese netten 12 Volt Halogenlampen Anschließen, bei denen die Fassungen an frei hängenden unisoliertern Leitern ohne Berührungsschutz eingehängt werden. Der Vollständigkeit halber: Es wurden Thyristoren genannt. Da muß man sich Gedanken machen wie man sie ausschaltet. Zudem benötigt man Informationen über die Last oder muß prophylaktisch Maßnahmen fürs Einschalten einbauen da sie keinen schnellen Stromanstieg beim Einschalten vertragen, zumindest nicht auf Dauer.
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Hallo, tut mir leid das ich mich jetzt erst melde. Habe vor ein paar Tagen das Projekt wieder aufgenommen. Das ganze soll in einem Netzteil eingesetzt werden. Dort ist der ein Spartrafo + Gleichrichter + Glättungselkos verbaut. Die Elkos sind auf zwei Bänke verteilt. Diese können einzeln oder zusammen betrieben werden. Wenn man nun den Trafo mit einer Elkobank nutzt, soll man diese auch wieder abschalten können, sodass die Ausgänge dann spannungsfrei sind. Die Idee dahinter ist, dass man den Verbraucher kurz trennen kann um z.B. veränderungen durchzuführen, deshalb sollte das ganze natürlich schon sicher sein. Als Verbraucher kann eigentlich alles dranhängen, ist halt ein Netzteil. Wenn ich das richtig verstanden habe ist die einzige sichere Lösungen die, dass man Relais und MOSFET in Reihe Schaltet und dazu noch ein Relais, nur so kann man eine galvanische Trennung erreichen, oder?
Jens K. schrieb: > Als Verbraucher kann eigentlich alles dranhängen, ist halt ein Netzteil. > Wenn ich das richtig verstanden habe ist die einzige sichere Lösungen > die, dass man Relais und MOSFET in Reihe Schaltet Ja, so macht man es, wenn der Ausgang eindeutig spannungsfrei sein soll. Falls das Netzteil per Stecker angeschlossen werden soll, braucht man ein weiteres Relais für die zweite Anschlussklemme. Wenn der Schalttransistor von der entstehenden Verlustleistung im eingeschalteten Zustand entlastet werden soll, braucht man ein weiteres Relais parallel zum Transistor. Der Aufwand für die Gesamtschaltung ist nicht unerheblich und man sollte dann wirklich überlegen, ob man stattdessen nicht gleich ein Relais nimmt, welches mit der Schaltlast zurecht kommt. Wie bereits oben bemerkt: Das Schalten von 375V bei 10A ist zwar möglich, aber keineswegs trivial. Man kann sowas weder besonders klein, noch besonders billig verwirklichen. Ich kann Dir nur empfehlen, Dir Hilfe vor Ort zu suchen bei Personen, die sich mit diesem Thema wirklich auskennen. Gruss Harald
Irgendiwe habe ich die Befürchtung daß Jens K. schrieb: > Als Verbraucher kann eigentlich alles dranhängen, bedeutet, daß man damit auch mal Kurzschlüsse machen kann, Experimente ob mit der Kondensatorladung bei den Spannungen geschweisst werden kann, seinerseits Elkos aufgeladen werden, und keineswegs sicher gestellt ist, daß es bei 10A Ausgangsstrom bleibt, nicht mal bei 20A, sondern bei 375V/Innenwiderstand von eingen Milliohm, also jenseits der 100000A. Relais sind träge, aber MOSFETs sind ruck-zuck bei mehr Strom als im Datenblatt steht kaputt und leiten dann immer.
MaWin schrieb: > MOSFETs sind ruck-zuck bei mehr Strom als im > Datenblatt steht kaputt und leiten dann immer. Wenigstens gibts dann keinen Schaltlichtbogen mehr. :-)
Das ist richtig. Ich würde natürlich vermeiden bei Last abzuschalten. Das man gerade in der Sekunde wo man einen Kurzschluss produziert abschaltet, halte ich für unwahrscheinlich.
Jens K. schrieb: > Das man gerade in der Sekunde wo man einen Kurzschluss produziert > abschaltet, halte ich für unwahrscheinlich. Eine zusätzliche, für diese Leistung geeignete Sicherung sollte man auf jeden Fall vorsehen. Standardsicherungen sind für 375V = nicht geeignet. Gruss Harald
Jens K. schrieb: > Das ist richtig. Ich würde natürlich vermeiden bei Last abzuschalten. > Das man gerade in der Sekunde wo man einen Kurzschluss produziert > abschaltet, halte ich für unwahrscheinlich. Du hast es wirklich nicht kapiert. Genausowenig wie das Thema galvanische Trennung. Irgendwie beschleicht mich der Verdacht, daß du es wirklich auf die evolutionäre Art lernen willst. Im Moment bist du für den Darwin Award nominiert. Mein Tipp, kauf dir einen Regel-Trenn Trafo mit maximal 30V Sekundär.
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Jens K. schrieb: > Das man gerade in der Sekunde wo man einen Kurzschluss produziert > abschaltet, halte ich für unwahrscheinlich. ... sagte ein Optimist. Dann brach die Quell-Spannung etwas zusammen und der Relaiskontakt öffnete sich laaangsam?
Es irritiert mich ein wenig, daß Du damit Verbraucher versorgen willst an denen du experimentieren willst ohne zu wissen wie man solch eine Spannung und Stromstärke zuverlässig trennt. Ein fertiger Verbraucher sollte selber auch schon über so eine Abschaltmöglichkeit verfügen. Ich will damit nicht sagen, daß man sich daher darauf verlassen kann, daß das "Netzteil" nicht unter Last trennen muß, sondern vielmehr, daß das nötige Kno-How schon vorhanden sein müßte. Zusätzlich frage ich mich was passiert, wenn man den "Stecker zieht". Ich meine den, der Netzteil mit Verbraucher verbindet. Hohe Gleichspannung, hoher Strom, Lichtbogen... Wie sieht es aus mit der Sicherung gegen Wiedereinschalten? Nich daß im Fehlerfall oder versehenlich wieder scharf gschaltet wird. Noch etwas: Kondensatorbank.... Sorge dafür daß die entladen wird. Nicht daß Du dein Netzteil ausschaltest / ausstöpselst und trotzdem noch Saft drauf ist. Damit rechnet keiner. Darum haben die Kondensatoren nach einer Weile Spannungslos bzw im ungefährlichen Bereich zu sein. hast Du daran auch gedacht? Wie hast du das umgesetzt? Du baust gefährliche Sachen in einer hohen Leistungsklasse und scheinst dazu mehr als diese eine Frage zu haben. Ich bin mir nicht einmal sicher ob du dir bewußt bis, daß dir da noch ein paar lebenswichtige Fragen fehlen, nicht nur die Antworten.
Zu der Frage mit den Kondensatoren. Ich habe einen 10kOhm Lastwiderstand auf einem Kühlkörper, der sofern die Relais im Off Zustand sind, die Kondensatoren entlädt. Das dauert natürlich seine Zeit bis die komplett leer sind aber das ganze sinkt ja auch nicht linear, also hat man relativ schnell eine Spannung welche nicht mehr Lebensgefährlich ist. Ich habe gerade nochmal nachgedacht, das Netzteil schafft zwar 375V DC, das ist natürlich ein Hausnummer aber wenn ich damit "bastel", also dahinter eine Schaltung habe sind es MAXIMAL 60V DC. Normalerweise eher im Bereich von 12-30V. Ich hatte zwar auch schon mal einen Motor mit 300V angeschlossen, aber den habe ich erst angeschlossen, dann langsam die Spannung erhöht und dann die Spannung wieder gesenkt. Also nicht an/aus geschaltet oder an der Schaltung gearbeitet als das Netzteil an war. Nun könnte ich auch damit Leben wenn das Netzteil bis 60V sicher! trennt, also ohne stehenden Lichtbogen etc. Das müsste ja deutlich einfacher zu realiseren sein, oder?
Jens K. schrieb: > denn davon > habe ich leider relativ wenig Ahnung. Also wie man es technisch Umsetzt > (Optokoppler, DC-DC Wandler...) ist mir einigermaßen klar nur wann macht > es Sinn und wieso? Laufen lernt man mit kleinen Schritten. Hüte Dich vor Spannungen > 42V. http://www.elektronik-kompendium.de/sites/bau/0411091.htm
http://de.wikipedia.org/wiki/Kleinspannung Dort steht, dass man bei 60V als erwachsener Mensch ruhig mit seinen großen Fingern dran darf, so hatte ich das auch im Kopf. "Bei Arbeiten in engen Räumen und gefährdeten Bereichen zum Beispiel im Innern von Kesseln und Tanks ist für Elektrohandgeräte u. a. eine Sicherheitskleinspannung von 42 V üblich." Ich hatte eigentlich nicht vor in einem Kessel zu basteln :D
Jeder ist seines Glückes Schmied. Auch schon mit weniger Volt fliegen kleine Elkos oder TO220 gut.
Jens K. schrieb: > Ich habe gerade nochmal nachgedacht, das Netzteil schafft zwar 375V DC, > das ist natürlich ein Hausnummer aber wenn ich damit "bastel", also > dahinter eine Schaltung habe sind es MAXIMAL 60V DC. Normalerweise eher > im Bereich von 12-30V. Für solche Experimente nimmt man ein Labornetzteil mit <60V, vollstän- diger Netztrennung und Strombegrenzung. Das 375V-Netzteil sollte man wirklich nur dann nehmen, wenn man derartig hohe Spannungen wirklich braucht. Seit der Abschaffung der Röhren kann man 99% aller üblichen Experimente mit <60V machen. Gruss Harald
Ich weiß, dass dieser Beitrag schon etwas älter ist, aber ich sehe auch, dass es nur wenige Wortmeldungen gab, die sich mit dem eigentlichen Thema beschäftigten. DC Schalten für die galvanische Trennung kann man derzeit noch am besten mit DC Schützen, da sind Magneten zur Funkenlöschung verbaut und oft ein Schutzgas enthalten z.B. Stickstoff oder Wasserstoff. Wichtig und richtig ist der Hinweis zu den Kondensatoren, diese müssen vorgeladen werden ( zusätzliches Schütz mit strombegrenzenden Widerstand) Ansonsten reicht für so eine Appliaktaion ein kleines DC Schütz wie das: http://www.gigavac.com/sites/default/files/catalog/spec_sheet/p115.pdf Bis 1500V und 50A tragend ( Schaltzyklen hängt davon ab welche Spannung und welchen Strom man hat) z.B. bei 375V und 10A sind das mehr als 10.000 Ein und Auschaltungen. Wichtig ist bei DC Schalten einige Dinge wie Vorladung und Coil suppression( Sofern nicht bereits eingebaut) zu beachten. Einige Hinweise dazu gibt es hier: http://www.gigavac.com/application-notes/index-for-power-products
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