Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Verpolungsschutz bei hohen Leistungen


von Frank H. (horni)


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Hallo,

ich möchte für eine Schaltung einen Verpolungsschutz realisieren. Die 
Schaltung ist relativ einfach und besteht aus zwei Teilen. Im ersten 
Teil wird die Eingangsspannung runtergeregelt, es ist dann der 5V 
Logik-Teil. Dieser Logik-Teil steuert aber Power Mosfets an, die den 
Strom zum End-Verbraucher freigeben.

Hätte ich den Power-Teil nicht, würde ich einfach einen 
Brückengleichrichter reinsetzen, der mir die Spannung so herum richtet, 
wie ich sie brauche. Aber ich habe eben diesen Power-Teil. Ach ja, ich 
würde den Verpolungsschutz gerne so gestalten, dass es egal ist, wie ich 
die Platine anschließe.

Doch bei dem Brückengleichrichter habe ich etwas Angst, denn der 
Power-Teil würde dauerhaft bis zu 40A bei 24V bzw. 32V ziehen.

Eine anderen Möglichkeit, wären Relais für den Power-Teil. Evtl. die 
geschickteste Lösung. Aber vielleicht habt ihr da bessere Ideen.

von oszi40 (Gast)


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Simpelste Lösung wäre Diode und Kfz-Relais?

von Yalu X. (yalu) (Moderator)


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Ein Brückengleichrichter lässt sich prinzipiell auch aus Mosfets
zusammensetzen:

  http://www.thetaeng.com/FETBridge.htm

Mit einem passenden Steuer-IC fallen die Einschränkungen der obigen
Schaltung weg:

  http://www.linear.com/product/LT4320

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


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Yalu X. schrieb:
> Mit einem passenden Steuer-IC fallen die Einschränkungen der obigen
> Schaltung weg:
>   http://www.linear.com/product/LT4320
Das Ding ist super. Aber für 40A braucht man da auch erst mal passende 
FETs...

von Frank H. (horni)


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Lothar Miller schrieb:
> Das Ding ist super. Aber für 40A braucht man da auch erst mal passende
> FETs...

Obwohl es ein Overkill ist, aber zum Schalten der Last habe ich mir 
SQM110N06-04L besorgt. Die halten 120A ohne irgendwelche Probleme aus. 
Und vier Stück kann ich da gerne für den Gleichrichter opfern.

http://www.vishay.com/docs/68866/sqm110n0.pdf

Allgemein ist es eine sehr gute Idee mit dem IC und den vier FETs, die 
ich wahrscheinlich so umsetzen werde.

: Bearbeitet durch User
von Somebody123 (Gast)


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verpolter PFET.
Das Gate auf Masse, ggf einen Spannungsteiler nehmen um UGS nicht zu 
überfahren.

Funktion:
Normal gepolt : Spannung am Gate negativ : leitet viel besser als jede 
Diode.
Verpolt : Spannung am Gate positiv: sperrt.

Verpolt muss er deshalb sein, dass er die verpolte Versorgung sperren 
kann.

Eventueller Nachteil: kurze Zeit fließt beim Einschalten Strom über die 
Inversdiode. Üblicherweise bei den "Dicken" aber kein großes Problem. 
Zur Not eine Fette Schottky daneben.

Beispiel für den FET:
SUM110, VISHAY, 2,5€ bei Mouser

Sollte doch gehen, oder übersehe ich was?

von Magic S. (magic_smoke)


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Die kommerzielle Lösung wäre eine Schmelzsicherung und eine entsprechend 
fette Diode, die bei Falschpolung leitend wird. Dann krepiert die 
Sicherung, die Diode meistens gleich dazu und erstmal geht gar nichts 
mehr. Dafür läßt sich für zwei billige Teile schnell eine etwas weniger 
billige Reparaturrechnung schreiben. Einziger Vorteil: im Normalfall 
keine Stromaufnahme. Okay noch ein zweiter Vorteil: Lerneffekt beim 
Kunden, es beim nächsten mal mit mehr Plan anzuschließen.

von Frank H. (horni)


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Somebody123 schrieb:
> Sollte doch gehen, oder übersehe ich was?

Ja, dass es nicht wirklich darum geht, dass die Schaltung nicht 
funktioniert, wenn man da ein Kabel falsch herum anschließt, sondern 
dass sie trotzdem funktioniert. Deshalb auch der Gleichrichter.

von Default (Gast)


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Yalu X. schrieb:
> Mit einem passenden Steuer-IC fallen die Einschränkungen der obigen
> Schaltung weg:
>
>   http://www.linear.com/product/LT4320

Cooles Teil, leider für den standardmässigen Einsatz etwas teuer.

Gibt es vergleichbare Teile von anderen Herstellern?

von Harald W. (wilhelms)


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oszi40 schrieb:

> Simpelste Lösung wäre Diode und Kfz-Relais?

32V ist für ein KFZ-Relais schon grenzwertig.

von 4whj6wjw (Gast)


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Frank Horn schrieb:
> Obwohl es ein Overkill ist, aber zum Schalten der Last habe ich mir
> SQM110N06-04L besorgt. Die halten 120A ohne irgendwelche Probleme aus.


Jetzt hätte ich gerne die thermische Berechnung gesehen.

von Marc P. (marcvonwindscooting)


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Somebody123 schrieb:
> Sollte doch gehen, oder übersehe ich was?

Dass es sich bei der Ueberschrift 'Verpolschutz' um Etikettenschwindel 
handelt?

Und da der Author sogar einen Brueckengleichrichter nehmen wuerde, also 
Eingangsmasse =/= Ausgangsmasse toleriert, koennte man sogar die 
guenstigere N-Kanal-Variante benutzen...

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