Ich benoetige einen Highside PROFET und bin ueber dieses Forum auf den Infineon BTS555 gestossen. Mit einem Preis unter 10€ perfekt. Ich will 3 mechanische 200A Relais in meiner 24V DC Solar- und Windkraftanlage ersetzen, weil ich eine Last von 400A benoetige, wobei es wegen der 4,5kW Hydraulikpumpe auch zu erheblichen Spitzen beim Einschalten kommen kann. Ich gehe davon aus, das eine Impulsfestigkeit von 1000A gegeben ist, wenn ich 3 oder 4 der BTS555 parallel schalte denn der soll ja einen Kurzschluss von 520A aushalten... Die Frage ist nun, wie man den anschliesst, denn nach dem Datenblatt ist Pin 3 und die Fahne der + Pol 24V und der BTS555 wird von mir auf eine Messingschiene geschraubt, welche ueber eine 400A ANL Sicherung mit der Sammelschiene der 24V Batterie verbunden ist. Der Ausgang ist dann Pin 1 und Pin 5. Wie koennen Pin 1 und Pin 5 die 165A Dauerlast aushalten? Die sind doch so duenn... Vor allem, wie gestallte man da eine Leiterplatte? Selbst wenn ich eine Euro-Karte nehme, an einer Laengsseite die Messingschiene von oben draufschraube und dann auf der Unterseite den Ausgang als Kupferflaeche von 160x80mm mache, haut das nicht mit einem Strom von 400A hin, warscheinlich reicht das Kuper mit 35my nicht mal fuer die 165A dauerhaft aus. Kann mich jemand aufklaeren? Danke fuer die Hilfe
Die Turn On Time wird mit 120 bis 600µs angegeben. Der schnellste bekommt also den gesamten Strom ab. Ob er das aushält? MfG Klaus
Im Datenblatt auf Seite 7 unten links steht unter "Terms":
Two or more devices can easily be connected in
parallel to increase load current capability.
Ich denke, da mache ich mal eine technische Anfrage bei Infineon
ob die fuer sowas eine Application Note haben.
Klaus schrieb: > Die Turn On Time wird mit 120 bis 600µs angegeben. Der schnellste > bekommt also den gesamten Strom ab. Ob er das aushält? > > MfG Klaus Da ist was dran. Bei Hochstrom-Parallelschaltungen ist es immer eine gute Idee, die Zusammenführungen von Drain und Source der 4 Schalter jeweils genau gleich lang zu machen, damit durch unter- schiedliche Induktivitäten der Zuleitungen keine ungleiche Last- verteilung im Schaltmoment erfolgt. Und hoffen, dass die 4 auch möglichst die gleiche Turn On Time haben. Außerdem ist die Verlustleistung nicht ohne. Bei 100A pro Schalter kann man schon von 40W Verlustleistung pro Schalter ausgehen. Macht zusammen 160W, die erstmal weggekühlt werden müssen. Vielleicht doch besser auf N-Kanal MOSFET gehen, wenn machbar: http://www.infineon.com/dgdl?folderId=5546d4694909da4801490a07012f053b&fileId=db3a30433e9d5d11013e9e4618320118 Hier haben wir es nur mit 7,5W Verlustleistung bei 100A pro Schalter zu tun. Da wären auch 2-3 Stück ausreichend.
Roofer schrieb: > Ich gehe davon aus, das eine Impulsfestigkeit von 1000A gegeben ist, > wenn ich 3 oder 4 der BTS555 parallel schalte denn der soll ja einen > Kurzschluss von 520A aushalten... Lies erst mal das Datenblatt richtig: Die interne Kurzschlußstrombegrenzung beginnt irgendwo zwischen 128 und 520A. 1000A sind zuverlässig erst mit 10-14 Stück parallel darstellbar. (Derating-Faktor für Parallelschaltung dürfte 0.6-0.8 facher Strom sein). Die 165A sind nur der ISO-Strom. Der ist definiert worden um die FETs vergleichen zu können (bei 0.5V Spannungsabfall). Der hat nichts mit Dauerbelastbarkeit zu tun. (Die liegt in der Regel um Faktoren darunter). Roofer schrieb: > Wie koennen Pin 1 und Pin 5 die 165A Dauerlast aushalten? > Die sind doch so duenn... Gut kühlen. Die Anwendungen die ich mit BTS555 kenne sind nicht für Dauerbelastung ausgelegt (Glührelais 40-60A oder 1000W Kaltstart Vorheizung) und haben in der Regel noch eine externe Temperaturüberwachung. Wenn der Kühlkörper nicht Schuhkartongröße erreichen soll wird man so maximal ca 50A Dauerlast erreichen. Gruß Anja
Bernd K. schrieb: > Klaus schrieb: > Vielleicht doch besser auf N-Kanal MOSFET gehen, wenn machbar: > http://www.infineon.com/dgdl?folderId=5546d4694909... > > Hier haben wir es nur mit 7,5W Verlustleistung bei 100A pro Schalter > zu tun. Da wären auch 2-3 Stück ausreichend. Ich bin bereits von einer Schaltung mit N-Kanal in einer Solaranlage gegrillt worden... Waren zwar nur 132V, aber immerhin hats weh getan. Der Minus-Pol der Anlage ist geerdet und wenn Du von einem Verbraucher den Minus wegnimmst, haste volles PLUS potential am Minus der Verbraucher. Bei einer Solaranlage ist das fatal, lass da mal einen Drahtbruch entstehen oder den Elektriker mal was abklemmen... So wie ich das seit Jahren kenne, sind ALLE professionellen und industrialen Solar-Batterie-Laderegler high-side geschaltet, wegen der Erdung. Die kosten ja auch etwas mehr fuer den Aufwand. Nur die billigen PWM- oder Shunt-Laderegler sind Low-Side aber da machte es ja nichts, denn die haben onehin nur eine Leerlaufspannung von 22V oder 44V. Wie dem auch sei, der High-Side Switch muss in eine existierende Anlage installiert werden und da wird nunmal der Plus-Pol geschaltet.
Roofer schrieb: > Der Minus-Pol der Anlage ist geerdet und wenn Du von einem Verbraucher > den Minus wegnimmst, haste volles PLUS potential am Minus der > Verbraucher. > > Bei einer Solaranlage ist das fatal, lass da mal einen Drahtbruch > entstehen oder den Elektriker mal was abklemmen... So wie ich das seit > Jahren kenne, sind ALLE professionellen und industrialen > Solar-Batterie-Laderegler high-side geschaltet, wegen der Erdung. Die > kosten ja auch etwas mehr fuer den Aufwand. High side schalten mit einem N-Kanal geht, ist nur etwas aufwändiger durch das level shifting. Der BTS macht es intern ja auch. Hier mal etwas Literatur dazu: http://www.irf.com/technical-info/appnotes/an-978.pdf
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Anja schrieb: > Roofer schrieb: >> Wie koennen Pin 1 und Pin 5 die 165A Dauerlast aushalten? >> Die sind doch so duenn... > Gut kühlen. > Die Anwendungen die ich mit BTS555 kenne sind nicht für Dauerbelastung > ausgelegt (Glührelais 40-60A oder 1000W Kaltstart Vorheizung) und haben > in der Regel noch eine externe Temperaturüberwachung. > Wenn der Kühlkörper nicht Schuhkartongröße erreichen soll wird man so > maximal ca 50A Dauerlast erreichen. Zur Zeit verwende ich ja drei 200A Automotive/Industrial Relais, aber die ziehen bei 24V mal schlappe 180mA was zusammen mal 300Wh pro Tag sind. Meine Hydraulikpumpe (24V IEC132 Motor) in der Werkstatt haengt halt ohne jegliche automatische Abschaltung direkt ueber eine 50mm² NATO Steckdose an der Batterie und zieht im S1 Betrieb locker 220A und beim Einschalten mal ein paar Sekunden sogar ueber 400... Hatte mir bereits eine 375A ANL Sicherung geliefert! Bis jetzt habe ich wegen den Stromstaerken die Leitungen auf drei aufgeteilt: 1) Haus Telecom, IT, Licht, Heizung 100A 2) Haus Laststrom 200A 3) Werkstatt und Aussenanlage 400A Masse sind zwei H01N2-E 120mm² und der Ringerder im Fundament und irgendwie muss ich das zu schalten bekommen. Ich will die Lade- und Spannungsueberwachung sowie das Abschalten der Verbraucher meinem zentralen Microcontroller ueberlassen... ...und dabei mindestens 90% des Energiebedarfs der Relais reduzieren!
Roofer schrieb: > > Zur Zeit verwende ich ja drei 200A Automotive/Industrial Relais, aber > die ziehen bei 24V mal schlappe 180mA was zusammen mal 300Wh pro Tag > sind. > > ...und dabei mindestens 90% des Energiebedarfs der Relais reduzieren! Wenn das dein Ziel ist, hast du schlechte Karten. Kurze Rechnung: 10x BTS555 parallel (angenommene Stromaufteilung ideal) Jeder trägt 40A ergibt I²x R (3mOhm wenn warm) = 4,8W Verlustleistung mal 10 Stck = 48W Das sind schlappe 1125Wh pro Tag und damit deutlich schlechter als mit deinen Relais. Selbst mit niederohmigsten N-Kanal MOSFETs ist das nicht erreichbar: http://www.irf.com/product-info/datasheets/data/irl7472l1pbf.pdf High side Ansteuerung 100%-ON erforderlich, z.B.: http://www.linear.com/docs/3996 Kurze Rechnung: 10x IRL7472 parallel (angenommene Stromaufteilung ideal) Jeder trägt 40A ergibt I²x R (0,5mOhm wenn warm) = 0,8W Verlustleistung mal 10 Stck = 8W Das sind immerhin 192Wh pro Tag und nur 36% weniger Energiebedarf als mit deinen Relais. Wobei ich nicht sagen kann, ob das so in der Praxis funktioniert. Das möge jemand kommentieren, der damit Erfahrung hat.
Hallo Roofer! Wenn Deine Relais mal angezogen haben, kannst Du den Strom reduzieren. Messe mal den Abfallstrom bzw die dann anliegende Spannung. Das wäre dann die Betriebsspannung für die Relais. Zum Einschalten wird ein mit 24 V (oder höher) geladener Elko über die Relais entladen. Nannte sich früher "Schnellschaltung", weil der Überstrompuls den Anker stärker beschleunigte. Vielleicht gibt es auch passende Stromstoßrelais (oder bistabile), die verbrauchen am wenigsten. Gruß - Werner
Das ist doch normalerweise eine Reihenschaltung aus einer RC-Kombination zur Relaisspule oder? Den Widerstand so berechnen, das er dem Relais soviel Spannung und Strom zur verfuegung stelle, das es nicht abfaellt. Parallel dazu einen Elko der den Strom beim Einschalten durchlaesst, sich dann auflaed und sperrt. Der Vor-Widerstand muss jedenfalls ja so gewaehlt werden, das mir das Relais bei 20V Batteriespannung nicht abfaellt, denn wenn ich die 4,5kW Hydraulikpumpe einschalte, zucken selbst 3000Ah zusammen. Das muss ich mal ausprobieren, nur wie gross soll der Elko dann sein? 50V ist klar, aber wieviel micro Farad?
Hier einige Möglichkeiten den Relaisstrom zu reduzieren: >---Ladewiderstand----|-------o/ o------>Rel Elko 1000µF? | >---------------------------------------->Rel a)Problem dabei ist, daß Elko und Ladewiderstand dem zeitlichen Schaltverhalten des Relais angepasst sein sollten. Wenn ein anderes Relais eingesetzt wird, könnte aus kräftigem "KLACK" ein schüchternes Klick werden und ein schöner Funken bevor der Kontaktsatz schließt. b)Man könnte den Ladewiderstand auch einfach mit einem Ruhekontakt überbrücken. Sobald das Relais zieht, öffente jedoch der Ruhekontakt schon. c)PWM wäre auch möglich. Sofern es üngewöhnlichen Belastungen noch zuverlässig funktioniert (Deine Pumpe?). Wahrscheinlich würde ich Variante A optimieren bis sie gut funktioniert.
Roofer schrieb: > Das muss ich mal ausprobieren, nur wie gross soll der Elko dann sein? > 50V ist klar, aber wieviel micro Farad? Hast ja schon selbst beantwortet...
Bernd K. schrieb:
Die Relais werden auch Kontaktverluste haben, nicht nur Spulenverluste.
Also kann man vielleicht doch ein bisschen mehr sparen als nur ~40 %.
Marian . schrieb: > Also kann man vielleicht doch ein bisschen mehr sparen als nur ~40 %. Ein kaputtes Relais hat oft einen verbrannten Kontakt, ein kaputter Transistor dagegen hat flüssiges Silizium und leitent bis der Deckel auffliegt und die Bonddrähte weggebrannt sind. Das muß kein Vorteil sein, wenn man seine Anlage spannungsfrei schalten möchte...
oszi40 schrieb: > Hier einige Möglichkeiten den Relaisstrom zu reduzieren: > >>---Ladewiderstand----|-------o/ o------>Rel > Elko 1000µF? > | >>---------------------------------------->Rel Ich denke nicht, das es so hinhaut, denn die Relais werden ja von der Siemens LOGO angesteuert wobei alle Kontakteingaenge zusammengeschaltet sind. Ich meinte eher sowas: +----------+ | Siemens | | LOGO | Elko | | 1000µF? + ---O---o/ o---O------+-----||-------+----->Rel | | | | +----------+ |__Widerstand__| - ------------------------------------------>Rel Da der ELKO im entladenen Zustand nahezu 0 Ohm hat, kann der groesste Strom durch ihn fliessen und das Relais zieht sofort an. Nun wird aber der Elko ueber die Relaiswicklung aufgeladen und faengt an zu sperren was bedeuten wuerde, das Relais faellt wieder ab... Da wir aber einen Parallelwiderstand zum ELKO haben, fliest nun auch ein paraller Strom ueber diesen welcher so gross sein muss, das die Haltespannung des Relais aufrecht erhalten bleibt. Den Kondensator koennen wird einfach somit ignoriert mit ausnahme eines Leckstromes. Nur scheinen mir die 1000µF etwas gross! Ein anderes Problem ist auch die Verlustleistung, welche der Widerstand aushalten muss. Wenn die Spannung 24V und die Haltespannung 16V ist, das Relais normalerweise 180mA zieht, was einen Ohmschen Widerstand von rund 130 Ohm entspricht, fliessen bei 16V immerhin noch rund 120mA. Da muss der Widerstand 8V mal 0,12A verbraten, also 1 Watt. Der Vorwiderstand muss aber mit der minimalistischen Spannung berechnet werden, was 20V sind, die Verlustleistung aber mit der hoechsten Spannung von 30,6V... Das idealste waehre wohl eine Rampensteuerung, sprich, bei Stromfluss geht maximaler Strom durch, Relais zieht and und nun wird rampenmaessig die Spannung reduziert, bis zum minimum... Das ist dann vollstaendig unabhaengig von der Betriebsspannung Nur wo bekommt man so eine (umgedrehte) Rampensteuerung? Einschalten und die Spannung mit einem Rampengenerator anheben gibt es ja ueberall... Aber umgedreht?
Probier es mal mit dem Vorschlag, denn die Haarspalterei mit dem Widerstand Roofer schrieb: > Da muss der Widerstand 8V mal 0,12A verbraten, also 1 Watt. ist lächerlich, vor allem weil die ursprüngliche Version mit Fets wohl um einige Größenordnungen höher ausgefallen wäre... Ist bisher die einfachste und billigste Lösung...
Hochleistungsschütze werden idR Stromgeregelt betrieben. D.h. 100% am anfang und ca. 20..40% zum halten. Ein kleiner Attiny und ein Mosfet...fertig ;) Ansonaten kann man soetwas auch für viel Geld kaufen. Was für ein Schütz hast du denn genau ? Evtl ist sowas sogar schon eingebaut?!
Roofer schrieb: > > Ein anderes Problem ist auch die Verlustleistung, welche der Widerstand > aushalten muss. Du kannst Dich ja steigern und mit jeweils der Hälfte anfangen. Ob Du nun 62 Ohm 1W oder 62 kleinere Widerstände nimmst und probiertst wann das Relais zuverlässig arbeitet, ist Deine Sache! Jedenfalls ist meine Variante kleiner als einige Schuhkarton-Kühlkörper.
TestX schrieb: > Hochleistungsschütze werden idR Stromgeregelt betrieben. D.h. 100% > am > anfang und ca. 20..40% zum halten. Ein kleiner Attiny und ein > Mosfet...fertig ;) Ansonaten kann man soetwas auch für viel Geld kaufen. > Was für ein Schütz hast du denn genau ? Evtl ist sowas sogar schon > eingebaut?! Es ist kein Schuetz, sondern ein 200A automotive Relais. Zwei Spulenanschluesse und zwei M6 Schauben fuer den Lastkreis.
oszi40 schrieb: > Du kannst Dich ja steigern und mit jeweils der Hälfte anfangen. Ob Du > nun 62 Ohm 1W oder 62 kleinere Widerstände nimmst und probiertst wann > das Relais zuverlässig arbeitet, ist Deine Sache! Jedenfalls ist meine > Variante kleiner als einige Schuhkarton-Kühlkörper. Und wie schaltest Du MEHR als 200A? Relais oder Schuetze die das koennen fangen bei guten 1200€ an...
Roofer schrieb: > die das koennen fangen bei guten 1200€ an. .. z.B. http://www.faktor.de/relais-ssr-schuetz/12v-900v-650a-relais.html Kommt ganz darauf an, wieviele Schaltzyken und Lichtbogen vorkommen. Da sollten Solar-Profis mehr wissen als ich. Bei Halbleiter-Lösungen sehe ich jedenfalls keine zuverlässige Trennung im Störfall, sondern eher flüssiges Silizium.
oszi40 schrieb: > Roofer schrieb: >> die das koennen fangen bei guten 1200€ an. > .. > z.B. http://www.faktor.de/relais-ssr-schuetz/12v-900v-6... Meinst Du das ernst? Haste eigentlich mal die Beschreibung gelesen? "12V Spule mit Abgaswärmetauscher" Das ist 100% Made-In-China produziert aber "Made-In-USA" gelabeled nach der Beschreibung nach zu urteilen! Dann das hier: Das speziell für Hochspannungs-Gleichstrom- Anwendungen entworfenes Schütz ist ein Drop-in- Alternative zu Tyco / Kilovac * 500 + Amp EV200 . Die meisten billigeren Schütze sind nur bei 80VDC bewertet . Über diesen Wert können sie diese nicht sicher zu betreiben. ROTFL... siehe Grafic Cycles/Ampers! Das Schuetz macht einen einzigen Cycle @650A mit 900V und dann ist es nur noch ein bischen Plastik und Metal... Das Kilovac hat 2.500 Schaltspiele bei 450A und 60V. Was wesentlich serioeser ist, als die einmalige Abschaltung von 650A bei 900V Kein normaler Mensch schreibt so ein deutsch! Dann ist es ausserdem nur in 12V und nicht 24V, was dann ebenfals eine externe Elektronik erfordert... Bei dem von mir benoetigten Relais geht es nicht um Potentialtrennung, sondern um das Abschalten von verbraucherkreisen bei Unterspannung und Stoerungen. Ich benoetige keine 900V sondern 30V oder in ein paar Ausnahmen maximal 60V. Schaltstrom ist bis zu 400A (ANL Sicherung) und ein paar Einschaltspitzen, welche die Sicherungen abkoennen, aber bei Elektronik es zu Fehlfunktionen kommen kann, wenn zu klein ausgelegt.
Wenn Du öfter schalten musst (Netiquette), sind natürlich Halbleiter zu überlegen. Wahrscheinlich wirst Du diese später aber mit einem kräftigen Kontakt überbrücken müssen, um die Abwärme der Kühlkürper in Grenzen zu halten. So ganz einfach wirds nicht!
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