Hallo Ich experimentiere gerade ein bisschen mit meinem Arduino. Habe eine Schaltung gebaut in der ich das Arduino Board über einen BUZ11 eine Lampe schalten lasse. Zusätzlich misst ein ACS712 die über den Lampenkreis läufende Stromstärke und ist so programmiert dass wenn ein Kurzschlussstrom detektiert wird der BUZ11 abgeschaltet wird. So weit so gut. Leider wird der BUZ11 nach dem abschalten im Kurzschlussfall ziemlich heiß. Ergo er kann den Kurzschlussstrom nicht ab. Klar könnte ich anstatt des BUZ11 auch einfach ein Relais nehmen das galvanisch trennt, aber ich würde das gerne mit einem FET oder ähnlichem lösen. Kenne mich da aber leider nur ziemlich rudimentär aus. Was muss ich da für einen Baustein nehmen? Kann mir jemand einen Tip geben? Gruß Uli
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Uli schrieb: > Leider wird der BUZ11 nach dem abschalten im Kurzschlussfall > ziemlich heiß. und was stört dich daran? Nach dem abgeschaltet ist kühlt er doch wieder ab oder bleibt er bei dir warm? Wie schnell schaltest du denn ab? Immerhin musst du erst den Strom messen und dann erst den Ausgang abschaltet. Dann eventuell noch ein zu großen Widerstand und schon dauert es ein paar 100ms und in dieser Zeit fließt der große Strom.
Uli schrieb: > Ich experimentiere gerade ein bisschen mit meinem Arduino. Habe eine > Schaltung gebaut in der ich das Arduino Board über einen BUZ11 eine > Lampe schalten lasse. Zusätzlich misst ein ACS712 die über den > Lampenkreis läufende Stromstärke und ist so programmiert dass wenn ein > Kurzschlussstrom detektiert wird der BUZ11 abgeschaltet wird. > Leider wird der BUZ11 nach dem abschalten im Kurzschlussfall > ziemlich heiß. Ergo er kann den Kurzschlussstrom nicht ab. Naja, wenn Du das über den langsamen Arduino machst, ist das ja auch kein Wunder. Solche Schaltungen baut man analog auf, damit sie schnell genug reagieren.
ich denke dass der arduino schnell genug ist. Warm wird das ja erst wenn der Arduino schon längst abgeschaltet hat.
Uli schrieb: > ich denke dass der arduino schnell genug ist. naja, kommt wohl auf deine Stromversorgung an. Wenn sie kräftig genug ist, wird wohl zu erst etwas wegbrennen bevor der Arduino reagiert. > Warm wird das ja erst wenn der Arduino schon längst abgeschaltet hat. dann hast du wohl ein Schaltungsfehler.
Uli schrieb: > ich denke dass der arduino schnell genug ist. Warm wird das ja erst wenn > der Arduino schon längst abgeschaltet hat. Hallo, ist die Last dann auch wirklich von der Betriebsspannung getrennt ? Das klingt nämlich so, als wenn du den Mosfet nicht richtig zu bekommst. Wenn er in nicht hochohmig genug ist, fließt dennoch ein Strom, auch wenn deine Lampe optisch natürlich "aus" ist, da der Strom nicht reicht, um sie zu Leuchten zu bringen. Bei hoher Betriebsspannung und dem besagten Reststrom bleibt viel Leistung am Mosfet kleben. Gruß Migelchen
Uli schrieb: > Hier mal der Schaltplan Hast du auch die Masse vom Andruino an deine Schaltung angeschlossen? Das sieht man auf dem Schaltplan nicht so recht... Uli schrieb: > Warm wird das ja erst wenn der Arduino schon längst abgeschaltet hat. Was heißt "längst"? Eine Woche später? Oder eine Minute? Oder 5 Sekunden? Und wie sieht das "Abschalten" aus? Welche Ugs hast du im "abgeschalteten" Zustand? BTW: der BUZ11 schaltet mit 5V Ugs nicht so richtig durch. Das ist dir bewusst?
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Bearbeitet durch Moderator
Uli schrieb: > Leider wird der BUZ11 nach dem abschalten im Kurzschlussfall > ziemlich heiß. Solange du keine größere Induktivität in der Leitung hast, hat der Arduino überhaupt keine Chance, den BUZ11 nach Messung eines zu hohen Stromes rechtzeitig abzuschalten. Dann muss anderweitig dafür gesorgt werden, dass bei einem Kurzschluss der Strom die Grenzen des BUZ (und des ACS712) nicht überschreitet, z.B. durch ausreichend hohen Innerwiderstand der Quelle oder durch ausreichend hohe Leitungswiderstände. Uli schrieb: > Ergo er kann den Kurzschlussstrom nicht ab. Wie groß ist denn dein Kurzschlussstrom?
Lothar M. schrieb: > BTW: der BUZ11 schaltet mit 5V Ugs nicht so richtig durch. Das ist dir > bewusst? Vermutlich nicht. Selbst in durchgeschaltetem Zustand wird die alte Möhre bei 5V Ugs noch richtig Verlustleistung produzieren. @TE: Nimm da mal einen IRLZ34/44, dann sieht das etwas besser aus und verwende den Analog Komparator des AVR, um interruptgesteuert die Überstromerkennung zu lösen.
Lothar M. schrieb: > Hast du auch die Masse vom Andruino an deine Schaltung angeschlossen? > Das sieht man auf dem Schaltplan nicht so recht... Masse der Schaltung ist am Arduino angeschlossen. Würde ja sonst garnicht funktionieren. Matthias S. schrieb: > @TE: Nimm da mal einen IRLZ34/44, dann sieht das etwas besser aus und > verwende den Analog Komparator des AVR, um interruptgesteuert die > Überstromerkennung zu lösen. Das werde ich mal probieren. Den Analogkomperator kannte ich garnicht. Wieder was gelernt. Super BTW. Gibts eine andere Lösung für dieses Problem? Habe mir mal Hot swap controller und circuit breaker ic´s angesehen. Ist mir aber zu aufwendig. Zumal ich bis zu zehn Stromkreise überwachen will.
Uli schrieb: > Ist mir aber zu > aufwendig. Zumal ich bis zu zehn Stromkreise überwachen will. Du kannst immer noch den guten alten Shunt im Source Kreis benutzen und damit einen NPN Transistor durchsteuern, der das Gate gegen Masse zieht. Der Shunt wird so dimensioniert, das an ihm bei Überstrom 0,7-0,8V abfallen, die dann den Transistor in Emitterschaltung durchsteuern. Kollektor des Transistors geht an den Erroreingang des MC und bekommt einen Pullup für alle Kreise gemeinsam. Wenn einer der Transistoren (oder auch mehrere) durchsteuern, geht der Error auf low und damit kannst du z.B. einen Pinchange Interrupt auslösen.
1 | +-------------LAST------+ |
2 | | |
3 | MC Control G |- D |
4 | >--------------------| |
5 | |- S |
6 | <---------| | |
7 | MC Error C \ 1k | |
8 | |-|===|----+ |
9 | E / B | |
10 | | --- |
11 | | | | Shunt |
12 | | | | |
13 | | --- |
14 | | | |
15 | GND--------+------------+ |
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Bearbeitet durch User
Matthias S. schrieb: > Du kannst immer noch den guten alten Shunt im Source Kreis benutzen und > damit einen NPN Transistor durchsteuern, der das Gate gegen Masse zieht. > Der Shunt wird so dimensioniert, das an ihm bei Überstrom 0,7-0,8V > abfallen, die dann den Transistor in Emitterschaltung durchsteuern. > Kollektor des Transistors geht an den Erroreingang des MC und bekommt > einen Pullup für alle Kreise gemeinsam. Wenn einer der Transistoren > (oder auch mehrere) durchsteuern, geht der Error auf low und damit > kannst du z.B. einen Pinchange Interrupt auslösen. > >
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3 | > MC Control G |- D |
4 | > >--------------------| |
5 | > |- S |
6 | > <---------| | |
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12 | > | | | |
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15 | > GND--------+------------+ |
16 | > |
17 | > |
Da würde ich mit dem Kollektor gleich aufs Gate gehen, damit der Strom garnicht erst so stark ansteigt. Die Meldung an den µC kann ja trotzdem erfolgen, um mit leichter Verspätung die Ansteuerung abzuschalten.
Harald W. schrieb: > Da würde ich mit dem Kollektor gleich aufs Gate gehen, damit der > Strom garnicht erst so stark ansteigt. Habe ich auch erst vorschlagen wollen, aber damit kommt der MOSFet in den linearen Bereich und muss dann richtig Leistung verbraten. Das kann schon mal schiefgehen. Pinchange Interrupt sollte eigentlich immer schnell genug sein, wenn man nicht gerade mit 32kHz taktet.
Aber das klärt doch alles nicht sein Problem, das der Mosfet angeblich warm wird wenn er vom µC abgeschaltet wurde.
Matthias S. schrieb: >> Da würde ich mit dem Kollektor gleich aufs Gate gehen, damit der >> Strom garnicht erst so stark ansteigt. > Habe ich auch erst vorschlagen wollen, aber damit kommt der MOSFet in > den linearen Bereich und muss dann richtig Leistung verbraten. Das kann > schon mal schiefgehen. Pinchange Interrupt sollte eigentlich immer > schnell genug sein, wenn man nicht gerade mit 32kHz taktet. Deshalb auch beides, dann liegt die hohe Verlustleistung nur kurz an. Aber der Kurzschlussstrom wird vorher begrenzt.
Uli schrieb: > Kann mir jemand einen Tip geben? Informierst du dich eigentlich NIE bevor du was zusammenbastelst ? Uli schrieb: > Hier mal der Schaltplan Ein BUZ11 benötigt 10V am Gate um voll durchzuschalten. Dein Arduino liefert nicht mal 5V. Man braucht einen MOSFET-Treiber oder einen LogicLevel MOSFET damit der MOSFET ausreichend weit durchgeschaltet wird um den Strom laut Datenblatt auch zu vertragen. UGS(th) ist die Spannung unter der er sicher AUSgeschaltet ist, dann kommt erst mal die lineare Region, erst bei doppelter Spannung kann man von durchgeschalett reden. Harald W. schrieb: > Da würde ich mit dem Kollektor gleich aufs Gate gehen, damit der > Strom garnicht erst so stark ansteigt. Und wie hoch soll die Verlustleistung im MOSFET dann sein ? Zwar hat Uli NATÜRLICH nicht gesagt welcher Strom und Spannung, aber sagen wir 12V und 55W, macht eine Überstromerkennung bei 5A. Wohin willst du die dauernden 55W dann verheizen ? Es ist richtig, daß eine solche Abschaltung SCHNELL erfolgen muss und schnell heisst hier in Mikrosekunden, also möglichst direkt, unter Umgehung des langsamen Microcontroller. Das könnte man mit einem Thryistor erreichen.
1 | +12V |
2 | | |
3 | (X) |
4 | | |
5 | uC --220R--+-----|I IRLZ34 |
6 | | | |
7 | BRX45---+ (0.9V beim Zünden, leider Temperaturabhängig) |
8 | | | |
9 | | 0R22 |
10 | | | |
11 | GND -------+------+-- 0V |
Der Thyristor wird gesetzt bei Überstrom und zurückgesetzt wenn der uC-Ausgang wieder auf LOW geht. Wenn der MOSFET ausreichend überdimensioniert ist (siehe SOA Diagramm mit Mikro- und Millisekundendigrammen) kann der ACS712 auch am Komparatir des AVR einen Interrupt auslösen den man dann SOFORT bedient (nicht mel Register pushen) um den MOSFET wieder auszuschalten. Noch besser natürlich MOSFET-Treiber mit eingebauter Überstromerkennung wie MIC5020/IR2121. Oder low side protected switch wie BTF3050TE (vielleicht auch high side).
Es gibt schon Shields für Arduino mit der BTF3050TE: http://www.infineon.com/cms/en/product/productType.html?productType=5546d46256fb43b3015727b64ba54b42#ispnTab1
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