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Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Automatische Stromabschaltung


Autor: Hans (Gast)
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Hallo,

ich bräuchte dringend Rat als Anfänger. Ich möchte eine automatische 
Stromabschaltung realisieren wenn ein Grenzwert von 120 mA bei 12V 
überschritten wird. Das ganze sollte auch so klein und kostengünstig wie 
möglich sein.

Viele Grüße

Autor: Lichtbogenofen (Gast)
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Glassicherung

Autor: Hans (Gast)
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Es wäre schön wenn das ganze auch wieder einschaltbar wäre da es in 
einem Gehäuse sitzt.

Autor: Nikolas (Gast)
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Du könntest eine Selbstrückstellende Sicherung einbauen.
Bei zu hohem Stromfluss erhitzen diese Sicherungen sich und werden 
hochohmig -> Strom fällt ab. Nach einer gewissen Zeit leitet die 
Sicherung wieder.
Nachteil bei dieser Art ist aber wohl, dass die Sicherung recht lange 
benötigt, um auszulösen

Autor: Martin Schwaikert (sirnails)
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Hans schrieb:
> Hallo,
>
> ich bräuchte dringend Rat als Anfänger. Ich möchte eine automatische
> Stromabschaltung realisieren wenn ein Grenzwert von 120 mA bei 12V
> überschritten wird. Das ganze sollte auch so klein und kostengünstig wie
> möglich sein.
>
> Viele Grüße

Wie oft soll das Abschalten denn passieren? Und welche Ströme sind 
tatsächlich zu erwarten?

Mögliche Optionen:

- Polymersicherung
    + billig
    + einfach
    - hoher Auslösestrom
    - bei niedrigem Auslösestrom sehr hohe Ansprechzeit
    - massive Alterung bis hin zur Zerstörung

- OPV + Transistor
    + sehr schnell
    + keine Alterung
    - mehr Aufwand
    - Kurzschlussfall kann problematisch sein

- Vollintegrierter Halbleitertreiber mit Selbstschutz
    + einfach
    + relativ preiswert
    - teilweise schwer zu beschaffen
    - Im Kurzschlussfall kann die Restspannung problematisch sein

Gib doch ein paar mehr Informationen zu folgenden Fragen:

- Wie oft kommt der Auslösefall vor?
- Wie kritisch ist eine Restspannung beim Auslösen?
- Wie schnell muss ausgeschaltet werden?
- Wie hoch ist der Strom im Fehlerfall? Kurzschluss?

Autor: Hans (Gast)
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Hallo, der Auslösefall ist selten zu erwarten. Es muss schnell 
abgeschalten werden um Verletzungen vorzubeugen. Der Strom liegt im 
Fehlerfall etwa bei 120 mA. Was würdest du dafür vorschlagen? Ich 
bräuchte des Weiteren Hilfe bei der Dimensionierung der Schaltung, da 
mir Grundlagen fehlen. MFG

Autor: Martin Schwaikert (sirnails)
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Wieviel Strom soll denn überhaupt im regulären Fall fließen?

Autor: Harald Wilhelms (wilhelms)
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Hans schrieb:

> Es muss schnell abgeschalten werden
> Ich bräuchte des Weiteren Hilfe bei der Dimensionierung der Schaltung,
> da mir Grundlagen fehlen. MFG

...und uns fehlen grundlegende Angaben über Sinn und Zweck Deiner
zu schützenden Schaltung. Ausserdem solltest Du definieren, was
bei Dir "schnell" heisst.

Autor: Jürgen (Gast)
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Hans schrieb:
> Es muss schnell
> abgeschalten werden um Verletzungen vorzubeugen.

Verletzungen klingt nach deutlich höheren Anforderungen als einer 
einfachen Überstromsicherung.
Beschreib das Problem mal etwas genauer, geht es um bewegliche Teile und 
Quetschgefahr?

Autor: Andreas Schweigstill (Firma: Schweigstill IT) (schweigstill) Benutzerseite
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Hans schrieb:
> ich bräuchte dringend Rat als Anfänger.

und

> Es muss schnell
> abgeschalten werden um Verletzungen vorzubeugen.

vertragen sich nicht. Wenn von dem Gerät eine Verletzungsgefahr ausgehen 
kann, musst Du eine Risikobewertung durchführen. Daraus ergeben sich 
auch die Anforderungen an den Aufwand, der für Maßnahmen zur 
Gewährleistung der funktionalen Sicherheit betrieben werden muss. Falls 
schwere Personenschäden (z.B. Verstümmelungen, Tod) auftreten können, 
genügt es nicht, irgendeine Sicherheitsabschaltung einzubauen, sondern 
sie muss ggf. getestet werden, nicht trivial rücksetzbar sein und vor 
allem im Falle eines Defektes der Sicherheitsabschaltung muss ein 
sicherer Zustand (in den meisten Fällen eine Zwangsabschaltung oder 
Verhinderung des Einschaltens) eingenommen werden.

Ohne diese Randbedingungen zu kennen, wäre es sehr fahrlässig, 
irgendwelche Ratschläge zur konkreten Umsetzung irgendwelcher 
sicherheitsgerichteter Anforderungen und Lösungsideen zu geben.

Autor: Hans (Gast)
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Im regulären Fall fließen in der Schaltung 80 mA.

Autor: Hans (Gast)
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Hallo im Konkreten Fall geht es um einen DC-Getriebemotor, welcher eine 
Stromaufnahme von 80 mA besitzt und bei 12V betrieben wird. Die Drehzahl 
beträgt 50 U/min. Der Motor hat hier lediglich eine Aufnahme auf der 
Welle, in welche ein Kleinteil gespannt wird. Die Sicherungsvorrichtung 
soll beim blockieren der Aufnahme und des Motors(Strom steigt an) 
abschalten. Eine Rutschkupplung auf der Welle ist schon vorgesehen aber 
zusätzliche elektronische Abschaltung wäre mir lieb.

Autor: TestX (Gast)
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Hans schrieb:
> Stromabschaltung

Vorwiderstand einbauen...

Autor: Martin Schwaikert (sirnails)
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TestX schrieb:
> Hans schrieb:
>> Stromabschaltung
>
> Vorwiderstand einbauen...

Bei 80mA regulärer Stromaufnahme? ...

Autor: Martin Schwaikert (sirnails)
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Hans schrieb:
> Hallo im Konkreten Fall geht es um einen DC-Getriebemotor, welcher eine
> Stromaufnahme von 80 mA besitzt und bei 12V betrieben wird. Die Drehzahl
> beträgt 50 U/min. Der Motor hat hier lediglich eine Aufnahme auf der
> Welle, in welche ein Kleinteil gespannt wird. Die Sicherungsvorrichtung
> soll beim blockieren der Aufnahme und des Motors(Strom steigt an)
> abschalten. Eine Rutschkupplung auf der Welle ist schon vorgesehen aber
> zusätzliche elektronische Abschaltung wäre mir lieb.

Bist Du sicher, dass sich daraus eine derart hohe Quetschgefahr ergibt? 
Wir reden hier von lächerlichen 0,96W im Normfall bzw. 1,44W im 
Störfall. Das ist ja ... gar nichts?! o.O

Ich würde in diesem einfachen Fall einen OPV als Komparator + Transistor 
nehmen und den Strom über einen Shunt messen. Löst der OPV aus, schaltet 
der Transistor den Strom weg, der OPV fällt wieder ab, der Transistor 
schaltet den Strom wieder ein. Die Steuerung schwingt, was eine 
effektive Strombegrenzung ohne Linearbetrieb erzeugt. Würde Dir das 
reichen?

Autor: Hans (Gast)
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Bei der Dimensionierung und Verschaltung bräuchte ich Hilfe, da ich in 
die Richtung leider nicht bewandert bin. Welchen OPV + Transistor 
bräuchte ich dafür und wie sind diese anzuschließen und zu verschalten?

Autor: Volker S. (sjv)
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Wenn man auf die Abschaltung verzichtet, sollte es mit einem 12V/100mA 
LDO Spannungsregler mit Foldback kennlinie gehen. Der Motor bleibt dann 
einfach stehen. Zum Wiederanlauf muss man wahrscheinlich aus und 
wiedereinschalten.

MfG

Autor: Hans (Gast)
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Ich habe grade mal gegoogelt und wurde von der Auswahl erschlagen. 
Hättest du für meinen Einsatz einen passenden Link? Und Evtl. einen der 
erst bei 120 mA absperrt.

Autor: Volker S. (sjv)
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Hallo,

http://www.linear.com/parametric/Positive_Linear_R...

Die 12V müssen durch einen Spannungsteiler eingestellt werden.Beim 
LT3050 ist der Strom einstellbar. Du mußt dir den Kurzschlußstrom im 
Datenblatt ansehen.
Alternativ z.B. LP2951

MfG

Autor: Thomas B. (thombde)
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Eine Überstromabschaltung kann man auch mit einem 555´er bauen.
Ich suche gerade verzweifelt den Schaltplan, sonst muss ich selber 
zeichnen.
Aber die Schaltung ist sehr empfindlich.
Der Anlaufstrom des Motors könnte schon zu Auslösung führen.
Das müsste man kompensieren.

Edit:
Das läuft über den internen Komperator und FliFlop.
Zurückstellen (Reset) über Taste.
Und high/low Ausgang (Pin3)
Der Shuntwiderstand wird nicht zur Ansteuerung eines Transistors
herangezogen.

: Bearbeitet durch User
Autor: Thomas B. (thombde)
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Kennt denn keiner diese Schaltung mit dem NE555?
Oder war die Schaltung so schlecht, dass man das einfach vergisst?
Wenn ja, dann bin ich angeschissen und steige aus.
Aber ich habe das mal aufgebaut (Lötigel + Lochraster).
ist aber schon 20 Jahre her.

Die Schaltung gab es in den 90´er Jahren in mehreren Zeitschriften.
Funkschau, Elrad, Elektor?

In dem 555´er ist alles drin was man braucht.

: Bearbeitet durch User
Autor: Minimalist (Gast)
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https://de.m.wikipedia.org/wiki/Elektronische_Sicherung

Die Schaltung ist leicht abgewandelt sogar in meinem 20 Jahre alten 
Kosmos Experimentierkasten drin. Bei 120mA ist das Material 
Pfennigskram. Mein Tipp daher:

Kauf dir eine Tüte 547\557 Kleinsignaltransistoren und bau die Schaltung 
nach. Versuche ihren Mechanismus zu verstehen. Dann nimmst du aus dem 
Projekt richtig was mit. Du möchtest ja kein Anfänger bleiben. Und so 
kleine Transistorschaltungen mit 3, 4 Transistoren sind perfekt zum 
Lernen.

Grüße,
M

Autor: Thomas B. (thombde)
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Habe mal ein par altbackene Sachen gescannt.
Hatte keine Lust zu zeichnen. (tolles Wetter)
Der 555 ist auch dabei.

Wegen Copyright und so....
Die Schaltungen sind mindestens 20 Jahre alt, oder älter.
Die können froh sein wenn das mal wieder aus dem Keller gekramt wird.

Gruß
Thomas

Autor: Minimalist (Gast)
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Dann von mir auch noch die o.g. Schaltung inkl. minimaler Erklärung. In 
SMD kriegt man das auf ner Euromünze untergebracht, selbst in THT mit 
etwas gefummel möglich. Die Bauteile kosten selbst in der Apotheke <1€.

Autor: Thomas B. (thombde)
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Minimalist schrieb:
> Dann von mir auch noch die o.g. Schaltung inkl. minimaler Erklärung.

Hallo und danke.
Die kannte ich noch nicht.

Gruß
Thomas

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