Hallo, Ich habe eine Frage, die eine regelbare Senke von EA betrifft. (EA EL3160) Undzwar soll mit dieser eine LiIonen-Batterie entladen werden und dazu ein konstanter Strom eingestellt werden. Da bei der Untersuchung die ersten paar Millisekunden interessant sind, ist es wichtig, dass die Last möglichst schnell auf den gewünschten Strom einschwingt. Bei einer Überprüfung des Einschwingverhaltens mit einem Oszilloskop sind folgende 2 Dinge aufgefallen: - die im Datenblatt angegebene Anstiegszeit von 30us ist korrekt. - der Strom überschwingt. Diese Überschwingung klingt erst nach ca. 1ms vollständig ab. Gibt es eine Möglichkeit dieses Überschwingen deutlich zu verringern? Über hilfreiche Ratschläge würde ich mich sehr freuen! Freundliche Grüße, Tobolf
Regelungstechnik ... Allenfalls mal ein Modell aufstellen.
Wäre super, wenn Sie etwas konkreter werden könnten. Dann kann ich mit ihrer Hilfe auch etwas anfangen. Vielen Dank und Freundliche Grüße
Tobolf schrieb: > Wäre super, wenn Sie etwas konkreter werden könnten. Regelungstechnik. P-, I- und D-Regler. Bzw. wie man die jeweiligen Anteile bei einem Regler so einstellt, daß er a) möglichst schnell nachregelt und b) möglichst wenig überschwingt > Dann kann ich mit ihrer Hilfe auch etwas anfangen. Das bezweifle ich. Da eine universelle elektronische Last nichts über den externen Stromkreis weiß, ist es auch nicht möglich, das Regelverhalten optimal einzustellen. Ich verstehe auch nicht den Zusammenhang zwischen Tobolf schrieb: > Undzwar soll mit dieser eine LiIonen-Batterie entladen werden und > Da bei der Untersuchung die ersten paar Millisekunden interessant sind Wieso interessieren beim Entladen einer Batterie die ersten paar ms? Und warum muß es dafür eine Stromsenke sein? Warum reicht ein schlichter Widerstand nicht aus?
Ursprünglich sollte eine Konstantstromentladung (bis max. 18A) durchgeführt werden. Die Messung kann allerdings auch über einen konstanten Widerstand durchgeführt werden. Dieser sollte allerdings prellfrei zugeschaltet werden können, um eben nicht wieder diese ersten paar ms zu verpassen. In dieser Zeit zeigen sich bestimmte Charakteristika, die ich gerne untersuchen möchte. Freundliche Grüße
Axel S. schrieb: > Wieso interessieren beim Entladen einer Batterie die ersten paar ms? > Und warum muß es dafür eine Stromsenke sein? Warum reicht ein schlichter > Widerstand nicht aus? Zustimm!
Dann schalte einen Widerstand über einen Mosfet und später kannst du dann ja auf eine Konstsntstromsenke umschalten. Oder du baust dir deine eigene Konstantstromsenke, die kannst du in Kenntnis deiner Quelle ja entsprechend optimieren. Siehe z.B. https://www.mikrocontroller.net/articles/Konstantstromquelle#Konstantstromquelle_mit_Operationsverst.C3.A4rker_und_Transistor
Tobolf schrieb: > Die Messung kann allerdings auch über einen > konstanten Widerstand durchgeführt werden. Dieser sollte allerdings > prellfrei zugeschaltet werden können Da empfehle ich einen Widerstand mit einem bipolaren Leistungstransistor oder einem MOSFET hart zu schalten und nicht zu versuchen, irgendwas zu regeln.
Ernst O. schrieb: > Tobolf schrieb: >> Die Messung kann allerdings auch über einen >> konstanten Widerstand durchgeführt werden. Dieser sollte allerdings >> prellfrei zugeschaltet werden können > > Da empfehle ich einen Widerstand mit einem bipolaren Leistungstransistor > oder einem MOSFET hart zu schalten und nicht zu versuchen, irgendwas zu > regeln. low Rdson-FET und richtig zügige Gateansteuerung. Dann mag da immer noch was schwingen, aber eher im ns Bereich. Das mit der Regelung ist so ne Sache. Man kann die geradebiegen. Aber den Aufwand scheint das in diesem Fall nicht zu lohnen. Vor allem nicht ohne Grundkenntnisse über stetige Regler.
Tobolf schrieb: > Und wieso ein MOSFET und kein Relais? > > MfG Weil du Prellfrei gesagt hast. Mechanische Kontakte prellen halt.
Tobolf schrieb: > Und wieso ein MOSFET und kein Relais? Die Antwort hast du dir schon selbst gegeben: Tobolf schrieb: > Dieser sollte allerdings prellfrei zugeschaltet werden können, Mosfets haben i.a. keine mechanischen Kontakte und prellen daher nicht.
Tobolf schrieb: > Und wieso ein MOSFET und kein Relais? Weil Relais prellen, was ausrücklich unerwünscht ist.
Axel S. schrieb: > Ich verstehe auch nicht den Zusammenhang zwischen > Tobolf schrieb: >> Undzwar soll mit dieser eine LiIonen-Batterie entladen werden > und >> Da bei der Untersuchung die ersten paar Millisekunden interessant sind > > Wieso interessieren beim Entladen einer Batterie die ersten paar ms? Die ersten Millisekunden sind bei Li-Primärzellen sehr interessant: Nach Anlegen der Last bricht die Spannung deutlich ein, um dann trotz anliegender Last wieder zu steigen. Das Verhalten ändert sich, je nachdem, ob man vorher lange gelagert hat oder es mehrfach zeitnah macht - das hat mir schon einmal Ärger bereitet. Bei Li-Akkus habe ich es noch nicht angeschaut, vermute aber, dass es auch da passieren wird. Vielleicht lässt Tobolf ja mal raus, welches Ziel er verfolgt, vielleicht eine Beurteilung von Qualität und / oder Alter der Zellen.
Und MOSFETs haben doch eine bestimmte Flankenzeit. Ist diese vernachlässigbar klein oder bewegt die sich in einem ähnlichen Zeitbereich wie der Einregelvorgang der Stromsenke?
Manfred schrieb: > Wieso interessieren beim Entladen einer Batterie die ersten paar ms? > Die ersten Millisekunden sind bei Li-Primärzellen sehr interessant: Nach > Anlegen der Last bricht die Spannung deutlich ein, um dann trotz > anliegender Last wieder zu steigen. Das Verhalten ändert sich, je > nachdem, ob man vorher lange gelagert hat oder es mehrfach zeitnah macht > - das hat mir schon einmal Ärger bereitet. Mal angenommen, man hätte für den Versuch eine geregelte Stromsenke mit idealem Einschwingverhalten. Was würde man sehen? NICHTS (das Einschwingverhalten des Laststroms würde vollkommen überdeckt). Hier ist keine Regelung ratsam.
Tobolf schrieb: > Und MOSFETs haben doch eine bestimmte Flankenzeit. Ist diese > vernachlässigbar klein oder bewegt die sich in einem ähnlichen > Zeitbereich wie der Einregelvorgang der Stromsenke? Diverse 100 ns bekommt man mit Teilen aus der Bastelkiste hin, unter 100ns entweder mit erhöhtem Schaltungsaufwand oder geeigneten ICs. Ob das für dich jetzt "vernachlässigbar klein" ist, müsstest du uns vielleicht mal sagen.
Ich kann ja momentan nur vermuten ob das reicht. Im Moment überlagern sich die Effekte der Batterie und des Einregelns der Senke. Ich würde aber behaupten, dass 100ns ausreichend wären. Würde so ein MOSFET (https://www.conrad.de/de/mosfet-nxp-semiconductors-ph2925u115-1-n-kanal-625-w-sc-100-1112025.html) passen? Die maximale Spannung liegt bei 4.25V. Ansteuern würde ich diesen gerne über eine NI USB6003, die am Ausgang 5V bei 150mA bereitstellen kann. Wenn ich das Datenblatt des MOSFETs richtig durchgelesen habe, würde das passen.
Ernst O. schrieb: > Mal angenommen, man hätte für den Versuch eine geregelte Stromsenke mit > idealem Einschwingverhalten. Was würde man sehen? NICHTS Danke! Hoffentlich liest das der Fragesteller - Dein Einwand ist so logisch, dass man es glatt übersehen muß. Andersherum würde man bei synchroner Betrachtung der Spannung schon etwas sehen, im Falle der idealen Konstantstromlast sogar deutlich mehr als mit einem Widerstand.
Ich verstehe nicht ganz wieso man bei idealem Einschwingverhalten nix sehen würde? Ich messe sowohl die Strom- (über einen Shunt) als auch Spannungsantwort der Batterie. Sofern der Strom ideal auf den eingestellten Stromwert springt, sollte ich doch ausschließlich das Verhalten des Batteriesystems in der Spannungsantwort sehen, oder übersehe ich etwas?
Tobolf schrieb: > Ich verstehe nicht ganz wieso man bei idealem Einschwingverhalten > nix > sehen würde? > Ich messe sowohl die Strom- (über einen Shunt) als auch Spannungsantwort > der Batterie. Sofern der Strom ideal auf den eingestellten Stromwert > springt, sollte ich doch ausschließlich das Verhalten des > Batteriesystems in der Spannungsantwort sehen, oder übersehe ich etwas? Das ist richtig und daher ist der Einwand von Ernst auch falsch. Wenn die Stromsenke konstanten Strom senkt, kann man natürlich eine schwankende Spannung sehen. Ob man den Strom dabei regelt oder steuert, ist unerheblich. Für den Fall dass man den Laststrom deutlich höher einstellt wird als der Akku ihn liefern kann, hat Ernst allerdings Recht. Aber das wäre sowieso nicht ratsam, das wäre ein Kurzschluss. Aber dass eine Regelung nicht zwingend nötig ist, das bleibt. Da sich bei nem Akku die Quellspannung innerhalb von Millisekunden nicht wirklich ändert, reicht das Zuschalten eines Widerstands. Tobolf schrieb: > Ich kann ja momentan nur vermuten ob das reicht. Im Moment > überlagern > sich die Effekte der Batterie und des Einregelns der Senke. > Ich würde aber behaupten, dass 100ns ausreichend wären. > Würde so ein MOSFET > (https://www.conrad.de/de/mosfet-nxp-semiconductors...) > passen? Die maximale Spannung liegt bei 4.25V. Von den 169A würde ich mich fernhalten. Sonst passt der (und viele andere auch, den die Problemstellung ist trivial). > Ansteuern würde ich diesen gerne über eine NI USB6003, die am Ausgang 5V > bei 150mA bereitstellen kann. Wenn ich das Datenblatt des MOSFETs > richtig durchgelesen habe, würde das passen. Schwellspannung ist so um 1V rum. Wenn du 5V hast, kannst du eigentlich auch jeden FET aus der Grabbelkiste nehmen, muss kein Logic-Level sein. Das mit den 150mA ist so ne Sache, wenn man die kapazitiv belastet müssen die Schaltzeiten nicht mehr zwingend gut sein. Zügige Gateansteuerung würde ich mit IR2011 machen und nem FET mit niedriger Gatekapazität, IRFB4229 zum Beispiel ("digital audio mosfet").
Vielen Dank erstmal für die vielen hilfreichen Kommentare. @THOR Zu deiner angedachten Schaltung: Kann ich mich an einer der Schaltungen auf der folgenden Website orientieren? http://www.ferromel.de/tronic_271.htm Ich stecke leider nicht in dieser Materie drin, würde aber versuchen mich da einzulesen und die entsprechende Schaltung dann aufzubauen. Grundlegendes elektrotechnisches Verständnis ist schon vorhanden. Freundliche Grüße und ein schönes WE
Ich muss das ganze nochmal hoch holen. Kann mir vielleicht jemand anders eine Antwort geben? Ich steige da noch nicht so richtig durch. Wenn ich mich nach prellfreien Schaltern informiere, bekomme ich als erstes immer einen RS-Flipflop erklärt. Sind diese Logik-Gatter überhaupt für so hohe Ströme ausgelegt? Deshalb wahrscheinlich auch der Hinweis mit dem MOSFET. Allerdings habe ich noch keinen wirklichen Plan, wie die Schaltung dazu aussehen sollte, weil ich wie gesagt immer nur etwas zu Flipflop-Schaltungen lese.. Freundliche Grüße Tobolf
Tobolf schrieb: > Ich muss das ganze nochmal hoch holen. > Kann mir vielleicht jemand anders eine Antwort geben? > Ich steige da noch nicht so richtig durch. Kein Wunder. Du hast ja offensichtlich auch keinerlei Ahnung. > Wenn ich mich nach prellfreien Schaltern informiere, bekomme ich als > erstes immer einen RS-Flipflop erklärt. Da ist schon das erste Mißverständnis. "Schalter" ist nicht eindeutig. Traditionell ist ein Schalter ein mechanisches Bauelement, das einen Stromkreis auf Grund mechanischer Vorgänge schließt. Und ein solcher mechanischer Schalter prellt nun einmal, weil die üblicherweise verwendeten Kontaktmaterialien elastisch sind. Bei einer Suche nach "prellfreier Schalter" wird man zwangsläufig auf Schaltungen stoßen, die einen solchen prellenden Schalter entprellen. Aber natürlich kann man (seit etlichen Dekaden schon) einen Stromkreis auch anders als mit einem mechanischen Schalter schließen. Man kann einen Transistor verwenden. Oder einen MOSFET. Eine Thyratron-Röhre. Oder noch 1001 andere, elektronische Wege. Und diese "Schalter" prellen dann nicht. Und natürlich weiß Google nicht, ob du nun nach einen Schalter suchst, der von sich aus schon prellfrei ist, oder ob du einen (intrinsich) prellenden Schalter entprellen willst. Du weißt das ja anscheinend selber nicht. > Sind diese Logik-Gatter überhaupt für so hohe Ströme ausgelegt? > Deshalb wahrscheinlich auch der Hinweis mit dem MOSFET. Weder noch, bzw. sowohl als auch. Natürlich schaltet ein Logik-Gatter allein nur eher kleine Ströme. Und es gibt MOSFET, die richtig viel Strom schalten können. Und das, obwohl Logik-Gatter (heutzutage) intern aus MOSFET bestehen. Es ist einfach eine Frage der Dimension. Ein Muldenkipper wird von einem Elektromotor bewegt. Dein Milchaufschäumer ebenfalls. Aber natürlich kannst du mit dem Motor aus dem Milchaufschäumer keine 100 Tonnen Erz und Gestein bewegen. Und genauso kann man die eine Größe MOSFET verwenden, um daraus Logik- Gatter zu bauen, mit denen man (unter anderem) Schalter entprellen kann. Oder man kann mit einer anderen Größe von MOSFET Ströme von ein paar 100A direkt schalten (prellfrei natürlich). > Allerdings habe ich noch keinen wirklichen Plan So weit, so offensichtlich. Die Frage ist halt, was du dagegen zu tun beabsichtigst ...
Axel S. schrieb: >> Allerdings habe ich noch keinen wirklichen Plan > > So weit, so offensichtlich. Die Frage ist halt, was du dagegen zu tun > beabsichtigst ... Dafür gibt es Foren, in denen Leute selbst die bizarrsten Fragen beantworten - auch wenn der Threaderöffner mangels "Ahnung" damit nichts anfangen kann.
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Bearbeitet durch User
Guten Morgen, gibt es einen MOSFET Driver nur mit Highside, mit DIP8-Anschluss und ansonsten ähnlichen Spezifikationen wie der von THOR vorgeschlagene IR2011? Ich habe bei Reichelt bereits gesucht, aber nix passendes gefunden. Der IR2117 kommt dem Ganzen vielleicht noch am nächsten. Allerdings ist der Strom geringer. (1A zu 0,2-0,5A) Kann ich diesen Treiber, sofern langsamere Schaltzeiten für mich ok wären, trotzdem nehmen oder gibt es vielleicht bessere Alternativen. Vielen Dank und freundliche Grüße
Nachtrag: Bei den Strömen ist in den Datenblättern von pulse-currents die Rede, wahrscheinlich PWM betreffend. Da ich den MOSFET ja dauerhaft schalten will, wäre für mich eher der kontinuierliche Strom interessant, den ich allerdings im Datenblatt nicht gefunden habe. Oder ist dieser aus dem zulässigen Pulsstrom ableitbar?
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