Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Overcurrent Protection Circuit Op Amp - Input Common-Mode Voltage


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von Martin Z. (mzahedi)


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Hallo liebe Community,

ich habe eine Schaltung hier. Ich möchte beim Messen eines Überstroms 
ein PMOS High Side Switch aufmachen um die Versorgungsspannung zu zwei 
DC Motoren zu trennen.

Ganz kurz zu den Rahmenbedingungen: die 12V kommen über eine Blei/Gel 
Batterie. Ich möchte bei ~>10 A abschalten. Die 12V sind galvanisch mit 
einem Relais getrennt und versorgen anderer Peripherieinheiten weswegen 
der HS Switch von mir vorgesehen worden ist.

Nun wurde ich zurecht drauf hingewiesen dass ich bei den OPVs auf den 
Input Common-Mode Voltage achten soll, welcher im Normalfall bei V+ mins 
1.5 V bzw 2 V liegt. Außer ich nehme ein Rail-to-Rail welcher sich 
jedoch preislich unterschiedlich zeigt.

Nun zu der Frage: ich habe mir viele Schaltungen im Net angesehen und 
würde behaupten dass mind. ~50% der Leute ihre Schaltung fast ähnlich 
wie meine haben. Ohne Rücktsicht auf den Range quasi :D dh diese OPVs 
sind alle in Sättigung? Ich habe bisher auf diese Charakteristik bei den 
OPVs ehrlich gesagt nicht beachtet hand-vor-dem-mund-halte .. od ist 
dies "zu vernachlässigen"?! "Wie könnte man das besser machen?" Bin ein 
bisschen verwirrt und würde mich über konstruktives Feedback freuen.

Liebe Grüße aus Wien

von Ach Du grüne Neune (Gast)


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Ein einziger LM358 würde schon reichen (0,3V) und R16 auf 0,05 Ohm 
erhöhen, damit auch bei einer Motorblockade die Schaltung sicher 
abschaltet.

von Martin Z. (mzahedi)


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Ach Du grüne Neune schrieb:
> Ein einziger LM358 würde schon reichen (0,3V) und R16 auf 0,05 Ohm
> erhöhen, damit auch bei einer Motorblockade die Schaltung sicher
> abschaltet.

Vielen Dank für die rasche Antwort :)
Bei 0.05 Ohm müsste ich mich bei 10A um den ~5 W Leistungsabfall an den 
Shunt kümmern hmm
Die Motoren haben einen max. Strom von 3,50 A je. Ich hab mit den 10 A 
eh einen guten Puffer. Und dazu noch den Trimmer eben .. vll hänge ich 
den an 12 V an, sonst bin ich zufrieden. Hab gerade einen Update gemacht 
weil ich hinten den NPN vergessen hatte.

von Michael B. (laberkopp)


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Martin Z. schrieb:
> Ohne Rücktsicht auf den Range quasi :D dh diese OPVs
> sind alle in Sättigung

Nein, die anderen haben schon Rücksicht genommen und messen in der 
Masseleitung.
Miss doch auch in der Masseleitung, dann passt das auch zum LM358.

Zudem: OC_INT soll wohl mit einem uC verbunden sein, der vielleicht auch 
die Überstrom-Abschaltung als FlipFlop realisiert. Willst du dem uC 
wirklich 12V über R30 überbraten ?

Wenn man Motoren auschalten will, soll man für Freilaufdioden sorgen.

von Martin Z. (mzahedi)


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Michael B. schrieb:
> Martin Z. schrieb:
>> Ohne Rücktsicht auf den Range quasi :D dh diese OPVs
>> sind alle in Sättigung
>
> Nein, die anderen haben schon Rücksicht genommen und messen in der
> Masseleitung.
> Miss doch auch in der Masseleitung, dann passt das auch zum LM358.
Mir gefällt die HS Switch Variante ehrlich gesagt besser. Werde einfach 
den INA139 nehmen und gut ist :) Da spare ich mir einen OPV, den NPN 
Switch zum µC und weitere kleine Bauteile. Den Ausgang werde ich für 
4.096 V bei 10 A auslegen der mir mein Shunt Precision Reference vorgibt 
und bin zufrieden :) Bei dem Bauteil habe ich ebenso den Vorteil dass 
ich bei einen linearen Ausgang habe welcher propotional zum Strom ist. 
Alternative wäre der INA193.


> Zudem: OC_INT soll wohl mit einem uC verbunden sein, der vielleicht auch
> die Überstrom-Abschaltung als FlipFlop realisiert. Willst du dem uC
> wirklich 12V über R30 überbraten ?
Da habe ich die falsche Komponente kopiert :) Danke für den Hinweis.

> Wenn man Motoren auschalten will, soll man für Freilaufdioden sorgen.
Thx, kommt auch noch.

: Bearbeitet durch User
von Wolfgang (Gast)


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Hast du die schon mal integrierte Bausteine angesehen, die für solche 
Zwecke entwickelt wurden und mit deutlich weniger Eigenaufwand zum Ziel 
führen, z.B. den LTC1153?

von Martin Z. (mzahedi)


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Wolfgang schrieb:
> Hast du die schon mal integrierte Bausteine angesehen, die für solche
> Zwecke entwickelt wurden und mit deutlich weniger Eigenaufwand zum Ziel
> führen, z.B. den LTC1153?

Danke für die Empfehlung, jedoch bevorzuge ich diskrete Schaltungen. Da 
lerne ich viel mehr weil es mehr zum Studieren gibt als nur das 
Datenblatt eines Bauteiles :)

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