Hallo. Für eine kleine Schaltung benötige ich 2 Lüfter (12V) in PWM, einen I/O, eine PWM für 2 PTC Heizelemente und einen Temperaturmesser. Klappt auch alles soweit, bis auf das ansteuern der PTC Elemente. Sobald ich versuche ein PTC Element anzusteuern geht das Netzteil in die Schutzschaltung. Als Netzteil kommt zum Einsatz Startseite 12V Einbaunetzteil 27A 324W MeanWell HRP-300-12 Die PTC Elemente haben je 12V 6A. Ok. Also 2 NPN (BD241C) und 1 Ohm Basiswiderstand zwischen, PWM dran und los geht's. Sobald ich auch nur die PTC Elemente einschalten möchte (selbst mit PWM auf 1) (0-255 PWM Stufen) geht das NT sofort in Schutzschaltung. Ok dachte ich, zuviel Power, obwohl, 2 x 6A = 12A, also Netzteil sollte reichen. Ok. Ein PTC Element ab. Das selbe Problem. Ok also direkt das PTC am NT getestet. Selbes Problem. Element zerlegt, erst eins, dann zwei und dann drei Elemente getestet. 1 geht und wird verdammt heiß. 2 gehen auch. Drittes, klatsch. Schutzschaltung. Ok, anderes Element getestet, selbe symphome... Ab an die Schultung mit nur 2 Elementen, (siehe Foto) und siehe da, es klappt. Der BD wird nur verdammt heiß, klar, der kann nur max. 3A. Dann mit beiden Elementen getestet, klappt wunderbar. Solange nur 2 Elemente eingesetzt sind. Durch das Loch geht aber noch kalte Luft des Lüfters. Das Element mal zusammen gebaut mit allen 3 und an ein blödes Akkuschrauberladegerat angeschlossen (12V, 1.2A) und es klappt. Alle Elemente werden wunderbar warm, aber nicht heiß, klar die Leistung fehlt. Das meanwell bringt 27A und geht in die Schutzschaltung!? Verstehe ich nicht, mit 2 Elementen mit je zwei Innenleben also vier gesamt geht es ja auch. Mit 3 geht es nicht? Was mache ich falsch!? Meanwell defekt? Und wie gesagt, der BD ist zu schwach. Jemand einen NPN parat der die 6A mit nem uC Anschluss locker "schiebt"? Vielen dank
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Tobi schrieb: > Jemand einen NPN parat der die 6A > mit nem uC Anschluss locker "schiebt"? Machst du heute nicht mehr mit einem BJT, weil der sowohl gehörigen Steuerstrom als auch recht hohe Verluste auf der EC Strecke hat, selbst wenn er voll durchgesteuert würde. Direkt vom 5V MC Ausgang lässt sich heute ein N-Kanal MOSFet, wie z.B. der IRLZ24 oder der IRLZ44 durchsteuern. Der sehr geringe Kanalwiderstand senkt auch die Verluste im MOSFet, so das du vermutlich sogar ohne extra Kühlkörper auskommst.
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Matthias S. schrieb: > Tobi schrieb: > Jemand einen NPN parat der die 6A > mit nem uC Anschluss locker "schiebt"? > > Machst du heute nicht mehr mit einem BJT, weil der sowohl gehörigen > Steuerstrom als auch recht hohe Verluste auf der EC Strecke hat, selbst > wenn er voll durchgesteuert würde. Direkt vom 5V MC Ausgang lässt sich > heute ein N-Kanal MOSFet, wie z.B. der IRLZ24 oder der IRLZ44 > durchsteuern. Der sehr geringe Kanalwiderstand senkt auch die Verluste > im MOSFet, so das du vermutlich sogar ohne extra Kühlkörper auskommst. Hört sich jetzt doof an. Jedoch habe ich bisher 0 Erfahrungen mit mosfet. Sind die genau so leicht anzusteuern?
Viel leichter als beim BD241. Du legst Source auf Masse (MC und PTC Speisung) und kannst mit einem GPIO des MC direkt aufs Gate. Manche Leute machen einen niederohmigen Widerstand dazwischen, ist aber nicht unbedingt notwendig. http://www.iris.uni-stuttgart.de/lehre/eggenberger/eti/Halbleiter/MOS-Schalter.htm Die Last liegt dann zwischen +12V und der Drain des MOSFet. Da so ein Gate nur geladen und entladen wird, fliesst so gut wie kein Steuerstrom. Zur Sicherheit beim Einschalten empfihlt sich noch ein Pulldown Widerstand zwischen Gate und Source, damit bei undefiniertem Gate der MOSFet sicher sperrt (10k - 100k). Im Gegensatz dazu wird dein BD241 nicht viel mehr als Faktor 50 als Stromverstärker machen und deswegen wird er bei 6A etwa 100-120mA Steuerstrom brauchen, die du mit dem MC gar nicht hinkriegst. Es müsste also noch ein Treiber dazwischen. Denke nur dran, den dicken Strom für die PTCs nicht so über die Platine laufen zu lassen, das die Masse des MC davon beeinträchtigt wird. Am besten machst du einen Sternpunkt an der Source des MOSFet.
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Tobi schrieb: > geht das NT sofort in Schutzschaltung. Die Beschreibung ist recht wirr. Es ist nicht verboten, das Heizelement ohne jegliche Elektronik mit dem Netzgerät zu verbinden. Wenn das Netzteil dann auch abschaltet, passen die Werte nicht. Es ist auch nicht unlösbar, mal den Widerstand der kalten PTC-Heizer zu ermitteln.
Ok, also wenn ich das jetzt richtig verstanden habe und ich z.b. den IRZL24 nehme, dann hänge ich GND an S, den uC (direkt!?) an G und das PTC element zwischen 12V+ und D des Mosfet. Zur Sicherheit noch einen 10 - 100k zwischen zwischen S und G des Mosfet und fertig. Er schaltet bei HIGH und schließt bei LOW. Korrekt? Wieso wirr? Das meanwell mit 27A geht in die Schutzschaltung wenn ich das PTC element anschließe. (Mit drei innen dingern). Ein blödes Chinasteckernetzteil betreibt das PTC einfach. Mit 2 Innenleben betreibt auch das MeanWell das PTC ohne in die Schutzschaltung zu gehen. Und wenn ich dann zwei davon, also mit je zwei Innenleben, also gesamt eigentlich 4, dann macht das MeanWell auch keine mucken. Nur wenn jedes ptc alle drei Innenleben hat kackt das meanwell ab. Ich habe jetzt mal testweise drei 10.000uF elkos in die Versorgung des PTC mit krokoklemmen angeschlossen. Und siehe da. Das MeanWell betreibt jetzt 4 PTC Elemente komplett zusammengebaut (18A) ohne das was passiert. Und die Elemente werden gut versorgt (sehr heiß). Was kann das sein!? Wie kann ich die Dinger berechnen!? Die 10.000uF sind mir viel zu groß.
Tobi schrieb: > Wieso wirr? Das meanwell mit 27A geht in die Schutzschaltung wenn ich > das PTC element anschließe. (Mit drei innen dingern). > Ein blödes Chinasteckernetzteil betreibt das PTC einfach. Am Meanwell wird das Element "heiß", am Ladegarät einfach nur "warm". Ich sehe hier einem Mangel am Grundverständnis des Gesamtsystems, wie ein PTC arbeitet, unter welchen Randbvedingungen er seine Nennleistung hat. Wie verhält sich das Meanwell bei Überlast, was macht das Ladegerät bei Überlast? Nochmal: Wieviel Ohm hat das Heizelement, wenn es kalt ist? Wenn ich wetten würde, würde ich wetten, dass es deutlich unter 2 Ohm hat, so etwa 0,7 Ohm. Mit "kalt" meine ich wirklich kalt, also auf minimaler Umgebungstemperatur, nicht mit den Fingern dran!
Tobi schrieb: > Also 2 NPN (BD241C) und 1 Ohm Basiswiderstand zwischen, PWM dran und los > geht's. Hab ich da was übersehen oder schickst du da wirklich je ~10A in Die Basis?
Teo D. schrieb: > Hab ich da was übersehen oder schickst du da wirklich je ~10A in Die Basis? Welche Treiberschaltung soll 10A liefern, ohne selbst abzukacken? Solange hier keine Antwort kommt, welchen Anfangsstrom die PTC-Elemente ziehen / wieviel Ohm kalt die haben, lohnt keine weitere Betrachtung. Was sagt uns das, auch mit nur wenig Nachdenken: Tobi schrieb: > Element zerlegt, erst eins, dann zwei und dann drei Elemente getestet. 1 geht und wird verdammt heiß. 2 gehen auch. > Drittes, klatsch. Schutzschaltung. Ok, anderes Element getestet, selbe symphome...
Manfred schrieb: > Welche Treiberschaltung soll 10A liefern, ohne selbst abzukacken? Ja, genau das würde mich ja interessieren. :)
Tobi schrieb: > Ok, also wenn ich das jetzt richtig verstanden habe und ich z.b. den > IRZL24 nehme, dann hänge ich GND an S, den uC (direkt!?) an G und das > PTC element zwischen 12V+ und D des Mosfet. Zur Sicherheit noch einen 10 > - 100k zwischen zwischen S und G des Mosfet und fertig. Jo, genau so. Wie o.a., machen manche Leute einen 22-100 Ohm Widerstand zwischen MC und Gate, der aber nicht unbedingt notwendig ist, vor allem, wenn man da mit langsamer PWM arbeitet, alles andere wäre ja auch Unsinn bei den trägen PTCs.
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PTC Heizelemente haben exorbitant hohe Anlaufströme. Das liegt daran, dass sie beim Einschalten kalt sind. Dann ist der Widerstand sehr klein, wodurch ein hoher Strom fließt. Lösen kann man das so: Man verwendet zum Anlauf einen PWM. Die muss so schnell sein, dass der Kondenstator im Netzteil den kurzzeitig hohen Strom liefern kann. Zum Beispiel 1kHz könnte reichen. Das tut man am Besten mit einem MOSFET. Man fährt dann bei 20% Tastverhältnis los, und innerhalb z.B. einer Minute auf 100% hoch. Eine 8-Bit-PWM oder noch weniger ist dabei völlig ausreichend. Du wirst dann möglicherweise einen Gatetreiber benötigen, aber das kann man so noch nich sicher sagen. Wenn du einen FET mit gutem Margin hast, könnte es auch einfach so gehen. Du erkennst solche an niedriger Gatekapazität bei niedrigem RDSon.
Tobi schrieb: > Das meanwell bringt 27A (Wie) hast du das gemessen? soso... schrieb: > Lösen kann man das so: > Man verwendet zum Anlauf einen PWM. Die muss so schnell sein, dass der > Kondenstator im Netzteil den kurzzeitig hohen Strom liefern kann. Zum > Beispiel 1kHz könnte reichen. Das tut man am Besten mit einem MOSFET. > Man fährt dann bei 20% Tastverhältnis los, und innerhalb z.B. einer > Minute auf 100% hoch. Eine 8-Bit-PWM oder noch weniger ist dabei völlig > ausreichend. Hört sich für mich wie die lange Schreibweise von "Murks" an. Wenn das PTC-Element für 12V und 6A spezifiziert ist, dann ist diese Spezifikation idR. bei 25°C. Und es wird auch bei 15°C nicht wesentlich niederohmiger. Manfred schrieb: > Nochmal: Wieviel Ohm hat das Heizelement, wenn es kalt ist? Das ist doch schlicht die interessante Frage hier. Und das Erste, was gemessen gehört. Dann nimmt man das Ohmsche Gesetz und fängt an über die Resultate nachzudenken...
Lothar M. schrieb: > Hört sich für mich wie die lange Schreibweise von "Murks" an. Wie willst du das sonst lösen? Das Problem ist nämlich: Bei 15°C braucht kein Mensch eine Heizung. Ergo wird man sie dann auch nicht einschalten. Da, wo man die Heizung beim Kaltstart einschaltet, wird das PTC-Element viel mehr Strom ziehen, als bei 25°C. Bei meinem Arbeitgeber ist ein Kaltstart von -40°C gefordert. 65°C Differenz machen einen großen Unterschied bei einem PTC. Nicht jeder will ein Netzteil verbauen, dass den Kaltstart des PTC zulässt, später aber bei 10% Last herumgammelt. Das kostet nämlich Geld. Die Kosten für die PWM sind dagegen minimal oder 0. Den FET braucht man sowieso, dann hängst man ihn halt an einen PWM-Pin.
soso... schrieb: > Da, wo man die Heizung beim Kaltstart einschaltet, wird das PTC-Element > viel mehr Strom ziehen, als bei 25°C. Welche Kennlinie legst du dieser Aussage zugrunde? Wenn ich mir solche duchschnittlichen PTC-Kennlinien ansehe, steigt der Widerstand mit fallender Temperatur sogar wieder: https://www.google.com/search?q=ptc+kennlinie Der Witz ist: sobald bei dieser PTC-Heizung der leistungsbegrenzende PTC-Effekt einsetzt, wird die volle Leistung der Heizung nicht mehr benötigt. Und deshalb ist eigentlich die Heizung überdimensioniert.
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Lothar M. schrieb: >> Da, wo man die Heizung beim Kaltstart einschaltet, wird das PTC-Element >> viel mehr Strom ziehen, als bei 25°C. > Welche Kennlinie legst du dieser Aussage zugrunde? > Wenn ich mir solche duchschnittlichen PTC-Kennlinien ansehe, steigt der > Widerstand mit fallender sogar wieder: > https://www.google.com/search?q=ptc+kennlinie Hmm, da hast du wohl recht. Im Prinzip ist die Leistung des PTC dann im Endeffekt eigentlich viel zu groß ausgelegt, und mit der PWM reduziert man sie dann nur. Schlauer wäre der richtige PTC. Insofern kann man das durchaus als Pfusch sehen. Man kann mit trotzdem mit der PWM beheben, und wir haben das schon gemacht. Das Problem ist halt oft, dass Mechanik und Netzteil schon fertig sind, und den PTC der Projektleiter ausgesucht hat. Dann muss halt die PWM her ;-)
Lothar M. schrieb: > soso... schrieb: >> Da, wo man die Heizung beim Kaltstart einschaltet, wird das PTC-Element >> viel mehr Strom ziehen, als bei 25°C. > Welche Kennlinie legst du dieser Aussage zugrunde? > Wenn ich mir solche duchschnittlichen PTC-Kennlinien ansehe, steigt der > Widerstand mit fallender Temperatur sogar wieder: > https://www.google.com/search?q=ptc+kennlinie > > Der Witz ist: sobald bei dieser PTC-Heizung der /leistungsbegrenzende/ > PTC-Effekt einsetzt, wird die volle Leistung der Heizung nicht mehr > benötigt. Und deshalb ist eigentlich die Heizung überdimensioniert. Ein Gag ist das die "Datenblätter" solcher Heizelemente oft ldgl. einen max Inrushcurrent angeben. Mal abgesehen davon das sich ein Widerstand leicht messen lassen sollte, würde es jetzt nicht weiter verwundern wenn das gar keine 100W Elemente wären. Viele Verkäufer haben ja nicht zwingend Ahnung von dem Kram den sie verscherbeln.
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So. Also ich muss da eine Falsch Angabe gestehen. Das PTC Element hat 150Watt bzw 15A. Trotzdem schaffe es das Netzteil auch bei 3 Stück wenn eben die elkos dazwischen sind. Ich wollte messen und was ist, messsonde kaputt, also bitte nicht lachen, habe dann mit Kabel gemessen. 2,7Ohm mit 3 Elementen und 5.5 mit Ohm mit zwei Elementen bei einer Raumtemperatur von 19 Grad (Zimmer Wand Thermometer). Die Elemente habe ich von Conrad. Ich denke schon das deren Angaben stimmen werden. Es sind diese hier: https://www.conrad.de/de/heizelement-12-vdc-150-w-l-x-b-x-h-90-x-27-x-17-mm-532894.html Und, zum NT. Nunja, also es ist eben meanwell. Und ich denke, wenn die 27A drauf schreiben dann wird das schon stimmen......
Tobi schrieb: > Das PTC Element hat 150Watt bzw 15A. In diesem Fall ist es vermutlich sinnvoll, den IRLZ44 als Endstufe einzusetzen. Denke dran, mit mindestens 4mm² Kabel zu verdrahten, wenn da 2 oder mehr Elemente heizen sollen. Die Drain am IRLZ44 kann man auch über die Kühlfahne abgreifen (z.B. mit einem Ringkabelschuh) und man kann auch mehrere MOSFet parallel schalten.
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So, da ich gerade nicht so flüssig bin... ja.. es sind nur Cents.... habe ich mal nachgesehen was meine Bastelkiste so hergibt. Ich bin auch fündig geworden... jedoch nicht ganz die Teile. Nun habe ich bisher nie mit PNPs oder Mosfets gearbeitet, ok, aber irgendwann ist ja nun immer das erste mal. Ich habe anstatt der IRLZ24N die gleichen, ohne L sondern mit F gefunden. Also IRFZ24N. Datenblatt angesehen und ja, kein Logic Level Gate. Ok, also die lassen sich nicht direkt mit dem uC schalten, also ein PNP davor. Leider habe ich keinen kleinen PNP gefunden. Nur wieder einen BD, und zwar den BD242C.Da ich ja 12V schalte kann ich diesen auch nicht direkt an den uC hängen. Ich fand jedoch noch ein paar BC548B. Im Anhang meine Vorstellung. Würde das so funktionieren? Also die Teile habe ich wie gesagt direkt da und könnte los legen. Dann habe ich mir gedacht und Versorge die Mosfets direkt an den Pins, also nur ein paar mm Leiterbahn bevor ich diese jedoch anlöte, lege ich noch ein Stück Kupfer (starr aus Stromkabel) erst auf die Leiterbahn und löte dieses quasi als Leiterbahn fest. (2,5mm²). Wäre die Schaltung denn so ok. Also würde das so funktionieren? Danke euch.
Tobi schrieb: > Wäre die Schaltung denn so ok. Also würde das so funktionieren? nein. Der Basisstrom des BD242 wird unsinnig groß (er ist nur durch den Basisstrom des npn mal dessen Stromverstärkung begrenzt). Wenn du wirklich keinen Logic-Level FET verwenden willst (was die sinnvollste Lösung wäre) reicht als Level-Shifter auch der BC548 ohne nachgeschlteten pnp. R3 muss dann halt direkt auf 12V gehen statt auf 5V. Der Schaltvorgang wird aufgrund der 10kOhm aber langsam: um ab und zu mal umzuschalten ist das ok. Um schnelle PWM zu machen nicht.
Hallo. Ok, also zwischen dem PNP und dem NPN müsste noch ein vorwiederstand zwischen. Aber die Schaltung würde so funktionieren!? 12V an einen NPN?
Tobi schrieb: > Ok, also zwischen dem PNP und dem NPN müsste noch ein vorwiederstand > zwischen. besser ein Vorwiderstand Tobi schrieb: > 12V an einen NPN? der BC548 kann natürlich 12V sperren, und auch noch deutlich mehr als das. Und da er hier in Emitterschaltung betrieben wird, funktioniert das problemlos. (Die 12V Versorgung darf natürlich nicht direkt an den Kollektor sondern an das obere Ende des Arbeitswiderstands R3).
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Tobi schrieb: > Und, zum NT. Nunja, also es ist eben meanwell. Und ich denke, wenn die > 27A drauf schreiben dann wird das schon stimmen...... Kann ja aber auch einfach sein, dass dein Netzteil einen Schuss hat. Denn das Ding ist laut DB ja sogar bis 30 oder gar 40A überlastfähig. Und das bekommst du mit dem Conrad-PTC nie hin, selbst, wenn der am untersten Widerstand herumkratzt. Allerdings war der Schreiberling dieses "Datenblatts" in der Schule beim "Ohmschen Gesetz" offenbar gerade krank. Anders lassen sich die herausgewürfelten Zahlen dort nicht begründen. Und deshalb würde ich von dem Ding mal selber eine grobe Kennlinie mit Kühlschrank und Backofen aufnehmen. Für zweiteres empfehlen sich übrigens Silikon-Messleitungen...
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Tobi schrieb: > Das PTC Element hat 150Watt bzw 15A. Na das hat ja mal gedauert, war zu einfach :-( Lothar M. schrieb: > Und deshalb würde ich von dem Ding mal selber eine grobe Kennlinie mit Kühlschrank und Backofen aufnehmen. Dem ist nichts hinzuzufügen, alles andere ist Pruckelei mit ungewissser Funktion. soso... schrieb: > Die Kosten für die PWM sind dagegen minimal Ich sehe nicht, wie man mit PWM den Einschaltstrom verhindern kann, der ist da, Punkt. Macht man den PWM-Puls kürzer als die Abschaltzeit des Netzgerätes, bekommt man vermutlich keine (nur extrem wenig) Leistung in den PTC. In dem gegebenen Szenario ist die Summe von drei Elementen das Problem. Also käme mir in den Sinn, die drei vom µC aus getrennt anzusteuern: Einen warm machen, kurz aus. Den Zweiten anheizen, kurz aus. Den Dritten anheizen. Jetzt Eins und Zwei dazu - wenn sicher ist, dass man sich im Betriebsfall immer auf einem sicheren Arbeitspunkt bewegt. Auch das ist noch etwas windig, aber wohl der einzig gangbare Weg. Ansonsten: Geeignetes Netzgerät beschaffen. ------- Die Ansteuerorgie mit zwei Transistoren und sogar TO-220 sehe ich auch nicht wirklich: Gate vom FET mit 1k nach Plus 12V und mit einem NPN nach GND abdrehen. Es sind Heizelemente = träge, damit kann man seine PWM sehr langsam gestalten und wird die Ansteuerzeiten der FETs überleben.
Manfred schrieb: > In dem gegebenen Szenario ist die Summe von drei Elementen das Problem. > Also käme mir in den Sinn, die drei vom µC aus getrennt anzusteuern: Kam mir auch schon, ist aber vermutlich so, dass die in diesem Halter einfach parallel geschaltet werden. Manfred schrieb: > Ich sehe nicht, wie man mit PWM den Einschaltstrom verhindern kann, der > ist da, Punkt. Macht man den PWM-Puls kürzer als die Abschaltzeit des > Netzgerätes, bekommt man vermutlich keine (nur extrem wenig) Leistung in > den PTC. Und wehe, man muss das Ding mal wechseln und die Strombegrenzung im neuen Netzteil wurde "verbessert" im Sinne von "ist jetzt schneller"...
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