Hallo Leute.
Wir lädt man am besten eine kapazitive Last in einer Baugruppe auf, ohne
einen zu hohen Eingangsstrom zu erhalten?
Im konkreten Fall muss ich ca. 800mikrofarad an einen 48Vdv Netz
versorgen. Die Baugruppe darf niemals mehr als 15A aus den Netz nehmen
und braucht im Mittel schon ca. 8A.
Sie erst "einzuschalten" wenn der Kondensator oder besser gesagt, das
Kondensatornetzwerk geladen ist, ist kein Problem! Aber eben das laden
der Kondensatoren ist aktuell das größte Problem. Wir löst man sowas am
besten? Ein FET der getaktet wird und dann voll durchschaltet oder
besser ein FET, der zuerst linear betrieben wird und danach voll
durchgeschaltet wird?
Bei letzterem ist vermute ich deutlich mehr Aufwand in den Treiber zu
stecken als bei der ersten Version, oder? Dafür verursacht die erste
Variante bestimmt eher ein EMV-klingeln?
Was ist da besser? Gibt es da einen Std. ?
Frickel schrieb:> Ein FET der getaktet wird und dann voll durchschaltet
Ein FET der getaktet wird ergibt bei jedem Einschalten einen Stromstoß
in voller Höhe, aber keine Strombegrenzung.
Man könnte einen Aufladewiderstand nehmen und den dann überbrücken. Oder
einen stromgeregelten StepDown-Wandler, der am Ausgang auf die volle
Eingangsspannung läuft und dann durchgeschaltet bleibt.
Wie wäre es mit einem Lastwiderstand (>3.2Ohm für <15A) + FET/Relais
parallel dazu welches dann den Widerstand überbrückt, entweder nach Zeit
oder wenn die Spannung am Kondensator stimmt?
Frickel schrieb:> Ein FET der getaktet wird
sorgt ohne Induktivität nur für starke Stromstöße und mit für andere
Probleme
Frickel schrieb:> ein FET, der zuerst linear betrieben wird
geht schneller als mit Widerstand, aber der FET muss die Verlustleistung
wegstecken können und passend angesteuert werden
Frickel schrieb:> Dafür verursacht die erste> Variante bestimmt eher ein EMV-klingeln?
und wird auch mehr als 15A ziehen ohne Kondensatoren
(+Spulen/Widerstände) als Filter, und die müssten dann auch erstmal
geladen werden...
Frickel schrieb:> Im konkreten Fall muss ich ca. 800mikrofarad an einen 48Vdv Netz> versorgen. Die Baugruppe darf niemals mehr als 15A aus den Netz nehmen> und braucht im Mittel schon ca. 8A.
Naja.
> Sie erst "einzuschalten" wenn der Kondensator oder besser gesagt, das> Kondensatornetzwerk geladen ist, ist kein Problem! Aber eben das laden> der Kondensatoren ist aktuell das größte Problem.
Wieso? Ein passender Vorwiderstand tut das.
> Wir löst man sowas am> besten? Ein FET der getaktet wird und dann voll durchschaltet
Nö.
> oder> besser ein FET, der zuerst linear betrieben wird und danach voll> durchgeschaltet wird?
Das schon eher.
> Bei letzterem ist vermute ich deutlich mehr Aufwand in den Treiber zu> stecken als bei der ersten Version, oder?
Machst du dir gleich in die Hose?
> Dafür verursacht die erste> Variante bestimmt eher ein EMV-klingeln?
Vor allem geht sie (ohne Reihendrossel) nicht.
Frickel schrieb:> Im konkreten Fall muss ich ca. 800mikrofarad an einen 48Vdv Netz> versorgen.
Nimm einen Kondensator mir passend hohem Innenwiderstand ;-)
Oder ganz einfach einen Vorwiderstand + FET oder Leistungsrelais,
welches verzögert anzieht.
Na ja, die Bemaßung des Widerstandes 4 W würde ich auf 50 W ändern. Eine
extra Kühlfläche ist ja nicht notwendig.
Oder man nimmt stattdessen eine Glühlampe.
m.n. schrieb:> Na ja, die Bemaßung des Widerstandes 4 W würde ich auf 50 W ändern.
Es sind ja nur 800µF der Widerstrand hat auch bei nur 4 Watt in 40ms
keine Zeit sich zu erwärmen.
m.n. schrieb:> Na ja, die Bemaßung des Widerstandes 4 W würde ich auf 50 W ändern. Eine> extra Kühlfläche ist ja nicht notwendig.
Und warum? Wie lange willst du denn den Relaiskontakt nach dem
Einschalten offen halten?
Vitrohm gibt für seine dicken Drahtwiderstände auch die
Impulsbelastbarkeit an. Aber, falls es doch ein FET sein soll: wie kann
man aus dem SOA-Diagramm ablesen, ob der abbrennt? Mir scheint, so
kräftige FETs gibt es fast nicht?
Vermutlich ist der Kondensator fest mit dem zu versorgenden Verbraucher
verlötet. Bei einem Verbraucher, der potentiell 8 A aufnimmt, kann ein
zu gering belastbarer Widerstand schnell zur Schmelzsicherung werden.
Aus praktischer Erfahrung wäre mir das zu heiß!
Anders würde es aussehen, wenn der Elko separat geladen werden kann und
nach seiner Aufladung zum Verbraucher zugeschaltet wird. Das ist hier
wohl aber nicht der Fall.
Bauform B. schrieb:> Aber, falls es doch ein FET sein soll: wie kann> man aus dem SOA-Diagramm ablesen, ob der abbrennt? Mir scheint, so> kräftige FETs gibt es fast nicht?
Da die Last nach der Aufladung angeschaltet werden darf, kann man sich
mit der Aufladung beliebig Zeit lassen, also den Strom klein halten.
Dann kann das praktisch jeder Leistungs-FET, der die Spannung aushält.
Wenn es schnell gehen muss, dann den größten Strom den die DC-Kurve im
SOA zulässt (etwas Reserve lassen und die Kühlung beachten).
(48V^2 * 0,0008)/2 = 0.92j(Ws) diese brachiale Energie müsste der
Widerstand beim
einmaligen Laden/Entladen verkraften. Ich gehe Mal nicht von aus das
dies im zyklus
benötigt wird. Mit 3,2 ohm würdest 15A in der Spitze haben, das Laden
wäre in etwa
13ms um und die Leistung über genau diese 13ms wären 72W.. da brauchts
kein 50W
oschi.
Und wie sieht die Rechnung aus, wenn durch eine kurze Unterbrechung der
Versorgungsspannung der Verbraucher noch aktiv und das Relais schon
abgefallen ist? Was sagt der Taschenrechner?
An den € 2,50 für einen robusten Leistungswiderstand würde ich nicht
sparen.
In China gekauft kostet er nur € 0,10 inkl. Versand ;-)
800 µF von 48 V DC "versorgen" beschreibt nicht
so richtig dein Problem.
- Welche Aufgabe hat der "zu versorgende" Kondensator?
Abblock-Kondensator, oder, oder ???
- Wie schnell muss er auf Betriebsspannung sein?
- Wie schnell muss er der Betriebsspannung folgen?
Wenn du dafür Antworten hast, lass sie uns wissen.
Wenn nicht, kann dir KEINER helfen.
Wahrscheinlich wirst du aber mit den Antworten darauf
schon die Lösung selbst erkennen...
Manchmal hilft ein Rv, manchmal ein Lv, manchmal nur
die Kombination mit einem "Schalter" z.B. FET, oder einem
"getaktetem Schalter" ...
Ein "dicker" MOSFET, der zunächst unter Strombegrenzung linear
angesteuert und nach Unterschreiten des Stromlimits hart durchgeschaltet
wird.
Die Ansteuerschaltung dafür gibt's als IC, z.B. von TI und von Analog
Devices.
Braucht einen Shunt zur Strommessung, einen geeigneten N-Channel MOSFET,
der per integrierter Lafdungspumpe als High-Side Switch angesteuert
wird, und etwas "Hühnerfutter" zur Parametrierung.
Suchbegriffe wären:
Hot Swap Controller
Inrush Current Limiter
E-Fuse
Die genannten Anforderungen (48V, Spitzenstrom) sehen doch exakt so aus
wie für einen hot-plugging-tauglichen Einschub in der
Vermittlungstechnik oder für große Backbone-Netzwerkkomponenten. Meines
Erachtens gibt es von Linear Technology (mittlerweile Analog Devices)
hierfür extra einen Haufen Applikationsschriften und
Power-Management-Controller.
Andreas S. schrieb:> Die genannten Anforderungen (48V, Spitzenstrom) sehen doch exakt so aus> wie für einen hot-plugging-tauglichen Einschub in der> Vermittlungstechnik oder für große Backbone-Netzwerkkomponenten.
Genau deshalb empfahl ich ja bereits, mal bei Ti oder AD nach Hot Swap
Controllern zu suchen...
Habe solche Teile von beiden Herstellern bereits in Projekten verwendet.
TI liefert ein praktisches Excel-Sheet zur Dimensionierung der
Schaltung, das statische und dynamische Grenzwerte berücksichtigt.
Andrew T. schrieb:> Frickel schrieb:>> Ein FET der getaktet wird und dann voll durchschaltet oder>> Wenn D udas mal in z.B. LTspice simulierst,> wirst Du bemerken das Du im wesentlichen Schaltverluste generierst.>>>> besser ein FET, der zuerst linear betrieben wird und danach voll>> durchgeschaltet wird?>> Sofern man da keine trench FET nimmt, sondnern einen der für linearen> Betrieb ausgelegt ist, z.B.>>> https://www.infineon.com/cms/en/product/power/mosfet/20v-300v-n-channel-power-mosfet/optimos-and-strongirfet-latest-family-selection-guide/optimos-linear-fet-100v-150v-200v-/>> ist das eine elegante Lösung.>> In der Simulation:> 0.8mF mit 15A sind in unter 10 ms vorgeladen auf >90% der Endspannung.
Danke für den Tipp mit den OptoMOS!
Bis maximal 10ms müsste es klappen (SOA-Diagramm des IPB020N10N5LF),
sagenhafte 320 Watt im Linearbetrieb. Es müsste aber sicher gestellt
sein, dass die 15A (inkl Betriebslast) erst ab ca 28V fließen, sonst
bräuchte es sogar von diesem "Prügel" ZWEI Stück parallel.
Als Steuer-IC habe ich den LT1641 ausgesucht. Die Schaltung sieht
komplizierter aus als sie ist, einiges ist optional.
Googel mal nach LT4356, der ist genau für sowas gedacht und nimmt Dir
das ganze gefriggel ab.
Überspannungsschutz, Einschaltstrombegrenzung + Enable Signal.
