Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Elektronische Sicherung für KFZ-Bereich


von Bernhard (Gast)


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Hallo zusammen,

ich bin Kfz-Meister und benötige zu Testzwecken eine elektronische 
Sicherung, welche hauptsächlich regelbar zwischen 5 und 40A (Grenze nach 
oben wäre egal, umso mehr desto besser) ist und sich selbst 
zurückstellt, wenn die eingestellte Stromstärke wieder erreicht ist.

Ich bin auf folgenden Schaltplan gestoßen:
http://dl5bte.darc.de/Sicherung2.html
Taugt dieser auch für Dauerbelastung im Kfz (eventuell Spannungsspitzen, 
unsaubere Versorgungsspannung, etc.)? Oder gibt der MOSFET dabei schnell 
auf?

Ich frage, weil ich diesen Beitrag zu dem Schaltplan gefunden habe:

Beitrag "Ersatztyp für Mosfet IRF1104"

Dort wird der Schaltplan kräftig zerissen.
Nun habe ich mir das Datenblatt zum erwähnten AUIR3315 angesehen. Wäre 
der denn nun besser geeigent für mein Vorhaben und wenn ja, wie stelle 
ich dort meine gewünschte Stromstärke ein? Bitte entschuldigt meine 
laienhaften Fragen. Ich bin kein gelernter Elektroniker und habe nur ein 
wenig Grundwissen was das anbelangt. Der Umgang mit dem Lötkolben ist 
mir bekannt, die technischen Feinheiten müsst ihr mir allerdings 
erklären.

Vielen Dank schon mal!

von oszi40 (Gast)


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Ganz so einfach wirds wohl nicht. F.23 gelesen? 
https://dse-faq.elektronik-kompendium.de/dse-faq.htm Für einfache Sachen 
würde ich mal überlegen, ob nicht eine passende Glühlampe in Reihe die 
simpelste Lösung gegen Kurzschluss wäre.

von Bernhard (Gast)


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oszi40 schrieb:
> F.23 gelesen? https://dse-faq.elektronik-kompendium.de/dse-faq.htm

Ich habs mal grob überflogen, werde mir das morgen mal in aller Ruhe 
durchlesen. Aber ich sag mal, die Essenz daraus, was ich überflogen habe 
ist, dass die Kfz-Bordspannung in jeglicher Hinsicht beschissen ist.

Es soll kein Kurzschlussstrom fließen, es soll lediglich der Strom 
begrenzt werden. Und das eben universell einstellbar. Ähnlich wie bei 
VAG-Fahrzeugen aus den 90ern die elektrischen Fensterheber mit einer 
Thermosicherung als Einklemmschutz (steigende Stromaufnahme bei 
blockierendem Motor). Nur hätte ich das gerne elektronisch und eben 
variabel.

von Harald W. (wilhelms)


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Bernhard schrieb:

> Es soll kein Kurzschlussstrom fließen, es soll lediglich der Strom
> begrenzt werden. Und das eben universell einstellbar.

Abschaltung lässt sich noch einigermassen einfach realisieren;
Begrenzung wird deutlich schwieriger, weil dabei hohe Verlust-
leistungen auftrten.

von oszi40 (Gast)


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Bernhard schrieb:
> dass die Kfz-Bordspannung in jeglicher Hinsicht beschissen ist

Ziel erkannt. Deswegen nicht ganz einfach. Die Abschaltspannung 
induktiver Verbraucher kann "lustige Folgen" haben.

von Bernhard (Gast)


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Mit einer Abschaltung wäre ich schon zufrieden. Direkt begrenzt werden 
muss das nicht.

Nehmen wir einmal das Beispiel der elektrischen Fensterheber eines Audi 
80 B4. Klemme ich meine Hand zwischen Fenster und Rahmen steigt die 
Stromaufnahme des Motors. In Folge dessen wird die Thermosicherung 
ausgelöst und unterbricht den Stromkreis. Ich kann nun meine Griffel 
rausziehen. Die Thermosicherung kühlt ab und der Motor lässt sich wieder 
einschalten.

Diese Regelung hätte ich als elektronische Schaltung. Einstellbar, damit 
ich sie universell zum Prüfen verwenden kann. Und das eben auch währrend 
der Fahrt.

von Bernhard (Gast)


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oszi40 schrieb:
> induktiver Verbraucher kann "lustige Folgen" haben.

Ja, das ist mir durchaus bewusst. Und davon gibts im Kfz genügend 
(Einspritzventile, Zündspule, Relais ohne Löschdiode oder -Widerstand), 
etc.). Ein einfacher Spannungskonstanter erfüllt keinen ausreichenden 
Schutz? So sorgt beispielsweise im Audi 80 Kombiinstrument ein 
LM2940T-10 für konstante 10 Volt, damit die Instrumente nicht schwanken.

von Harald W. (wilhelms)


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Bernhard schrieb:

> So sorgt beispielsweise im Audi 80 Kombiinstrument ein
> LM2940T-10 für konstante 10 Volt, damit die Instrumente nicht schwanken.

Solche "10V-Regler" gabs auch schon vor 50 Jahren
in elektromagnetischer Ausführung.

von Bernhard (Gast)


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Im Grunde suche ein Bauteil "mit Eiern", das mit mieserablen Bedingungen 
im Kfz (Spannungsspitzen, Vibration, Hitze, Kälte) umgehen kann.

https://www.all-electronics.de/wp-content/uploads/migrated/article-pdf/124157/ejl09-05-i-038.pdf

von wendelsberg (Gast)


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Bernhard schrieb:
> In Folge dessen wird die Thermosicherung
> ausgelöst und unterbricht den Stromkreis. Ich kann nun meine Griffel
> rausziehen.

Wenn der Motor einfach nur stehenbleibt, bekommst Du die Finger eben 
nicht raus. Dazu muss der schon wieder einige cm oeffnen. Das kann eine 
Thermosicherung nicht leisten. Der Strom wird elektronisch ueberwacht 
und aktiv geoeffnet, wenn die Scheibe blockiert wird, aber nur dann wenn 
noch nicht die Endposition erreicht ist.

Ich bin auch fuer die Gluehbirne (nur echte, keine "moderne"), das 
funktioniert prima, ist nicht teuer und gibt sogar noch optische 
Rueckmeldung.

wendelsberg

von Andrew T. (marsufant)


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Bernhard schrieb:
> Nun habe ich mir das Datenblatt zum erwähnten AUIR3315 angesehen. Wäre
> der denn nun besser geeigent für mein Vorhaben und wenn ja, wie stelle
> ich dort meine gewünschte Stromstärke ein?

Das machst Du wie im Datenblatt skizziert über eine einstellbaren 
Widerstand (= Poti) am Anschluß Rifb. ziemlich einfach lösbar.

Der AUIR3315 ist schon der richtige Weg,
da die Sensierung direkt am FET Chip im Bauteil sitzt,
und somit Temperatur, etc. sehr exakt zum sicheren Abachalten führt.


Nutzt Du dagegen externen FET, mußt Du sowas recht bauteilaufwendig 
extern aufbauen.
Und da die Ankopplung schlechter ist, auch weit überdimensionieren.


Diese Infineon Teile sind ziemlich pfiffig, und für Einzelstücke: Nimm 
sowas, der Preis ist deutlich geringer als eine komplette 
Eigenentwicklung


Dimensionieren mußt Du auch sowas wie Überspannungsschutz und 
Verpolschutz.

Rechne grob mit 1uH je m Leitungslänge, schalte 20A in 10 us ab -- 
voila, schon hast Du die Spannungsspitze.

etc.

>  Bitte entschuldigt meine
> laienhaften Fragen. Ich bin kein gelernter Elektroniker und habe nur ein
> wenig Grundwissen was das anbelangt. Der Umgang mit dem Lötkolben ist
> mir bekannt, die technischen Feinheiten müsst ihr mir allerdings
> erklären.


Hmm, einfach mal ein Kfz Relais an 12V legen, und die Finger an beide 
Spulenenden.
Mit der anderen Hand die Spannung abschalten.
Dann ist die Lektion "Spannungsspitze && Induktion" gelernt. :-)
Der Rest folgt dann durch Aufbauen und Nachfragen.

von Bernhard (Gast)


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wendelsberg schrieb:
> Wenn der Motor einfach nur stehenbleibt, bekommst Du die Finger eben
> nicht raus. Dazu muss der schon wieder einige cm oeffnen. Das kann eine
> Thermosicherung nicht leisten. Der Strom wird elektronisch ueberwacht
> und aktiv geoeffnet, wenn die Scheibe blockiert wird, aber nur dann wenn
> noch nicht die Endposition erreicht ist.

Gibts beim Audi 80 nicht. Der drückt solange zu bis die Thermosicherung 
fliegt. Mit etwas Gewalt gehen die Finger schon wieder raus. Zur Not 
warten bis die Sicherung sich heilt und dann Fenster nach unten 
betätigen. Aber das ist hier nicht Thema.

wendelsberg schrieb:
> Ich bin auch fuer die Gluehbirne (nur echte, keine "moderne"), das
> funktioniert prima, ist nicht teuer und gibt sogar noch optische
> Rueckmeldung.

Es geht hier nicht um Kurzschluss. Ich möchte das System (welches auch 
immer dahinter hängt) bei einem eingestellten Strom abschalten, so wie 
es die Schaltung von DL5BTE macht. Allerdings will ich nicht, dass mir 
der MOSFET ständig um die Ohren fliegt. Darum benötige ich ein Bauteil, 
dass ich genauso regeln kann, aber mit o.g. Bedingungen auskommt.

Viele Grüße

von Bernhard (Gast)


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Andrew T. schrieb:
> Hmm, einfach mal ein Kfz Relais an 12V legen, und die Finger an beide
> Spulenenden.
> Mit der anderen Hand die Spannung abschalten.
> Dann ist die Lektion "Spannungsspitze && Induktion" gelernt. :-)
> Der Rest folgt dann durch Aufbauen und Nachfragen.

Kfz-Relais sind mit Löschdioden bzw -widerständen versehen. Da passiert 
in der Regel gar nichts, wenn ich dieses Ausschalte und die Finger an 
den Kontakten habe. Aber ich weiß, was du meinst. Wie Spannungsspitzen 
entstehen ist mir seit dem 1. Lehrjahr auch bekannt, wird bei der 
Zündspule ja schließlich sinnvoll genutzt ;-) wie gesagt, Grundwissen 
ist da. Nur mit MOSFET und sonstigen Halbleitern habe ich wenig bis gar 
keine Berührungspunkte.

Wie könnte eine Schaltung mit einem AUIR3315 oder ähnlichem Typ 
aussehen, wenn sie zwischen 5 und 40A betrieben werden soll? Kannst du 
mir die Schaltung von DL5BTE darauf umstricken?

von AufArbeit (Gast)


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Der LM5060 sollte dafür doch passen. Gibt sogar ein Evalboard, wo dann 
der Mosfet angepasst werden muss. 5.5-60 V sollten im KFZ ausreichen. 
Höhere Spitzen werden dann einfach mit einer dicken Schutzdiode 
flachgekopft.

https://www.ti.com/product/LM5060

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