Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Hilfe bei verzögertem Auslöser für Strombegrenzung


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von Blasenfuß (Gast)


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Hallo Leute,

Ich habe eine lineare 2A@12V Strombegrenzung und eine Highside 
Strommessung gebaut. - Funktioniert auch soweit sehr zufriedenstellend 
und wie berechnet!

Jetzt ist es natürlich so, das der durch die lineare Begrenzung in 
schlimmsten Fall ganz ordentlich viel Wärme entstehen könnte. Auch hat 
das SOA Diagramm des FETs eine Zeitliche Konstante, die eingehalten 
werden muss.

Mit der bisherigen Strommessung und einem extra Komparator kann ich zwar 
eine Deaktivierung bei zu hohem Strom bewerkstelligen, aber ich würde 
dies gerne Zeitgesteuert lösen um z.B. Kondensatoren zu laden. Als 
Beispiel würde ich es gerne haben wollen, das der maximale begrenzte 
Strom max. 5ms anstehen darf, bevor der Transistor komplett sperren 
soll.

Könnt ihr mir sagen/helfen/an den Hinterkopf dengeln, wie ich soetwas 
(µC-Los) realisieren könnte?

Vielen Dank und einen schönen Sonntag :)

von Markus E. (markus_e176)


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Ganz banal RC-Glied vor den Komaparator-Eingang?

Die ganze Schaltung zeigen und mit LTSpice rumspielen könnte helfen;)

von Olaf (Gast)


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> Könnt ihr mir sagen/helfen/an den Hinterkopf dengeln, wie ich soetwas
> (µC-Los) realisieren könnte?

Irgendwie ein NE555 dranbasteln, hat schon deinem Opa geholfen.

Olaf

von Blasenfuß (Gast)


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So, hab mal etwas rumgespielt...

Auch das geht (zumindest in der Simulation) wie gewünscht.

Der Komparator (nicht im Bild) Signalisiert einen Überstrom.
Ein gefrickelte Verzögerung (momentan aus einem Inverter (74HC04), einem 
Inv. Schmidttrigger (74HC14) und einem Und (74HC08)) lässt mich grob 
über das RC-Glied die Zeit einstellen (hier noch aus dem Bauch heraus 
dimensioniert - ich müsste mir noch die Flanken des 74HC14 genauer 
ansehen).
Dahinter ein Latch, damit der Zustand gespeichert wird und sich nicht 
selber resettet, wenn der Überstrom weg ist.

Was haltet ihr davon? Sehr ihr Möglichkeiten, das zu vereinfachen, weil 
die 4 unterschiedliche Gatter fast so viel Fläche brauchen wie der Rest.

von Helge (Gast)


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Das sind maximal 24W. Dafür gibts Kühlkörper. Wenn der zu klein ist, 
dessen Temperatur auswerten. NTC reicht.

von Axel S. (a-za-z0-9)


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Blasenfuß schrieb:
> Jetzt ist es natürlich so, das der durch die lineare Begrenzung in
> schlimmsten Fall ganz ordentlich viel Wärme entstehen könnte.

Abwärme ist bei einem (Labor?)Netzteil normal. Man kann ja noch die 
Temperatur des Kühlkörpers überwachen, wenn man nicht sicher ist.

> Auch hat das SOA Diagramm des FETs eine Zeitliche Konstante, die
> eingehalten werden muss.

Ein Netzteil ist eine DC-Anwendung, da zählt nur die DC-Linie im 
SOAR-Diagramm. Wenn der MOSFET die nicht hat, ist er ungeeignet.

von Blasenfuß (Gast)


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Es ist ja kein Labornetzteil!

Ich will damit "Power" verteilen und sequentiell zuschalten.
Nur haben die Lasten durchaus Kondensatoren, welche die Quelle beim 
Zuschalten in die Knie zwingt.

Da nach dem zeitlich sehr begrenztem laden der Kondensatoren die FETs 
voll durchsteuern, dachte ich, ich würde um die teuren und nicht einfach 
zu bekommenden Linear-FETs herum kommen. Hatte mir hierzu ein paar von 
den Hot-Plug AppNotes von TI/Linar angesehen und da kamen auch keine 
Linear FETs zum Einsatz. Ich habe mir zwei/drei geeignete FETs heraus 
gesucht, die allesammt 100ms Kurven im SOA aufzeigen. - mehr als 10-20ms 
hatte ich hierbei nicht vor Strom zu begrenzen.

von Axel S. (a-za-z0-9)


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Blasenfuß schrieb:
> Es ist ja kein Labornetzteil!

Dann hättest du das dazu schreiben sollen!

> Ich will damit "Power" verteilen und sequentiell zuschalten.
> Nur haben die Lasten durchaus Kondensatoren, welche die Quelle beim
> Zuschalten in die Knie zwingt.

Salamitaktik nennt man das. Das ist hier äußerst unbeliebt.

> Da nach dem zeitlich sehr begrenztem laden der Kondensatoren die
> FETs voll durchsteuern, dachte ich

Du dachtest falsch. An der Durchsteuerung der MOSFET ändert sich rein 
gar nichts. Das einzige was sich ändert ist der Strom.

> Ich habe mir zwei/drei geeignete FETs heraus gesucht, die
> allesammt 100ms Kurven im SOA aufzeigen. - mehr als 10-20ms
> hatte ich hierbei nicht vor Strom zu begrenzen.

Dann ist doch alles in Butter? Welches Problem versuchst du eigentlich 
zu lösen? Dazu hast du bisher kein Wort gesagt.

von Blasenfuß (Gast)


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Axel S. schrieb:
> Dann ist doch alles in Butter? Welches Problem versuchst du eigentlich
> zu lösen? Dazu hast du bisher kein Wort gesagt.

Ich versuche den Moment, in dem der FET nicht voll durchgesteuert ist - 
also die Zeit in der die Strombegrenzung greift, zeitlich zu begrenzen 
um den FET zu schützen. Ist die Zeit in der die Strombegrenzung greift 
überschritten, soll der FET komplett sperren und den Stromfluss 
unterbinden.

von Elektrolurch (Gast)


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Zu kompliziert gedacht. Dafür gibt es Hot-Swap- oder Overcurrent- / 
Overvoltage-Controller die haben alles benötigte drin.
Z.B. LTC4231. Aber von den anderen Herstellern gibts sowas sicher auch.

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