Reverse Current (Back EMF) Schutz?

Olaf Gast #6710104
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Hallo,

ich habe hier einen kleinen DC Motor der entweder ein Rad antreibt oder 
angetrieben wird.

Wenn der Motor läuft, ist es kein Problem, das funktioniert soweit 
einwandfrei. Wenn der Motor jedoch läuft und von aussen weiter 
beschleunigt wird, läuft er als Generator und die anliegende Spannung 
steigt. Hier gibt es teilweise das Problem, das mein Schaltnetzteil 
aussteigt (Überspannungsschutz). Was gibt es für Möglichkeiten das zu 
verhindern?

Der Motor zieht bis zu 30A (im stillstand, normalerweise 15A). Ich denke 
eine Diode fällt raus, da hier (HTR30L60CT) hier dann knapp 16W ( 5,4W 
im normalbetrieb) verlustleistung anliegt.

Gibt es noch andere Möglichkeiten?

Ich habe folgende Technote gefunden und bin der P-Channel Lösung recht 
zugetan. Was mich nur stutzig macht ist folgendes: Kann man P-Mosfets 
wirklich mit einem Stromfluss von Drain nach Source betreiben? Ich 
dachte sie wären hier recht empfindlich und haben zum schutz auch die 
Body Diode.
Ist das richtig so?

https://www.infineon.com/dgdl/Reverse-Batery-Protection-Rev2.pdf?fileId=db3a304412b407950112b41887722615
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Achim S. Gast #6710137
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Olaf schrieb:
> Ich habe folgende Technote gefunden und bin der P-Channel Lösung recht
> zugetan. Was mich nur stutzig macht ist folgendes: Kann man P-Mosfets
> wirklich mit einem Stromfluss von Drain nach Source betreiben?

Ja kann man. Leistungs-FETs leiten in beide Richtung (aber sie sperren 
nur in einer Richtung).

Allerdings beschreibt die Technote eine reverse battery protection. D.h. 
sie verhindert den Stromfluss, wenn die Battery verpolt angeschlossen 
wird. Sie verhindert nicht, dass in deiner Anwendung die richtig gepolte 
Versorgung zu stark ansteigt.
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Kurt Gast #6710272
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Olaf schrieb:
> Bauform B. schrieb:
>> Die Energie aus dem Motor muss irgendwo hin. Traditionell baut man
>> Bremswiderstände ein. Idealerweise schaltet man die nur bei Bedarf ein.
>
> Gute Idee! Gibt es eine möglichkeit diese "Automatisch" einzuschalten?
> Eventuell mit einer Spannungs oder Strommessung?

Sowas macht ein Solarregler automatisch, der schliesst die Quelle zwar 
kurz, aber das kann man ja über einen Widerstand entschärfen.

 Kurt
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nachtmix Gast #6710382
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Olaf schrieb:
> Traditionell baut man
>> Bremswiderstände ein. Idealerweise schaltet man die nur bei Bedarf ein.
>
> Gute Idee! Gibt es eine möglichkeit diese "Automatisch" einzuschalten?
> Eventuell mit einer Spannungs oder Strommessung?

Soll der Motor denn überhaupt gebremst werden, oder soll er frei drehen?
Im zweiten Fall kann eine simple Diode den Rückstrom vermeiden.
Ein entsprechend gesteuerter MOSFET kann aber im Normalbetrieb einen 
geringeren Spannungsabfall und damit eine geringere Verlustleistung 
haben.
Insbesondere, wenn die Drehzahl im Schiebebetrieb sehr hoch werden kann, 
muss man auch auf eine ausreichende Spannungsfestigkeit des Transistors 
achten.

Leider steigt der ON-Widerstand mit zunehmender Spannungsfestigkeit, so 
dass man u.U. recht "dicke Kocher" verwenden muss um eine geringe 
Verlustleistung bei 15A zu realisieren.
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nachtmix Gast #6710385
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P.S.:
Olaf schrieb:
> bin der P-Channel Lösung recht
> zugetan.

N-Kanal-Typen haben bessere elektrische Eigenschaften und sind deshalb 
bei gleichen elektrischen Eigenschaften i.d.R preiswerter.
Falls möglich bevorzugt man daher diese und baut sie in die Leitung mit 
der anderen Polarität ein.
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Arno Gast #6710535
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Olaf schrieb:
> Bauform B. schrieb:
>> Die Energie aus dem Motor muss irgendwo hin. Traditionell baut man
>> Bremswiderstände ein. Idealerweise schaltet man die nur bei Bedarf ein.
>
> Gute Idee! Gibt es eine möglichkeit diese "Automatisch" einzuschalten?
> Eventuell mit einer Spannungs oder Strommessung?

Das Suchstichwort dazu lautet "Bremschopper" 
https://en.wikipedia.org/wiki/Braking_chopper

Aber nachtmix hat natürlich Recht mit seiner Frage: Soll der Motor 
überhaupt gebremst werden?

MfG, Arno
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