Moin Leute, Ich würde gerne mit meinem Microcontroller 24V Ausgänge steuern können. Bspw. um Relaisspulen anziehen lassen zu können. Nun würde ich das Ganze am liebsten auch noch kurzschlusssicher machen und habe mir dafür die angehängte Schaltung ausgedacht. Sie begrenzt den Strom auf ca. 100 mA, was bei einem Kurzschluss zu ca. 2 W an Q2 führen sollte. Damit sollte Q2 zwar recht warm werden, aber zumindest nicht kaputt gehen. Kann man das so machen, oder hat jemand eine bessere Idee? Hier sind Links zu den Datenblättern, falls jmd da noch was nachschlagen möchte: * Q1: https://datasheet.lcsc.com/lcsc/1809181212_Changjiang-Electronics-Tech--CJ-S9012-2T1_C8543.pdf * Q2: https://datasheet.lcsc.com/lcsc/1810201610_Anpec-Elec-APM4953KC-TRG_C20897.pdf * Q3: https://datasheet.lcsc.com/lcsc/1810161230_Changjiang-Electronics-Tech--CJ-S8050-J3Y_C2146.pdf Ich würde das gerne bei jlcpcb.com bestücken lassen. Um Kosten zu sparen habe ich mich daher auf die "Basiskomponenten" von jlcpcb beschränkt. Das sind Komponenten für die man keine Wechselgebühr für das Rollenwechseln bei ihren P&P-Maschinen zahlen muss. Viele Grüße Toni
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LP2951, Feedback einfach auf GND, dann wird einfach die Eingangsspannung abzgl. Verlust “durchgereicht”. Mit SD kann man dann den Ausgang schalten, 100mA Strombegrenzung gibt es obendrauf. Wenn die 30V des LP2951 zu knapp sind den pinkompatiblen MIC2951 nehmen. Oder alternativ den iC-DP von ICHaus.
Toni schrieb: > Sie begrenzt den Strom auf ca. 100 mA, > was bei einem Kurzschluss zu ca. 2 W an Q2 führen sollte. Damit sollte > Q2 zwar recht warm werden, aber zumindest nicht kaputt gehen. 2 W mit einem SO-8? Das brennt Dir ab. Außerdem sind viele moderne Mosfets nur für den Schaltbetrieb ausgelegt, nicht für Linearbetrieb. In dem Fall können sich lokale Hotspots auf dem Die bilden die dann durchbrennen. Viele Schaltregler gehen bei Kurzschluss in einen Hiccup-Modus, in dem sie alle 1-2 Sekunden kurz Strom freigeben und bei Kurzschluss wieder für 1-2 Sekunden ganz ausschalten. Das kannst Du z.B. mit einem Dual-Komparator und R-C-Glied auch so machen. Alternative wäre eine Foldback-Regelung. Kann man mit Transistoren bauen, mit nem kleinen Opamp gehts aber einfacher. Oder die von H. angesprochene Lösung mit dem MIC2951.
Moin Leute, Vielen Dank für eure Beiträge! Also wenn ich denn schon die 3$ P&P-Wechselgebühr bezahle, würde ich schon eher wie hhinz vorgeschlagen hat einen smarten FET nehmen. Den könnte ich dann auch direkt mit 5V aus dem Controller schalten lassen. Bspw. hätte jlcpcb diesen hier auf Lager: https://datasheet.lcsc.com/lcsc/2005131032_Diodes-Incorporated-ZXMS6004FFTA_C95063.pdf Die Idee von H. ist aber eigentlich ganz interessant. Ich wäre nicht auf die Idee gekommen da einfach so einen Regler zu nehmen. Theoretisch müsste das ja auch mit jedem beliebigen einstellbaren Regler gehen - auch mit den Basic Parts von jlcpcb. Die einstellbaren kann man dann ja auch als Konstantstromquelle konfigurieren, sollte es keinen passenden für 100 mA geben. Man müsste natürlich ein Regler nehmen, der einen möglichst geringen Spannugnsabfall aufweist, damit man am Ende noch halbwegs 24 V am Ausgang bekommt. Gerd E. schrieb: > > 2 W mit einem SO-8? Das brennt Dir ab. > > Außerdem sind viele moderne Mosfets nur für den Schaltbetrieb ausgelegt, > nicht für Linearbetrieb. In dem Fall können sich lokale Hotspots auf dem > Die bilden die dann durchbrennen. Es wäre schon ein SO-8 gewesen. Allerdings sind da natürlich auch 2 FETs drin. Aber ja, die Sache mit dem Linearbetrieb des FETs hat sowieso ein kleines Geschmäckle.
Toni schrieb: > Aber ja, die Sache mit dem Linearbetrieb des FETs hat sowieso ein > kleines Geschmäckle. Ja, in der Art habe ich vor gefühlten 40 Jahren versucht meine Eigenbaunetzteile vor sofortiger Zerstörung bei Kurzschluss zu schützen :-) Das sollte man heute besser machen. Smartswitches sind ne schöne Sache, sehr zuverlässig und oft diagnosefähig. Falls nötig - die gibts auch mehrkanalig.
Toni schrieb: > Bspw. hätte jlcpcb diesen hier auf Lager: > > https://datasheet.lcsc.com/lcsc/2005131032_Diodes-Incorporated-ZXMS6004FFTA_C95063.pdf Du hast gesehen daß das ein N-FET ist und nur Lowside funktioniert? Wenn das kein Problem bei Dir ist, dann dürfte der es tun. > Es wäre schon ein SO-8 gewesen. Allerdings sind da natürlich auch 2 FETs > drin. Wie gesagt, 2 W in einem SO-8 zu verheizen geht nicht gut. Wenn Du beide FETs benutzt und beide Kurzschluss haben, wären es sogar 4 W geworden...
Toni schrieb: > was bei einem Kurzschluss zu ca. 2 W an Q2 führen sollte. Damit sollte > Q2 zwar recht warm werden, aber zumindest nicht kaputt gehen. Die verträgt er nur bei 25°C. Überlege mal, wie lange es wohl dauert, bis er deutlich wärmer als 25°C ist... Wenn du im Datenblatt auf Angaben zu Belastbarkeit schaust, achte immer darauf für welche Temperatur sie gelten und wo sie gemessen wird: innen im Bauteil, außen auf der Oberfläche oder die umgebende Luft. Die Hersteller picken sich gerne das heraus, was die "schönsten" Zahlen ergibt. Oft stehen daneben auch noch zeitliche Limits (z.B. 1ms Peak). Wenn da nur "Peak" ohne genauere Angabe steht, würde ich mich gar nicht auf den Wert verlassen. Letztendlich geht es immer um die Temperatur. Ein frei stehender Halbleiter im TO220 Format kann ohne weitere Maßnahmen langfristig kaum mehr als 1 Watt abführen. Dein Q2 ist noch bedeutend kleiner, dem würde ich maximal 0,5 Watt zumuten - unter der Annahme dass die Platine ein bisschen Wärme ableiten kann.
Toni schrieb: > Nun würde ich das Ganze > am liebsten auch noch kurzschlusssicher machen und habe mir dafür die > angehängte Schaltung ausgedacht. Sie begrenzt den Strom auf ca. 100 mA, > was bei einem Kurzschluss zu ca. 2 W an Q2 führen sollte. Damit sollte > Q2 zwar recht warm werden, aber zumindest nicht kaputt gehen. Naja, für 2W braucht man schon einen kleinen Kühlkörper. Man kann es auch so machen. Da wird nix warm. Beitrag "Kurzschlußfester Schalter für VCC"
Toni schrieb: > Theoretisch > müsste das ja auch mit jedem beliebigen einstellbaren Regler gehen - > auch mit den Basic Parts von jlcpcb Muss man immer schauen, wie die jeweiligen Regler abregeln. Ich habe auch schon Versuche mit dem altehrwürdigen LM317 für diese Art von Ausgängen gemacht - nicht gut, das Ding wird schweineheiß und fängt an zu müffeln. Mag sein, dass der das überlebt, fragt sich nur wie oft. Der LP2951/MIC2951 hat eine sehr „harte“ Überstromabschaltung, da wird kaum etwas warm.
Anmerkung: der LM317 hat keinen Enable, das war in einem anderen Zusammenhang, ich glaube mit einem zusätzlichen MOSFET. Jedenfalls nicht befriedigend.
Übrigens: nimm einfach den MIC/LP2951 und hör auf, Dir über die 3€ Gedanken zu machen.
Stefan ⛄ F. schrieb: > Die verträgt er nur bei 25°C. Überlege mal, wie lange es wohl dauert, > bis er deutlich wärmer als 25°C ist... Das interessiert bei dieser Angabe nicht. Die 25°C sind die Ambiente-Temperatur, da isses erstmal egal, wie warm der T wird. Natürlich nur bei definierten Bedingungen, die im verlinkten DB eher kaum spezifiziert sind (abgesehen von einem Hinweis auf ein FR4-Board mit Zeitbeschränkung bei IDmax). Die 2,5W im DB gelten also sicherlich nur für ein PCB, welches eine definierte Wärmeableitung hat. Also ich denke mal, nur mit rel. viel Cu an den Anschlüssen, und auch zeitbeschränkt (vielleicht gibt's ja irgendwo eine AppNote, wo solche Testbedingungen genauer spezifiziert sind). > Wenn du im Datenblatt auf Angaben zu Belastbarkeit schaust, achte immer > darauf für welche Temperatur sie gelten und wo sie gemessen wird: innen > im Bauteil, außen auf der Oberfläche oder die umgebende Luft. Die > Hersteller picken sich gerne das heraus, was die "schönsten" Zahlen > ergibt. Na dann achte mal selber schön auf den Kontext der Temperaturangabe ... Toni schrieb: > Ich würde gerne mit meinem Microcontroller 24V Ausgänge steuern können. > Bspw. um Relaisspulen anziehen lassen zu können. Nun würde ich das Ganze Dann fehlt aber noch die Freilaufdiode ... > am liebsten auch noch kurzschlusssicher machen und habe mir dafür die > angehängte Schaltung ausgedacht. Sie begrenzt den Strom auf ca. 100 mA, > was bei einem Kurzschluss zu ca. 2 W an Q2 führen sollte. Damit sollte > Q2 zwar recht warm werden, aber zumindest nicht kaputt gehen. Wenn man schon gedenkt, ein Bauteil bis an die Grenzen auszureizen, dann sollte man nicht anfangen mit schönrechnen. Denn es sind ja nicht nur 2W, die da entstehen, sondern fast 2,4W. Und das ist schon unter Idealbedingungen (offensichtlich die Testbedingungen des Herstellers) hart an der Todesgrenze. Was auch schon angesprochen wurde, ist der SOA-Bereich, der eingehalten werden müsste. Sowas scheint aber bei diesem Typen nicht spezifiziert zu sein. Ich würde das jetzt so deuten, daß er auch im Linearbetrieb die volle spezifizierte Leistung verbraten darf wie im Schaltbetrieb.
Verwende einfach einen integrierten High-Side-Switch, da ist der Schutz gleich komplett integriert. Die Auswahl daran ist riesig. Sowas wie den BSP452 gibt's sogar bei Reichelt.
Falk B. schrieb: > Man kann es > auch so machen. Da wird nix warm. > > Beitrag "Kurzschlußfester Schalter für VCC" Ist ja Irre! Kann man Q1, Q3, R3, R4, C2 nicht durch einen Thyristor ersetzen? ;-)
Sonnenschein schrieb: > Kann man Q1, Q3, R3, R4, C2 nicht durch einen Thyristor ersetzen? ;-) Wenn das nur einmal schalten soll, und dann nie mehr zurück - vermutlich ja.
Falk B. schrieb: > Man kann es > auch so machen. Da wird nix warm. > > Beitrag "Kurzschlußfester Schalter für VCC" In diesem Zusammenhang sei noch einmal auf anwendungsspezifische Unterschiede hingewiesen: Relais-Spulen (die der TO als Beispiel genannt hat) sind bei Strom sehr gutmütig: Der Strom fährt langsam hoch. Wenn z.B. 80mA das absolute maximum ist, dann kann man eine Schaltung sicher auf 100mA begrenzen und sie schlägt nie zu. Selbst bei kurzen Aus-An-Aus-Zyklen Sobald damit aber Sensoren/Motoren geschaltet werden, oder ein wenig Elektronik mit ein paar ungeschützten Cs, ist die Auslegung Glücksache. Da kann es notwendig sein, die ersten paar ms deutlich höhere Ströme zuzulassen oder gar für mehrere Sekunden den Strom zu begrenzen. Und gerade dort kann es sein, dass die internen Einschaltstrombegrenzungen bei kurzen Einschaltzyklen Mist bauen.
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FoldBackStrombegrenzung.png
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Toni schrieb: > Ich würde gerne mit meinem Microcontroller 24V Ausgänge steuern können. > Bspw. um Relaisspulen anziehen lassen zu können. Nun würde ich das Ganze > am liebsten auch noch kurzschlusssicher machen und habe mir dafür die > angehängte Schaltung ausgedacht. Sie begrenzt den Strom auf ca. 100 mA, > was bei einem Kurzschluss zu ca. 2 W an Q2 führen sollte. Damit sollte > Q2 zwar recht warm werden, aber zumindest nicht kaputt gehen. Wie schon gesagt wurde sind die 2W zu viel. Man kann die Verlustleistung aber durch eine FoldBack-Kennlinie erheblich reduzieren. Im Anhang ist die entsprechende Erweiterung zu sehen.
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