Hallo zusammen,
Ich hab hier ein (eigentlich reichlich überdimensioniertes) EPP-500-48
Netzteil von MeanWell, dem ich im Schnitt weniger als 200 Watt entnehme.
Das geht ohne Lüfter und ohne dass das NT merklich warm wird.
Problem: in kurzen Peaks (so ~ 1ms) können es auch mal 20 Ampere werden,
wenn dabei die Spannung etwas einbricht, wäre das OK.
Das EPP-Netzteil schaltet sich aber dummerweise bei Überlast komplett
ab, und fährt danach wieder hoch ("Hicup-Mode").
Andere Netzteil-Serien von Meanwell machen das anders, die gehen bei
Überstrom in den "CC" Betrieb.
Bevor ich jetzt das ganze Netzteil austausche (und damit vmtl. das
Gehäuse gleich mit): Gibt es noch Möglichkeiten das Kind aus dem Brunnen
zu holen?
Schon versucht habe ich zusätzliche Elkos direkt am Ausgang (2 mal
4700µF), aber das mag das Netzteil gar nicht und fängt das schwingen an
(langsam, so 1Hz, mit deutlich sichtbar pulsierender Power-LED).
könnte ein LC-Glied am Ausgang helfen? Oder wird die Spule dabei größer
als das ganze Netzteil? RC-Glied als Heizung?
Oder muss ich einfach die Amper hochskillen?
Besten Dank im voraus für alle Anregungen und Ideen...
MeanWell schrieb: > Schon versucht habe ich zusätzliche Elkos direkt am Ausgang (2 mal > 4700µF), aber das mag das Netzteil gar nicht und fängt das schwingen an > (langsam, so 1Hz, mit deutlich sichtbar pulsierender Power-LED). Probieren: Eine analoge Strombegrenzung mit ca. 10 A vor die Kondensatoren setzen.
MeanWell schrieb: > Das EPP-Netzteil schaltet sich aber dummerweise bei Überlast komplett > ab, und fährt danach wieder hoch ("Hicup-Mode"). Das ist üblich, daher müssen Schaltnetzteile auf den Überstrom ausgelegt werden während konventionelle Netzteile auf den Dauerstrom ausreichen. > Andere Netzteil-Serien von Meanwell machen das anders, die gehen bei > Überstrom in den "CC" Betrieb. Das sind aber besondere LED Netzteile und das nützt dir nichts wenn du die 20A auch brauchst. Würde so ein CC Netzteil aber ausreichen, könnest du beim EPP Netzteil extern eine Strombegrenzung nachrüsten. Ein MOSFET schaltet ab wenn der Strom zu hoch wird, eine Spule liefert über eine Freilaufdiode aber trotzdem Strom an die Last, ist der Strom wieder gering genug (bei abgesunkener Spannung) schaltet man wieder ein, die Spule vermittelt zwischen niedrigerer Lastspannung und hoher Netzteilspannung.
Die 2x 4700uF gaukeln dem Meanwell bei Power on einen Kurzschluss vor. Schließe die Kondensatoren mit RD Parallelschaltung an. Vorwiderstand zum 'langsamen' aufladen, Diode zum schnellen Entladen. Ideale Diode mit Mosfet + Controller, wenn der Spannungsabfall über die Diode stört. MeanWell schrieb: > Andere Netzteil-Serien von Meanwell machen das anders, die gehen bei > Überstrom in den "CC" Betrieb. Die meisten machen Hickup Mode. Der Überstromschutz schützt nur den Primärschalter während des Schaltzyklus über max. Peak Abschaltung. Der Überlastschutz schaut sich die Ausgangsspannung an und ist die zu lange ausserhalb des Fensters, wird der Anker geworfen. Simpel, robust und keine konkurrierenden CV/CC Regelungen.
MeanWell schrieb: > Andere Netzteil-Serien von Meanwell machen das anders, die gehen bei > Überstrom in den "CC" Betrieb. Das ist dein Kandidat. > Bevor ich jetzt das ganze Netzteil austausche (und damit vmtl. das > Gehäuse gleich mit): Gibt es noch Möglichkeiten das Kind aus dem Brunnen > zu holen? Nö. > Schon versucht habe ich zusätzliche Elkos direkt am Ausgang (2 mal > 4700µF), aber das mag das Netzteil gar nicht und fängt das schwingen an > (langsam, so 1Hz, mit deutlich sichtbar pulsierender Power-LED). Schaltnetzteile haben eine maximal zulässige kapazitive Last, damit die Regelschleife nicht instabil wird. > könnte ein LC-Glied am Ausgang helfen? Oder wird die Spule dabei größer > als das ganze Netzteil? RC-Glied als Heizung? Nö. Max M. hat ja einen Workaround angboten, der könnte klappen. Aber man muss auch mal rechnen. dU = I * t / C C = I * t / dU Wenn wir mal bestenfalls 1V Spannungsabfall zulassen wollen, macht das C = 20A * 1ms / 1v = 20mF Aber halt, das funktioniert nur, wenn die direkt an deiner Spannung hängen. Durch den Diodentrick tun sie das aber nicht, denn der Spannungsabfall muss erst die Flußspannung überwinden. Bis dahin sieht dein Netzteil den vollen Strom und schaltet ab. So einfach geht es also nicht. Man müßte eine lineare Strombegrenzung zwischen Netzteil und die Trickschaltung klemmen. Ergo. Kauf dir ein Netzteil mit Konstantstrombetrieb.
Falk B. schrieb: > Spannungsabfall muss erst die Flußspannung überwinden. Bis dahin sieht > dein Netzteil den vollen Strom und schaltet ab. M.E. misst das EPP den Ausgangsstrom nicht. Es erkennt nur den Zusammenbruch der Ausgangsspannung. > C = 20A * 1ms / 1v = 20mF Der C muss aber nicht den vollen Strom liefern. Das NT speist ja auch mit 10A. Da liegt der TO mit 2x 4700uF schon garnicht schlecht und das EPP hat ja intern auch noch ein paar uF. Ich würde mal mit der RDC Schaltung anfangen und rausfinden ab welchem Strom bzw Spannungsabfall das NT in Hickup geht. Idelae Diode oder wenigstens massige Shottky die bei 20A nicht >1V Flussspannung hat. Ist der Spannungseinbruch an den int. Kondensatoren klein genug, kann das EPP nach dem Peak wieder schnell auf Sollspannung ausregeln, weil die ext. Elkos durch den Vorwiderstand nicht die Spannung unten halten. Reicht das nicht, muß man weitersehen. > Ergo. Kauf dir ein Netzteil mit Konstantstrombetrieb. Ja, aber ... Das nächste Problem ist dann ein NT, das mit den sehr kurzen Lastsprüngen von 4A auf 20A nicht zurecht kommt.
Wohin gehen die Stromspitzen? Kann man die Lasten teilen in normal und Hochstrom? Den Hochstromteil koenntest Du dann anders puffern und vom Netzteil entkoppeln.
Wendels B. schrieb: > Den Hochstromteil koenntest Du dann anders puffern und vom Netzteil > entkoppeln. Und was gewinnt man dabei? Lösen muss man das Problem da dann auch, egal wie ich das hin und herschiebe.
Max M. schrieb: > Lösen muss man das Problem da dann auch, egal wie ich das hin und > herschiebe. Natuerlich. Grober Ueberschlag: Normalverbrauch angenommen 5A bei 48V. (200W) Bleiben 5A Reserve, mit denen man ueber z.B. 100 Ohm den dicken Pufferelko speist, was das NT nicht stoeren sollte. Ein Laststrom von 20A jeweils 1ms angenommen 1x je Sekunde ergibt 20mA mittleren Laststrom, der 2V Spannungsabfall am 100 Ohm erzeugt. Selbst ein voller Kurzschluss am Elko erzeugt 0,5A, was auch das NT nicht stoeren sollte. Also: Wie oft treten die Spitzen auf? Kann man den Leistungsteil so trennen, dass in diesem Kreis die korrekte Spannung nicht extrem wichtig ist?
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Wendels B. schrieb: > Grober Ueberschlag: Du gehst davon aus das der 20A Peak Verbraucher nicht auch der ist der die 200W/48V = 4,166A zieht. D.H. Deine 100R an 4,16A verursachen dann 416V Spannungsabfall oder besser gesagt von den 48V bleibt nichts übrig. Das Problem bleibt das gleiche egal wohin du es drehst und sowohl mein Ansatz als auch ein Netzteil mit CC Fähigkeit haben da ihre Fallstricke. Ein 1ms Lastsprung von 500% ist nichts was eine NT Regelung einfach so wegsteckt nur weil da irgendwo CC Betrieb im DB steht. Zwei konkurrierende Regelungen die von CV mit 40% Last innerhalb einer ms auf CC mit 200% und wieder zurück auf CV müssen. Das riecht nach Problemen. Man sollte sich eher mal den Verbraucher ansehen was man da tun kann damit er diese Peakströme nicht zieht, aber das war nicht die Frage des TO und nur er weiß welche Möglichkeiten sich da für ihn noch bieten.
Max M. schrieb: > Du gehst davon aus das der 20A Peak Verbraucher nicht auch der ist der > die 200W/48V = 4,166A zieht. Das war der Ansatz: Wendels B. schrieb: > Wohin gehen die Stromspitzen? > Kann man die Lasten teilen in normal und Hochstrom?
Wendels B. schrieb: > Bleiben 5A Reserve, mit denen man ueber z.B. 100 Ohm den dicken > Pufferelko speist, was das NT nicht stoeren sollte. Ist es denn nicht mehr bekannt, wie man mit 2 - 3 Transistoren und ein paar Widerständen einen Überstromschutz hinbekommt? Einfach mal den Schaltplan eines NTs aus den 70ern ansehen.
Skiller schrieb: > wie man mit 2 - 3 Transistoren und ein > paar Widerständen einen Überstromschutz hinbekommt? Welche Ausgangsspannung ergibt das? Welche Verlustleistung fallen da bei 10A ab? Ist der Spannungseinbruch tolerabel? MeanWell schrieb: > Problem: in kurzen Peaks (so ~ 1ms) können es auch mal 20 Ampere werden, > wenn dabei die Spannung etwas einbricht, wäre das OK. Der Spannungseinbruch wäre (ohmsche Last angenommen) bei 20A und CC Regelung von 48 auf 24V. Es ist komplett offen ob das die Schaltung verkraftet.
Udo S. schrieb: > Welche Ausgangsspannung ergibt das? > Welche Verlustleistung fallen da bei 10A ab? > Ist der Spannungseinbruch tolerabel? Typisch werden <= 4 A entnommen. Der Spannungsabfall kann dabei < 1 V betragen und am NT ausgeglichen werden. Verlustleistung je nach Schaltung (bipolar/MOSFET) bitte selber ausrechnen. Wie hoch der Spannungseinbruch ist, hängt von den zusätzlichen Kondensatoren ab. Alles keine Probleme, die der TO nicht selbst lösen könnte.
Skiller schrieb: > Alles keine Probleme, die der TO nicht selbst lösen könnte. Allerdings, wer mit 500W-Netzteilen hantiert, sollte das hinbekommen.
Vielen Dank für die rege Beteiligung, ich versuch mal auf die Vorschläge gesammelt einzugehen. MeanWell schrieb: > Andere Netzteil-Serien von Meanwell machen das anders, die gehen bei > Überstrom in den "CC" Betrieb. MaWin schrieb: > Das sind aber besondere LED Netzteile und das nützt dir nichts wenn du > die 20A auch brauchst. Falk B. schrieb: > Das ist dein Kandidat. Meanwell hat einige Serien mit "Schluckauf-freier" Strombegrenzung, nicht nur für LED. z.B. RSP-500, HRP(G)-600, MSP-600, HEP-600. Allen gemein: Viel größer als das EPP-500 und weniger Leistung auf 5Vsb. (und Lüfter, und teurer) Muss ich schauen ob das reicht und ich es unterbringen kann. Wenn das Gehäuse dann eh wachsen muss, kann ich auch gleich eins mit mehr Leistung nehmen. Max M. schrieb: > Das nächste Problem ist dann ein NT, das mit den sehr kurzen > Lastsprüngen von 4A auf 20A nicht zurecht kommt. Das war ursprünglich ein Grund für die Wahl des EPP... da hat MW im "Test Report" schöne Oszi-Bilder veröffentlicht, wie es Lastsprünge 50%->100% mit 120Hz und 1kHz ausregelt... An Sprünge auf 200% hab ich da nicht gedacht ... Skiller schrieb: > Probieren: Eine analoge Strombegrenzung mit ca. 10 A vor die > Kondensatoren setzen. Skiller schrieb: > Verlustleistung je nach > Schaltung (bipolar/MOSFET) bitte selber ausrechnen. > Wie hoch der Spannungseinbruch ist, hängt von den zusätzlichen > Kondensatoren ab. > Alles keine Probleme, die der TO nicht selbst lösen könnte. Wendels B. schrieb: > Allerdings, wer mit 500W-Netzteilen hantiert, sollte das hinbekommen. Tja. Euer Vertrauen ehrt mich, aber über ein paar Versuche mit Spice bin ich da nicht herausgekommen. Bei FETs bin ich ganz schnell aus der SOA, und mit 2N3055 (da hätte ich bestimmt noch eine Handvoll rumfliegen) ist die Verlustleistung jenseits von Gut und Böse... Ein Kühlkörper-Monster krieg ich nicht unter, der Platz wäre dann für ein größeres Netzteil besser investiert. Ist zwar ärgerlich, da >100€ für unpassendes NT+Case in den Sand gesetzt zu haben, aber nächstes Mal bin ich schlauer... und vielleicht findet sich ja irgendwann noch eine andere Verwendung für das EPP-Netzteil.
MeanWell schrieb: > Ist zwar ärgerlich, da >100€ für unpassendes NT+Case in den Sand gesetzt > zu haben, Und warum wirfst Du jetzt schon das Handtuch? Mal meinen RDC Vorschlag ausprobiert? Irgendwelche Messungen gemacht wie groß das Problem eigentlich ist und ab welchem Strom, welchem Spannungseinbruch es auftritt? Du kannst jetzt natürlich stumpf auf das nächste NT wechseln, aber was machst Du wenn es auch da Probleme gibt? Das nächste und immer wieder ein neues bis es irgendwann mal klappt? > SOA Brauchst Dich für 1ms nicht zu kümmern. Du hast ein ganz spezielles Problem und das ist 1ms lang. Während 1ms musst Du VIELLEICHT den Pfad zum NT abwürgen damit der Strom aus den ext. Elkos gezogen wird. Aber nicht mal das ist sicher.
Max M. schrieb: > Mal meinen RDC Vorschlag ausprobiert? Probier ich noch aus, habe aber die Sorge dass das an: Falk B. schrieb: > Schaltnetzteile haben eine maximal zulässige kapazitive Last, damit die > Regelschleife nicht instabil wird. nicht viel ändert. Oder entkoppelt das die Diode ausreichend? Ist jedenfalls einen Versuch wert. Das Netzteil hätte auch "Sense"-Eingänge, bin am Überlegen ob die hilfreich sind, wenn das NT die Spannung nach der Diode zu messen kriegt. Max M. schrieb: > Irgendwelche Messungen gemacht wie groß das Problem eigentlich ist und > ab welchem Strom, welchem Spannungseinbruch es auftritt? Sind geplant. Hab einen ACS712 in der Zuleitung, der hat angeblich 80kHz Bandbreite. Da müssten die Spikes eigentlich zu sehen sein. Max M. schrieb: >> SOA > Brauchst Dich für 1ms nicht zu kümmern. Das stimmt natürlich, dann verfolge ich die Idee mit der Mosfet-Strombegrenzung auch weiter.
MeanWell schrieb: > Oder entkoppelt das die Diode ausreichend? Der Widerstand entkoppelt die Kapazität vom NT weil nur langsam geladen werden kann. Die den Widerstand überbrückende Diode sorgt für die schnelle Entladung in die 20A Senke. Die große Kapazität ist nur ein Problem für das NT weil es bei Power Up den Unterschied zwischen einer großen Kapazität und einem Kurzschluss nicht erkennen kann. > Mosfet-Strombegrenzung Oder ~0,1R direkt am NT Ausgang vor den Elkos. Es geht ja nur darum im 20A Fall den Strom so weit vom NT weg auf die ext. Kondensatoren zu verteilen das die Überstromabschaltung nicht triggert. > Hab einen ACS712 in der Zuleitung Ich dachte eher an ein Oszi.
MeanWell schrieb: > Ist jedenfalls einen Versuch wert. Das Netzteil hätte auch > "Sense"-Eingänge, bin am Überlegen ob die hilfreich sind, wenn das NT > die Spannung nach der Diode zu messen kriegt. Kann man eventuell über diesen eine Verzögerung des "Hicup-Modes" erreichen?
Angehängte Dateien:
-
Limit_Mosfet.png
85 KB
Ich komme leider erst am Wochenende wieder zum Löten, bis dahin muss trockene Theorie reichen :) Mit einem FET zum Strombegrenzen könnte das schon gut klappen, beim Startup muss er etwas leiden, wenn ohne ausreichende Gate-Spannung die Kondensatoren geladen werden, aber im "Normalbetrieb" und bei Spikes sollte das gehen. Genauen Typ weis ich noch nicht, sollte aber relativ unkritisch sein. Gate-Spannung ist nicht das Problem, Gate-Charge egal, RDSon sollte niedrig sein und das Die thermisch träge (Vmtl. gibt da ein hohes Avalance-Rating einen Hinweis) Mit 0.05 Ohm Shunt (zweimal 100m parallel) könnte das also schon hinkommen, begrenzt auf so 11 A. Max M. schrieb: >> Hab einen ACS712 in der Zuleitung > Ich dachte eher an ein Oszi. ich auch, nur eben am Ausgang vom ACS712. Sonst bräuchte ich einen zusätzlichen Shunt, und messe was anderes. Obwohl das auch ein Erfolg wäre, wenn es dann mit dem Shunt funktioniert, also Max M. schrieb: > Oder ~0,1R direkt am NT Ausgang vor den Elkos. Bzgl. der Sense-Eingänge: Simon schrieb: > Kann man eventuell über diesen eine Verzögerung des "Hicup-Modes" > erreichen? Hab ich auch überlegt, da könnte evtl. sogar einfach ein Kondensator zwischen den S-Eingängen, ohne jede weitere Beschaltung, reichen. Damit sollte das Netzteil Last-Sprünge nur noch verzögert sehen, und den kurzen Spike evtl. komplett ignorieren. Hab da nur die Sorge, dass es erst recht das Schwingen anfängt. Das ist aber auch schnell ausprobiert.
MeanWell schrieb: > Ich komme leider erst am Wochenende wieder zum Löten, Dann füge bitte vor die Basis Q1 noch einen Widerstand ein. Dieser schützt und man könnte R3 in gewissem Rahmen noch kleiner wählen, wenn die Basis mit einem Widerstand nach V+ vorgespannt wird. Man muß es aber auch nicht übertreiben.
MeanWell schrieb: > Limit_Mosfet.png Der Nachteil an so simplen Schaltungen ist der das der Fet linear wegregelt. 1ms hält der das. Ob der das auch hält wenn er 10mF laden muss ist fraglich. Das er das nicht aushält wenn ein echter Überstromfehler vorliegt ist sicher. Probier es doch erstmal mit dieser unglaublich simplen und robusten Schaltung aus bevor Du versuchts Probleme zu lösen die du vielleicht garnicht hast und Du dabei neue Probleme baust. https://thumb.mikrocontroller.net/qSZ21YhQLMeEvL2GkUA2-d6eg_PZj1pBnRqdqWA9l9M/plain/https://www.mikrocontroller.net/attachment/354511/Sekunden_USV.GIF@jpg
Max M. schrieb: > Der Nachteil an so simplen Schaltungen ist der das der Fet linear > wegregelt. > 1ms hält der das. Ob der das auch hält wenn er 10mF laden muss ist > fraglich. > Das er das nicht aushält wenn ein echter Überstromfehler vorliegt ist > sicher. Da schaltet doch das NT selbst ab: siehe oben. > Probier es doch erstmal mit dieser unglaublich simplen und robusten > Schaltung aus bevor Du versuchts Probleme zu lösen die du vielleicht > garnicht hast und Du dabei neue Probleme baust. Bevor die Ladung der Elkos genutzt werden kann, muß das NT den vollen Strom liefern. Da schaltet doch das NT selbst ab: siehe oben.
Skiller schrieb: > Da schaltet doch das NT selbst ab: siehe oben. Wie sollte es, wenn der ext. Fet den Strom abwürgt, bis er selbst durchlegiert? Skiller schrieb: > Bevor die Ladung der Elkos genutzt werden kann, muß das NT den vollen > Strom liefern. Alter, was ist los mit Euch? NOCH simpler als die Widerstands - Dioden Verschaltung vor den fetten Elkos geht einfach nicht mehr. 100fach erfolgreich eingesetzt und hier wird die Funktion nicht verstanden? Das wird ja immer schlimmer hier.
Max M. schrieb: > NOCH simpler als die Widerstands - Dioden Verschaltung vor den fetten > Elkos geht einfach nicht mehr. Es geht ja nicht darum, die Elkos aufzuladen, sondern ihnen den Spitzenstrom zu entlocken. Der Spannungsabfall an D2 verhindert, dass die Elkos sofort den Strom liefern können. Zunächst muß die Spannung nach D1 durch Überlast des NT einbrechen, was beim NT einen Neustart auslöst. Das ist genau das Problem des TOs. Die Elkos werden dabei nicht für weitere zig ms die Spannung aufrecht erhalten können. > 100fach erfolgreich eingesetzt und hier wird die Funktion nicht > verstanden? Du hast das NT des TO und das alles druchgetestet? Wohl kaum!
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