Kurzschlussschutz Spannungsteiler

#7743534
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Hallo, in der aktuellen Schaltung A wird ein Kurzschlussschutz umgesetzt, der bei ca. 20 A anspricht. Leider wird der Shunt 50 mOhm im Normalbetrieb mit 10 A aber sehr heiß.

Daher möchte ich auf Schaltung B wechseln mit Shunt 25 mOhm.

Frage: Wie groß muss R42 ausgelegt werden, um die gleiche Zeitkonstante wie in Schaltung A zu haben ?

235 Ohm ?

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#7743627
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Dirk F. schrieb:

Wie groß muss R42 ausgelegt werden, um die gleiche Zeitkonstante wie in Schaltung A zu haben ?

So groß wie der Innenwiderstand der Spannungsquelle ist, die der Spannungsteiler aus den zwei 470Ω Widerständen bildet.

Ein Spannungsteiler läßt sich in eine äquivalente Schaltung aus einer Spannungsquelle und einem Serienwiderstand umrechnen. Genau das brauchst du hier. Die Formel ist absoluter Standard, die sage ich dir jetzt nicht vor.

(Firma: Hobbytheoretiker) #7743672
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Mani W. schrieb:

Und ob ein Shunt "sehr heiss" wird, mit den Fingern "gemessen", das ist relativer Schmarrn...

Das kannst Du aus der Entfernung gar nicht feststellen ohne den Finger des TO nachher gesehen zu haben. Wenn da nach dem kurzen berühren eine schöne Brandblase oder Schmorrfleck auf der Haut ist, dann ist "sehr heiss" auch ohne Messung belegt.

#7743686
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Dirk F. schrieb:

in der aktuellen Schaltung A wird ein Kurzschlussschutz umgesetzt, der bei ca. 20 A anspricht. Leider wird der Shunt 50 mOhm im Normalbetrieb mit 10 A aber sehr heiß.

Wie heiß? Lastwiderstände dürfen heiß werden, hochlastwiderstände bis zu 350°C.

Daher möchte ich auf Schaltung B wechseln mit Shunt 25 mOhm.

Geht nicht, denn der Transistor braucht ca. 0,6-0,7V zum sicheren Schalten. Wenn man mit weniger Spannung über dem Shunt auskommen will/muss, nimmt man einen Komparator, der kann mV genau messen und schalten. Aber bitte mit Hysterese, siehe Schmitt-Trigger.

#7743788
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Dirk F. schrieb im Beitrag #7743687: Dirk F. schrieb im Beitrag #7743687:

Schaltung A ist aufgebaut und funktioniert

Aber nur mit Glück. Bei 20 A an 50 mOhm mit 2:1-Spannungsteiler bekommst du nominell nur 0,5 V am Transistor. Das genügt für einen normalen Silizium-Transistor nicht.

Die drei Widerstände haben aber Toleranzen. Wie genau ist sind denn deine Widerstände, und erfolgt die Auslösung wirklich schon bei 20 A?

Gast #7744089
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Versuche es mal mit einer stabilen Referenzspannung und einem Komparator. Das ganze kann sich im zweistelligen Millivolt Bereich abspielen.

Berücksichtige die maximalen Ströme und Spannungen die im Kurzschluss Fall auftreten. Das hängt stark von der Quelle der Stromversorgung ab.

Moderator (Firma: Titel) Persönliche Seite #7744106
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Dirk F. schrieb:

Wie groß muss R42 ausgelegt werden, um die gleiche Zeitkonstante wie in Schaltung A zu haben ?

  1. bitte nicht Plenken.
  2. Ersatzspannungsquelle --> Ri = 470R/2 --> R42 = 235R
  3. Die Zeitkonstante ist mit 235ns eh so kurz, dass diese Berechnung irrelevant ist.

Monk schrieb:

Versuche es mal mit einer stabilen Referenzspannung und einem Komparator. Das ganze kann sich im zweistelligen Millivolt Bereich abspielen

Man kann der Basis in der Schaltung A auch einfach mit einem R37 eine "Vorspannung" geben. Die Schaltschwelle dieser simplen Transistorschaltung ist sowieso ziemlich undefiniert.

#7744160
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Dirk F. schrieb:

Aber wenn der Shunt sich erwärmt, und das macht er, sinkt der Abschaltpunkt..

Shunt Datenblatt 20 PPM/K Endtemperatur bei 5 W: 220°C 200 K * 20 PPM/K = 4000 PPM = 0,4 %

Ähemm. Mit 0,4 % Widerstandserhöhung steigt die Spannung am Transistor von 0,5 auf 0,502 Volt. Da bringt lautes Zuschlagen der Zimmertür vielleicht schon mehr.

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