Hallo,
ich möchte mit Hilfe eines DC/DC-Wandlers einige 12V Verbraucher aus einer Batterie mit 51V versorgen. Ich habe dazu einen Buck-Wandler-Modul, das maximal 10A liefern kann. Das Teil ist in einem als Wärmeableiter konstruierten Gehäuse eingegossen. Der Wandler hat lediglich 3 Anschlüsse: Eingang, Ausgang und gemeinsamer Minuspol. Ich befürchte nun, dass der Mosfet in dem Wandler mal auf Durchzug geht und die vollen 51V am Ausgang anliegen. Das würde der dort angeschlossenen Elektronik den Garaus machen.
Als Schutzmassnahme habe ich folgenden Plan:
- Zwischen Batterie und Eingang des Reglers kommt ein B2-Leitungsschutz-schalter vom Typ ABB S201.
- Die Leitung zwischen Batterie hat 10m einfache Länge und einen Querschnitt von 1.5mm^2
- Eine klassische Crowbarschaltung mit TL431 überwacht die 12V-Schiene und zündet bei >15V einen BT152-Thyristor. Dieser schließt die 51V am Eingang des Wandlers kurz und löst dadurch den LS-Schalter aus.
Ich habe zur Diemnsionierung folgendes berechnet:
Der Leitungsschutz ist laut Datenblatt für DC-Spannungen bis zu 72V und Abschaltströme von 6000A spezifiziert. Sein Innenwiderstand zusammen mit dem Widerstand der Leitung beträgt etwa 0.6Ohm. Damit beträgt der Kurzschlussstrom 85A. Dies reicht einerseits aus, um die Schnellabschaltung des LS zu triggern (nach Datenblatt max. 15A), andererseits liegt der Strom weit unter dem Maximalwert von 200A, die der Thyristor für 10ms verträgt. Die Abschaltzeit des LS liegt deutlich unter 10ms.
Die Induktivität der Leitung liegt rechnerisch bei etwa 5µH. Dies führt im Kurzschlussfall zu einem Stromanstieg von 10^7 A/s. Der Thyristor verträgt max.2*10^8, also ist auch hier alles im grünen Bereich.
Wer hat Erfahrung mit Crowbarschaltungen? Ist mein Design so OK oder habe ich etwas wesentliches übersehen?