Hallo, ich suche eine Möglichkeit einen DC Softstart mit Strombegrenzung zu realisieren. Max Strom ca. 15A, und dieser soll beim Einschalten nicht schlagartig ansteigen sondern einen soften Übergang zur Betriebsstromstärke (ca. 10 A) haben. Spannung ist ca. 24 V. Dachet dabei an einen MOSFET (z.B. IRF3205). Aber wi elassen sich Sofstart mit Strombegrenzung schaltungstechnisch vereinbaren. Einerseits sollt eman den MOSFET möglichst schnell in die Sättigung bringen, damit er keinen Schaden nimmt (Stichwort "Verlustleistung zu lange außerhalb des Sicherheitsbereichs"), andererseits erfordert ein Softstart, die Gatespannung nur relativ langsam ansteigen zu lassen, also kurze Zeit in den Linearbetrieb zu gehen. Kennt jemand eine passable Lösung ? Danke !
David schrieb: > Kennt jemand eine passable Lösung ? In Schaltwandlern verwendet man Induktivitäten, um den Strom langsam steigen oder fallen zu lassen. David schrieb: > andererseits erfordert ein Softstart, die > Gatespannung nur relativ langsam ansteigen zu lassen Wer sagt das. Das kommt doch wohl auf die Schaltung an. Du kannst den Strom mit einem Widerstand begrenzen, den du später mit einem MOSFET überbrückst. > soften Übergang Was genau verstehst du darunter und was für eine Last willst du "soft" starten?
David schrieb: > Kennt jemand eine passable Lösung ? Wofür? Lies mal deinen Post: du hast nich das eigentliche Problem beschrieben, sondern (d)eine Lösung. Besser wäre es, zu wissen, welche Last dort in welcher Zeit auf welche Quelle geschaltet werden soll. Und wsrum dabei nicht mehr als 15A fließen dürfen.
nimm einen Hotplug-Controller mit externem MOSFET. Einige können sowohl den Inrush-Current beim Einschalten begrenzen, als auch den Maximalstrom im Betrieb. Das Timing läßt sich auf die Einhaltung der SOA des verwendeten MOSFETs konfigurieren.
David schrieb: > Kennt jemand eine passable Lösung ? Es kommt eine Spule in die Zuleitung zum Verbraucher, mit der steigt der Strom langsam an, und eine Freilaufdiode davor, uber die fällt der Strom bei ausgeschaltetem MOSFET. Dann den MOSFET einschalten bis der Strom 15A erreicht und abschalten bis er unter 14A sinkt. Die nötige Schaltfrequenz hängt von der Induktivität der Spule ab.
Ich hab seinerzeit P-Kanal verwendet und am Gate ein RC-Glied mit einer Z-Diode auf „knapp U_GS“ vorgespannt und noch einen passenden Kondensator zwischen Drain und Gate geschaltet. Damit hab meine Halogen-Scheinwerfer im Alten Mondeo(MK2) sanft eingeschaltet. Hat hervorragend funktioniert. Wird aber bissl warm, ist ja klar. Hatte auch erst Bedenken. Aber man macht das Licht ja nicht ständig an und aus. Hab da verschiedene Varianten probiert. Mit PWM als Sicherungseinsatz zum direkten Austausch dieser usw. Am Ende ist tatsächlich die einfachste analoge Lösung erst im auto und später komplett auf dem Schrott gelandet. Waren halt 2X 14V bei 4,8A(?). Der neue Mondeo(MK4) macht das von Hause mit PWM. Kann man also machen, wenn man nur mal eben was schalten will und das nicht in Serie gehen soll.
Axel R. schrieb: > noch einen passenden Kondensator zwischen Drain und Gate geschaltet. Wenn man eine halbwegs definierte Rampe will, dann schaltet man den Kondensator besser zwischen D und G. Damit verstärkt man den Miller-Effekt, der ein superschnelles Einschalten des Mosfets parasitär verhindert.
Lothar M. schrieb: > David schrieb: >> Kennt jemand eine passable Lösung ? > Wofür? > > Lies mal deinen Post: du hast nich das eigentliche Problem beschrieben, > sondern (d)eine Lösung. Besser wäre es, zu wissen, welche Last dort in > welcher Zeit auf welche Quelle geschaltet werden soll. Und wsrum dabei > nicht mehr als 15A fließen dürfen. Ich habe einen (etwas älteren) Wechselrichter von SUN, der ist laut Spezifikation und Supportauskunft nur dann batteriefähig, wenn obige beiden Bedingungen erfüllt sind, also begrenzter Eingangsstrom (von Akku kommend) und möglichst keine Stromsprünge (also angestrebter Softstart beim Einschalten des WR). Der WR lässt sich softwaremäßig auf wenige hundert Watt drosseln und würde ihn deshalb auch im Nachtbetrieb mit Akku betreiben wollen.
Michael B. schrieb: > David schrieb: >> Kennt jemand eine passable Lösung ? > > Es kommt eine Spule in die Zuleitung zum Verbraucher, mit der steigt der > Strom langsam an, und eine Freilaufdiode davor, uber die fällt der Strom > bei ausgeschaltetem MOSFET. Dann den MOSFET einschalten bis der Strom > 15A erreicht und abschalten bis er unter 14A sinkt. Die nötige > Schaltfrequenz hängt von der Induktivität der Spule ab. Michael, das hört sich nach DC/DC Konverter an; betrachtet man den Einschaltvorgang (MOSFET sperrt, Spule in Reihe mit Verbraucher (WR)), dann müsste so eine Spule bei den gegebenen Werten überschlagsmäßig ca. 1 Henry an Induktivität mit sich bringen, um den Strom sanft ansteigen zu lassen. Das wäre ein ziemlicher Klopper an Spule. Deshalb war ich von der Spule für den Softstart abgewichen; als DC DC Konverter für die Strombegrenzung an sich, wäre es denkbar, aber dann fehlt noch die Softstart-Komponente...
David schrieb: > aber dann fehlt noch die Softstart-Komponente... Du brauchst die Stromgrenze ab der du jeweils abschaltest nur langsam ansteigen lassen. Aber da es schon wieder um PV geht: vergiss das ganze, kauf dir einen WR der das von Haus aus kann Du bist der, der ein Fahrrad kauft weil ihm ein Auto zu teuer ist und dann fragt wie er da 4 Räder und einen Motor einbaut.
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Lothar M. schrieb: > Axel R. schrieb: >> noch einen passenden Kondensator zwischen Drain und Gate geschaltet. > Wenn man eine halbwegs definierte Rampe will, dann schaltet man den > Kondensator besser zwischen D und G. Damit verstärkt man den > Miller-Effekt, der ein superschnelles Einschalten des Mosfets parasitär > verhindert. Hatte ich geschrieben. D und G ist Drain und Gate. oder meintest Du etwas anderes?
Lothar M. schrieb: > Axel R. schrieb: >> noch einen passenden Kondensator zwischen Drain und Gate geschaltet. > Wenn man eine halbwegs definierte Rampe will, dann schaltet man den > Kondensator besser zwischen D und G. Damit verstärkt man den > Miller-Effekt, der ein superschnelles Einschalten des Mosfets parasitär > verhindert. Lothar, meine Befürchtung ist ja, wenn ich den Miller-Effekt noch verstärke, dass dann der MOSFET sich zu lang ausserhalb des SOA Bereiches aufhalten könnte. Das Problem/Frage liegt darin, 2 Fliegen mit einer Klappe schlagen zu können: Strombegrenzung und Softstart (=langsamer Anstieg des Betriebsstromes). Und wie wäre es 2 MOSFETS zu nutzen, einen für die Begrenzung (mit schnellem Gatetreiber) und einen für den Softstart, der einen "Startwiderstand" nach Anlaufzeit t kurzschließt; dann könnten beide MOSFETS sicher im SOA Bereich geschaltet werden (kein Linearbetrieb) ?
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David schrieb: > Ich habe einen (etwas älteren) Wechselrichter von SUN, der ist laut > Spezifikation und Supportauskunft nur dann batteriefähig, wenn obige > beiden Bedingungen erfüllt sind, also begrenzter Eingangsstrom (von Akku > kommend) und möglichst keine Stromsprünge (also angestrebter Softstart > beim Einschalten des WR). Der will aber bestimmt auch im Betrieb Strombegrenzung und keine Sprünge wegen MPPT. Also hilft da eine Einschaltstrombegrenzung gar nichts. Der Support hat ja auch nichts von Einschaltstrombegrenzung gesagt, sondern von Begrenzung und keine Sprünge im (laufenden) Betrieb. Michael B. schrieb: > Aber da es schon wieder um PV geht: vergiss das ganze, kauf dir einen WR > der das von Haus aus kann Richtig. David schrieb: > Und wie wäre es 2 MOSFETS zu nutzen, einen für die Begrenzung (mit > schnellem Gatetreiber) und einen für den Softstart, der einen > "Startwiderstand" nach Anlaufzeit t kurzschließt; dann könnten beide > MOSFETS sicher im SOA Bereich geschaltet werden (kein Linearbetrieb) ? Käse. Die Strombegrenzung darf nicht abschalten, müsste also im Linearbetrieb laufen. Oder halt einen DC/DC mit geeigneter Kennlinie bauen. Softstart ist vmtl. nicht gefordert, dient also nur der Entlastung der Eingangskondensatoren des WR.
Stephan schrieb: > David schrieb: >> Ich habe einen (etwas älteren) Wechselrichter von SUN, der ist laut >> Spezifikation und Supportauskunft nur dann batteriefähig, wenn obige >> beiden Bedingungen erfüllt sind, also begrenzter Eingangsstrom (von Akku >> kommend) und möglichst keine Stromsprünge (also angestrebter Softstart >> beim Einschalten des WR). > > Der will aber bestimmt auch im Betrieb Strombegrenzung und keine Sprünge > wegen MPPT. > Die Strombegrenzung darf nicht abschalten Genau, und nichts anderes steht auch da unter den genannten 2 Bedingungen: "begrenzter Eingangsstrom" (steht ja nicht da, dass er nur zum Einschaltmoment begrenzt sein soll), heißt auch im Betrieb muss eine Strombegrenzung (von 15A vorliegen). Zweite Bedingung wäre laut SUN Service auch ein Softstart beim Einschalten des WR (Einschaltstrombegrenzung, also keinen Stromsprung beim Einschalten) damit der WR nicht mittel- bis langfristig Schaden nimmt. Kurzfristig mag es egal sein. > müsste also im Linearbetrieb laufen. (dauerhafte) Strombegrenzung ist auch im Sättigungsbetrieb möglich, wenn der MOSFET als Stromquelle betrieben wird;
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David schrieb: > (dauerhafte) Strombegrenzung ist auch im Sättigungsbetrieb möglich, wenn > der MOSFET als Stromquelle betrieben wird; Aha. Dann zeig mal die Schaltung dafür. Oder jetzt doch nen DC/DC-Wandler dafür?
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Stephan schrieb: > David schrieb: >> (dauerhafte) Strombegrenzung ist auch im Sättigungsbetrieb möglich, wenn >> der MOSFET als Stromquelle betrieben wird; > > Aha. Dann zeig mal die Schaltung dafür. > Oder jetzt doch nen DC/DC-Wandler dafür? Der WR regelt ja schon, aber es gibt wie oben erwähnt die beiden Bedingungen/Einschränkungen für den Batteriebetrieb. Der WR wird auf 300W max. Ausgangsleistung (Nachteinspeisung, Akkukapa muss Rechnung getragen werden) begrenzt - das geht softwaremäßig bei diesem WR. Problem ist dann immer noch, dass der MPPT vom WR bei seiner MPP Suche mal einen Kurzschluss macht, der im Batteriebetrieb abgefangen werden muss. Idee (die hier u.a. zu diskutieren wäre, aber bitte auf respektvolle Art!): Ein MOSFET in Sättigung sorgt dafür, dass der "Normalbetrieb" (300W) funktioniert und unterbindet den Kurzschluss. Schaltung anbei ist als Idee/konzeptidee anzusehen. Wenn fundierte Gründe dagegen/dafür sprechen, dann bitte Kritik geben. Offen wäre dann noch, wie der sprunghafte Anstieg des Stromes beim Einschalten zu vermeiden wäre. Das war u.a. der Trigger für diesen Post, wie kann man beide Bedingugen unter einen Hut bringen, weil ich befürchte, dass ein langsames Bringen des MOSFET in die Sättigung den MOSFET in Rauch auflösen könnte. Danke
Das was du suchst habe ich seit 2 Jahren in Betrieb. Ausgangspunkt ist bei mir die Schaltung einer elektronischen Last (Leistungsteil). Die Vorgabe des Soll-Stroms wird von einem einfachen RC-Glied bestimmt. Beim einschalten steigt die Spannung über den Kondensator vom RC-Glied und somit der Sollstrom bis auf das maximum. SInd bei mir vielleicht 10-15A. Sollte der WR mal zu viel Strom ziehen wollen durch MPPT wurde die Strombegrenzung greifen.
John P. schrieb: > Das was du suchst habe ich seit 2 Jahren in Betrieb. > > Ausgangspunkt ist bei mir die Schaltung einer elektronischen Last > (Leistungsteil). > > Die Vorgabe des Soll-Stroms wird von einem einfachen RC-Glied bestimmt. > > Beim einschalten steigt die Spannung über den Kondensator vom RC-Glied > und somit der Sollstrom bis auf das maximum. SInd bei mir vielleicht > 10-15A. > Sollte der WR mal zu viel Strom ziehen wollen durch MPPT wurde die > Strombegrenzung greifen. Hast du einen Schaltplan oder entspricht er dem, was ich im letzten Post skizziert habe ? Wäre für Details dankbar. Danke !
David schrieb: > Hast du einen Schaltplan oder entspricht er dem, was ich im letzten Post > skizziert habe ? Wäre für Details dankbar. Danke ! http://www.balsastaub.de/pages/stromsenke.shtml Das ist der Schaltplan den ich genutzt habe
John P. schrieb: > David schrieb: >> Hast du einen Schaltplan oder entspricht er dem, was ich im letzten Post >> skizziert habe ? Wäre für Details dankbar. Danke ! > > http://www.balsastaub.de/pages/stromsenke.shtml > > Das ist der Schaltplan den ich genutzt habe Yep, supi - das sieht für den Eigenbau noch überschaubar aus :-) Danke ! und du hast diese "elektronische Last" im Zusammenhang mit einem Wechselrichter (der nicht zu 100% batteriefähig ist) im Einsatz ?
David schrieb: > Yep, supi - das sieht für den Eigenbau noch überschaubar aus :-) Danke ! > und du hast diese "elektronische Last" im Zusammenhang mit einem > Wechselrichter (der nicht zu 100% batteriefähig ist) im Einsatz ? Ja. Die Leiterplatte für die elektronische Last hatte ich mal genau dafür aufgebaut. Konnte das Projekt aber nicht verwirklichen weil ich aus einer Firmenauflösung eine 2kW ELast bekommen hatte. Somit lag die Leiterplatte rum. Habe dann mein Balkonkraftwerk auf Akku umgebaut und brauchte die Strombegrenzung weil der Victron Lastausgang auf "Kurzschluss" ging wenn der Hoymiles (HM400) direkt geschaltet wurde. Seit dem hängt die elektronische Last dazwischen.
John P. schrieb: > David schrieb: >> Yep, supi - das sieht für den Eigenbau noch überschaubar aus :-) Danke ! >> und du hast diese "elektronische Last" im Zusammenhang mit einem >> Wechselrichter (der nicht zu 100% batteriefähig ist) im Einsatz ? > > Ja. > Die Leiterplatte für die elektronische Last hatte ich mal genau dafür > aufgebaut. Konnte das Projekt aber nicht verwirklichen weil ich aus > einer Firmenauflösung eine 2kW ELast bekommen hatte. > Somit lag die Leiterplatte rum. > > Habe dann mein Balkonkraftwerk auf Akku umgebaut und brauchte die > Strombegrenzung weil der Victron Lastausgang auf "Kurzschluss" ging wenn > der Hoymiles (HM400) direkt geschaltet wurde. > Seit dem hängt die elektronische Last dazwischen. Ja, dann hast du genau die gleiche Situation. Werde ich dann analog mal so angehen. Vielen Dank !! hat mir sehr geholfen.
David schrieb: > John P. schrieb: >> David schrieb: >>> Yep, supi - das sieht für den Eigenbau noch überschaubar aus :-) Danke ! >>> und du hast diese "elektronische Last" im Zusammenhang mit einem >>> Wechselrichter (der nicht zu 100% batteriefähig ist) im Einsatz ? >> >> Ja. >> Die Leiterplatte für die elektronische Last hatte ich mal genau dafür >> aufgebaut. Konnte das Projekt aber nicht verwirklichen weil ich aus >> einer Firmenauflösung eine 2kW ELast bekommen hatte. >> Somit lag die Leiterplatte rum. >> >> Habe dann mein Balkonkraftwerk auf Akku umgebaut und brauchte die >> Strombegrenzung weil der Victron Lastausgang auf "Kurzschluss" ging wenn >> der Hoymiles (HM400) direkt geschaltet wurde. >> Seit dem hängt die elektronische Last dazwischen. > > Ja, dann hast du genau die gleiche Situation. Werde ich dann analog mal > so angehen. Vielen Dank !! hat mir sehr geholfen. Ist halt genau das, was du ursprünglich nicht wolltest: Mosfet im Linearbetrieb. Wenn der Wandler tatsächlich 15A bis 0V runter zieht sollte das schon ein dicker Mosfet sein und für Linearbetrieb spezifiziert. Dem SPP80N06S2L-07 bei John würde ich das nicht zutrauen. Was in Richtung IXTH* oder IXTN* sollte da deutlich besser geeignet sein. Vorausgesetzt man bekommt die Leistung noch weggekühlt.
Stephan schrieb: > Ist halt genau das, was du ursprünglich nicht wolltest: Mosfet im > Linearbetrieb. > > Wenn der Wandler tatsächlich 15A bis 0V runter zieht sollte das schon > ein dicker Mosfet sein und für Linearbetrieb spezifiziert. Dem > SPP80N06S2L-07 bei John würde ich das nicht zutrauen. > Was in Richtung IXTH* oder IXTN* sollte da deutlich besser geeignet > sein. Vorausgesetzt man bekommt die Leistung noch weggekühlt. Ich habe nichtmal einen Kühlkörper verbaut. Wozu auch? Der Mosfet ist nur für 1-2sek im Linearbetrieb. Danach ist er voll durchgesteuert.
Stephan schrieb: > David schrieb: >> John P. schrieb: >>> David schrieb: >>>> Yep, supi - das sieht für den Eigenbau noch überschaubar aus :-) Danke ! >>>> und du hast diese "elektronische Last" im Zusammenhang mit einem >>>> Wechselrichter (der nicht zu 100% batteriefähig ist) im Einsatz ? > > Ist halt genau das, was du ursprünglich nicht wolltest: Mosfet im > Linearbetrieb. > > Wenn der Wandler tatsächlich 15A bis 0V runter zieht sollte das schon > ein dicker Mosfet sein und für Linearbetrieb spezifiziert. Dem > SPP80N06S2L-07 bei John würde ich das nicht zutrauen. > Was in Richtung IXTH* oder IXTN* sollte da deutlich besser geeignet > sein. Vorausgesetzt man bekommt die Leistung noch weggekühlt. Stephan, wenn du dir die "elektronische Last" ansiehst (mir war sowas bislang noch unbekannt), dann ist der MOSFET nur für die Zeit des "Anlaufens" im Linearbetrieb, ansonsten in Sättigung. Also genau das, was ich vorhatte. Ich wollte ursprünglich nur dem Wechselrichter die Regelung überlassen und wenn dieser über den MPPT den Ausgang der Quelle mal kurzschließt (kommt bei SUN vor) mit der externen Schaltung eingreifen; das erübrigt sich aber mit dieser Lösung von John. Ich hatte nur Bedenken, ob beides (Softstart + Begrenzung) miteinander vereinbar ist und ich den MOSFET nicht in der Anlaufphase zu lange aus dem SOA Bereich bringe, was laut John aber nicht der Fall ist.
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David schrieb: >> Wenn der Wandler tatsächlich 15A bis 0V runter zieht sollte das schon >> ein dicker Mosfet sein und für Linearbetrieb spezifiziert. Das sind ja 'nur' 360 Watt und selbst für ein paar Millisekunden schon mehrere Watt. Aufgrund erheblicher Toleranzen muß der Strom geregelt werden, auf irgendein RC-Glied kann man sich nicht verlassen. Bei der Inbetriebnahme sollte man Gesichtsschutz tragen. > Stephan, wenn du dir die "elektronische Last" ansiehst (mir war sowas > bislang noch unbekannt), Eine elektronische Last ist nicht neu, das ist die gleiche Schaltung, wie man sie von Konstantstromquellen kennt. Bei einer solchen ist der Transistor dauerhaft im Linearbetrieb, quasi als verstellbarer Widerstand. In meinem Akkutester mit deutlich weniger Strom habe ich per FET geschaltete Festwiderstände und überlasse dem FET nur die Feinregelung, was aber einen µC erfordert. > dann ist der MOSFET nur für die Zeit des > "Anlaufens" im Linearbetrieb, ansonsten in Sättigung. Das widerspricht irgendwie Deiner Ursprungsfrage, den Strom dauerhaft auf max. 15A begrenzen zu wollen.
David schrieb: > Problem ist dann immer noch, dass der MPPT vom WR bei seiner MPP Suche > mal einen Kurzschluss macht, An so einen Wechselrichter darf auch nicht mehr an Solarpanelleistung angeschlossen werden, als nach den Geräteangaben zulässig ist.
Wenn ich eine Fritteuse brauche, kaufe ich nicht einen einfachen Topf, und bastle die Heizplatte samt Regelung dazu. Denn dieses Flickwerk wird teurer, als gleich eine richtige Fritteuse zu kaufen. Selbst das Argument "ich habe den Topf aber schon" reicht nicht. Auch wenn auch die Heizplatte und ein ganzer Bastelkeller voll Bauteile schon da wären, wäre das Gebastel für meine Familie nicht nachvollziehbar (um es mal nett zu formulieren). So ist es hier auch mit dem Wechselrichter.
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Manfred P. schrieb: >> dann ist der MOSFET nur für die Zeit des >> "Anlaufens" im Linearbetrieb, ansonsten in Sättigung. > > Das widerspricht irgendwie Deiner Ursprungsfrage, den Strom dauerhaft > auf max. 15A begrenzen zu wollen. Ich vermute mal, dass zumindest bei John der "Kurzschlusstest" des WR nur sehr kurz ist, oder dass der WR gar nicht auf 15A hoch geht. TO220 nackig in der Luft hält 360W jedenfalls keine halbe Sekunde aus. Im Betrieb greift wohl die eingestellte Leistungsbegrenzung des WR. Funktioniert bei John. Aber für nen zuverlässigen Betrieb mit beliebigem WR ist das mit dem hier eingezeichneten Mosfet und ohne Kühlung eher nicht geeignet.
Vielleicht noch ein paar Worte wie es bei mir ist. Die Elektronische Last/Konstantstromquelle ist eingestellt auf 10A. Mehr Strom kann also nie fließen. Mein WR ist aber auf 100W eingestellt. Er zieht also nie mehr als 5A bei 24V. Also ist der Mosfet voll durchgesteuert. Und ja, mein Welchselrichter macht keinen Kurzschlussstrom im Betrieb am Akku. Deswegen nehmen viele ja die Hoymiles zusammen mit Akku betrieb. Daher kann es gut möglich sein das der TO einen Kühlkörper braucht. Eventuell sogar einen sehr großen Kühlkörper. Das muss er ausprobieren. Genauso muss er einstellen wie viel Strom durch die Konstantstromquelle fließen darf. Genauso muss er einstellen wie schnell der WR eingeschaltet wird (RC-Glied) Das ist keine 100% fertige Lösung für jedermann
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