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Verpolungsschutz an 24V realisieren Suche nach: verpolungsschutz (154) |
Problem gelöst
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BID = 414327
cholertinu Inventar
     
Beiträge: 3754 Wohnort: CH
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Hallo,
Aus diesem Thread sind die Details zum Projekt aufgeführt, vor allem das Thema Kurzschlussfestigkeit.
Hier sind nochmals die Daten zur 24V-Speisung:
- 24V / 5A nominal
- Überstrom während ca. 4s bis 10A (Spannung 0..24)
- Dauerstrom bei Kurzschluss ca. 5A
Ich will nun meine Schaltung so auslegen, dass sich nichts in Rauch auflöst, auch wenn die Speisung verpolt an die Versorgungsklemmen angeschlossen wird.
Dabei soll der Spannungsverlust für den Normalbetrieb möglichst minimal sein. Dies spricht gegen eine Serie-Diode in der Versorgungsleitung.
Mit einer Parallel-Diode entsteht das Problem, dass diese den gesamten Kurzschluss-Strom der Speisung vertragen muss.
Was ist wohl einfacher zu realisieren (Bauteile finden), Parallel oder Serie-Variante? |
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BID = 414332
BigNeal Gerade angekommen
Beiträge: 17 Wohnort: Schweiz
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BID = 414334
Benedikt Inventar
      Beiträge: 6241
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Serien Mosfet als Dioden Ersatz:
z.B. mit einem N Kanal Fet:
Drain an - vom Netzteil, Source an den Verbraucher, Gate über einen Spannungsteiler an die +24V.
Sit die Spannung richtig rum, leitet der Mosfet, ansonsten sperrt er.
[ Diese Nachricht wurde geändert von: Benedikt am 15 Mär 2007 14:22 ]
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BID = 414358
cholertinu Inventar
     
Beiträge: 3754 Wohnort: CH
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Das Problem ist die (parasitäre?) Reverse-Diode im MOSFET.
Vorgesehen ist der IR3315 (siehe anderer Thread) als Strombegrenzung/Kurzschluss-Schutz.
Dieser hat aber die parasitäre Diode.
@Benedikt: ich nehme an, deine Variante scheitert auch an der parasitären Diode im MOSFET
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BID = 414360
Benedikt Inventar
      Beiträge: 6241
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Zitat :
cholertinu hat am 15 Mär 2007 15:43 geschrieben :
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@Benedikt: ich nehme an, deine Variante scheitert auch an der parasitären Diode im MOSFET
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Nein, zeichne dir mal auf so wie ich das beschrieben habe, du wirst sehen, es geht.
[ Diese Nachricht wurde geändert von: Benedikt am 15 Mär 2007 15:47 ]
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BID = 414408
Otiffany Urgestein
     
Beiträge: 13779 Wohnort: 37081 Göttingen
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Hi,
in CB-Funkgeräten ist das ganz simpel gelöst;
eine "dicke" Diode parallel zum Eingang. Bei Verpolung bildet die Diode einen Kurzschluß und eine Sicherung brennt durch (natürlich nicht die im Funkgerät).
Gruß
Peter
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BID = 414453
cholertinu Inventar
     
Beiträge: 3754 Wohnort: CH
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@Benedikt:
Meinst du in etwa so?
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BID = 414456
cholertinu Inventar
     
Beiträge: 3754 Wohnort: CH
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@Otiffany:
Das Problem ist eben, dass im Netzteil keine Sicherung vorhanden ist und dieses einen Kurzschlussstrom von 10A während 4s, danach dauernd ca. 5A liefert.
Mit einer Diode ist es da ein wenig ein Problem, diesen Strom dauerhaft kurzgeschlossen zu halten.
Mit einer UltraLow Forward Voltage Schottky Diode in einem D2PAK Gehäuse kommt man in etwa hin, aber das ist halt ein extrem grosses Teil.
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BID = 414463
Benedikt Inventar
      Beiträge: 6241
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Ja, genau so meine ich das. Nur den Spannungsteiler nicht an D sondern an S.
Wenn man nur die parasitäre Diode betrachtet, dann liegt die genau so, wie eine einzelne Diode.
Der Mosfet unterstützt diese dann noch zusätzlich (falls die Spannung richtig rum gepolt ist.)
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BID = 414465
cholertinu Inventar
     
Beiträge: 3754 Wohnort: CH
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Dann leitet der arme MOSFET also eigentlich invers zu seiner eigentlich vorgesehenen Schaltrichtung?
Ist das eine auf Dauer gültige Betriebsart?
(Hat einer ein Simulationsprogramm zur Hand und kann das auf die Schnelle mal durchspielen). Ich habe PSpice leider nur im Geschäft.
Edit: Im Inversfall muss also Source über die Last definiert sein? Welches Potenzial nimmt S im Sperrfall an? Über die Last wäre Source ja auf +24V gezogen. Was ist, wenn die Last rückwärts nicht leitet, z.B. eine Forward Diode drin hat?
[ Diese Nachricht wurde geändert von: cholertinu am 15 Mär 2007 21:17 ]
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BID = 414469
Benedikt Inventar
      Beiträge: 6241
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Zitat :
cholertinu hat am 15 Mär 2007 21:14 geschrieben :
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Dann leitet der arme MOSFET also eigentlich invers zu seiner eigentlich vorgesehenen Schaltrichtung?
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Einem Widerstand ist doch egal, in welche Richtung der Strom durch ihn durch fließt.
Zitat :
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Edit: Im Inversfall muss also Source über die Last definiert sein? Welches Potenzial nimmt S im Sperrfall an? Über die Last wäre Source ja auf +24V gezogen.
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Nein, auf -24V, wenn es verpolt ist. Da 24V etwas viel ist, der Spannungsteiler der auf etwa 12V teilen sollte.
Zitat :
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Was ist, wenn die Last rückwärts nicht leitet, z.B. eine Forward Diode drin hat?
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Nichts, dann besorgt der Spannungsteiler den Rest und schaltet den Mosfet ab.
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BID = 414473
cholertinu Inventar
     
Beiträge: 3754 Wohnort: CH
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Nette Schaltung!
Das probieren wir mal aus. Da ja im Moment ein D2PAK für die Diode vorgesehen ist, könnten wir bei gleichem Platzbedarf einen ziemlich dicken MOSFET einsetzen.
Nun, bei tiefem RDSon tut es wohl auch ein DPAK.
Danke für die Hilfe, Benedikt!
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BID = 415750
cholertinu Inventar
     
Beiträge: 3754 Wohnort: CH
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Danke an Benedikt, die Dioden-Ersatzschaltung mit dem N-Kanal MOSFET funktioniert prächtig.
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