Hi,

dafür gibt es z.b die Schaltung "Elektronische Sicherung" (Artikelnummer 68-653-32 bei www.elv.de, leider kann man nicht gleich den Schaltplan runterladen). Ist mit 13,28 zwar nicht teuer, aber du bräuchtest ja 4 Stück davon, wenn die Ausgänge unabhängig geschützt sein sollte, und selbst dann hättest du nur Kurzschlüsse gegen Masse geschützt.
Wobei: Können Kurzschlüsse gegen positive Versorgungsspannung überhaupt in deiner Schaltung auftreten? Wenn nicht, würde die obige Schaltungsidee auf 10A ausgelegt(die Platine oben ist für 3,5A gedacht) funktionieren.
Elektronische Sicherungen gibt es als Bausatz aber bestimmt auch bei Conrad oder so.

Wie wäre es denn, wenn du die "dummen" Fets in deiner Schaltung durch Profets ersetzt (gibt es von anderen Herstellern mit anderen Namen). Dann ist die Überstrombegrenzung pro Kanal Schon drin.
ICh habe im Moment den BTS555 im Kopf, das ist ein geschützter High-Side-Treiber für ~ 100A. Sowas gibt es aber auch "kleiner" und gestimmt auch als Low-Side. Für solch kleine Ströme sogar mehrere Kanäle in einem IC.

Gruß
Harald





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*..da waren sie wieder, meine 3 Probleme: 1)keiner 2)versteht 3)mich
* Immer die gültigen Vorschriften beachten und sich keinesfalls auf meine Aussagen verlassen!

Wie Harald schon schrieb: Die einfachste Lösung sind Profets (BTSxxx). Die Dinger sind eigentlich unzerstörbar. Ich konnte es nicht glauben und habe es ausprobiert: Autobatterie an Source-Drain und 5V ans Gate (die Bezeichnungen stimmen bei Profets nicht ganz, aber egal): Der Profet wird heiß, es fließen pulsartig etwa 10A (bei einem Neustartversuch), danach wieder ein weilchen nix mehr. Wunderbar diese Dinger.

Danke für die bisherigen Antworten.

Zitat : Harald73 hat am  9 Mär 2007 15:57 geschrieben :

Wie wäre es denn, wenn du die "dummen" Fets in deiner Schaltung durch Profets ersetzt (gibt es von anderen Herstellern mit anderen Namen). Dann ist die Überstrombegrenzung pro Kanal Schon drin.

Das Problem an den ProFETs und ähnlichen Produkten ist nur, dass sie relativ lahm schalten, Typisch ist die Einschalt-Verzögerung im Bereich 100us, die Ausschaltverzögerung ebenso. dU/dt für Ein- und Ausschalten bewegt sich im Bereich 1V/us, beim 24V System kommen also nochmals ca. 20us dazu.
Diese Zeiten sind für meine Anwendung eindeutig zu langsam. Ich muss für die Ausgänge Signale bis ca. 100kHz ausgeben können. Das haut mit ProFETs nicht hin.

Ich habe nun noch die Speisung etwas genauer unter die Lupe genommen. Diese liefert unmittelbar nach dem Einschalten Spitzenströme bis 150A .

@Harald: Kurzschluss gegen die Versorgungsspannung kann auch auftreten, wenn der LowSide Driver gegen V+ kurzgeschlossen wird.

@Benedikt: Mit welchem ProFET hast du den Autobatterie-Versuch gemacht?

Es sieht wohl so aus, als dass ich nicht um eine aktive Stromabschaltung herumkomme, die den ganzen Versorgungspfad abschaltet. Eventuell lässt sich hier etwas mit ProFET machen.
Ein zusätzliches Problem ist nur, dass ich platzmässig ziemlich eingeschränkt bin auf dem Board. Dieses sollte möglichst kompakt bleiben.

Im Anhang habe ich euch mal die Schaltung gezeichnet. Der Dual N/P-FET ist vierfach vorhanden, hier nur einmal gezeigt. Die vier Ausgänge gehen je auf die Klemmen Ausgang Low- und HighSide.

Pro Ausgang Low und High-Side soll ein Strom von einzeln 1.5A gezogen werden können, die Gesamtsumme soll 4..5A nicht übersteigen. Die Stromabschaltung soll somit bei 4..5A auslösen, so dass der einzelne Ausgangs-FET im Kurzschlussfall nicht gegrillt wird.

Hier wäre als Überlastschutz wohl ein ProFET nicht schlecht. Kennt jemand einen Typ, der auf diese Anforderungen passen würde. Je nach Abschaltgeschwindigkeit im Kurzschlussfall kann der Abschaltstrom auch etwas höher als 5A liegen. Absolute Maximum für gepulste Ströme liegt bei den Ausgangs-FETs bei 20A. (wobei man sich ungern auf diese Limite verlässt).

Im Anhang ist auch das Datenblatt zum Dual FET.

PDF anzeigen

Hi,

das mit dem Kurzschluss gegen + ist noch nicht ganz klar.
Wenn "nur" ein Kurzschluss innerhalb der 4 Verbraucherklemmen gesichert werden muss sollte es reichen, wenn du diese eine Strombegrenzung wie eingezeichnet verwendest.
Wenn aber auch auch ein Fehler von +Einspeiseklemme zu Ausgang LowSide passieren kann, braucht der LowSide-Switch einen eigenen Schutz.

Sind die beiden Ausgänge (low und High) immer fest miteinander verwunden? wenn nicht, solltest du auf jeden Fall Freilaufdioden verwenden (von Low nach +, von High nach Masse), sonst ist gleich beim ersten Ausschalten einer Induktiven Last ein unangehmer "Avalanche-Test" des Mosfets angesagt.

Ein möglicher Lieferant ist auch IRF, z.b. der IR3313. Da gibt es sicherlich auch einen Selection Guide.

Gruß
Harald

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Zitat : cholertinu hat am 13 Mär 2007 15:20 geschrieben :

@Benedikt: Mit welchem ProFET hast du den Autobatterie-Versuch gemacht?

Ich hatte einen BTS142D. Es sollte aber mit jedem anderen auch funktionieren. Der erste hat sich direkt ausgelötet, da ich überlesen hatte, dass er nur 10V zwischen "Gate" und "Source" verträgt (Ich habe den In Pin an 12V gehängt.) Dadurch ist intern was durchgebrannt und hat die Übewachungselektronik zerstört. Der Profet war dann die ganze Zeit halb leitend, und wurde sehr schnell sehr warm.

Zitat : cholertinu hat am 13 Mär 2007 15:20 geschrieben :

Das Problem an den ProFETs und ähnlichen Produkten ist nur, dass sie relativ lahm schalten...

Dann schaltest Du eben einen Profet vor Deine eigentlichen Fets und fertig ist der Lack...

edit:
Das hattest Du ja schon geschrieben...

Der BTS426 hat 7/16A - das passt so halbwegs zu Deinen Daten.

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„Schreibe nichts der Böswilligkeit zu, was durch Dummheit hinreichend erklärbar ist.“
(Hanlon’s Razor)

[ Diese Nachricht wurde geändert von: Ltof am 13 Mär 2007 16:37 ]

Zitat : Ltof hat am 13 Mär 2007 16:07 geschrieben :

...einen Profet vor Deine eigentlichen Fets und fertig ist der Lack...

Ach, wenns doch nur so einfach wäre! Das Wollen ist nicht das Problem, das Finden des passenden Teils schon eher.

Den IR3313 habe ich mir genauer angesehen. Rdson von 7mOhm ist verlockend, ebenso der Spannungsbereich bis 32V, soweit kein Problem.
Auch nett: die Überstrom-Abschaltschwelle lässt sich einstellen.
Nicht nett: der Minimalwert der Schwelle beträgt 10A

Die 10A sind ein Problem. Wenn der Überstrom nicht durch einen satten Kurzschluss (Strompeak >100A vom Netzteil) verursacht wird, sondern durch einen tiefen Widerstand, dann kann der Strom z.B. auf 9.5A ansteigen. Die Überstromabschaltung wird nicht aktiv, der nachgeschaltete, kleinere FET wird aber locker gegrillt.

Ich versuche mal herauszufinden, ob sich die Stromabschaltung beim IR3313 z.B. auch auf 4..5A einstellen lässt.

Hi,

den IR3313 soll man mit max 3,5kOhm beschalten, daher kommen die 10A. Weiter runter geht es dann nur über eine externe Beschaltung (siehe die erwähnte elektronische Sicherung).Prinzip: Komparator überwacht Spannung am Current Mirror-Ausgang und schaltete ggf. ab. Das ist natürlich noch langsamer als die interne Abschaltung, dafür aber einstellbar.

Wenn es kleiner sein soll:der IR3315 (20mOhm) geht ab 3A.

Gruß
Harald

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Zitat :

Wenn es kleiner sein soll:der IR3315 (20mOhm) geht ab 3A.

Den habe ich vorhin auch gefunden. (ich hasse die Produktsuche auf der IR Seite) Mit diesem sollte es klappen. Nun ist das nächste Problem die Musterbeschaffung, aber das kriegen wir auch noch hin.

Der IR3315 ist nun auf dem Testaufbau verlötet und funktioniert soweit gut. Das Teil ist nicht kaputtzukriegen.
Zusammen mit dem Verpolungsschutz aus diesem Thread bin ich dem Ziel schon ziemlich nahe.

Das noch vorhandene Problem bezieht sich auf die Strombegrenzung. Die gemäss Datenblatt zu verwendenden Rifb Werte stimmen nicht wirklich mit den gemessenen überein. So muss z.B. für Ishutdown=3A ein ca. 8kOhm Widerstand anstelle von 3k3Ohm gemäss Datenblatt (Diagramm) eingesetzt werden.

Kann sich das jemand erklären?
Angehängt sind die gemessenen Stromwerte, die Strom-Widerstandskurve gemäss Datenblatt sowie das komplette IR3315 Datenblatt.

Danke für die Antworten.

PDF anzeigen

Hi,

da gibt es mind. drei Möglichkeiten:
1. Du hast die Messung nach anderen Tests gemacht und der Fet ist doch nicht soooo unzerstörbar
2. Dein Ansteuersignal liegt nicht wirklich auf Masse. Die Spannungsschwelle ist gegen den Eingang definiert.
3. Deine Mess-Methode: Hast du dynamisch gemessen, d.h. einen Kurzschluß erzeugt und mit dem Oszi den Strom im Abschaltzeitpunkt gemessen? Dann kommt die Stromspiegel- + Erkennungs- + Abschaltverzögerungszeit natürlich noch hinzu, während der Strom noch weiter steigt.

Gruß
Harald


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Hallo Harald73,

Dein Punkt 2 scheint das Problem zu sein. Es war ein 4k7Ohm Widerstand von IN auf Logik_GND dazwischengeschaltet (von der Kollegin eingebaut). Den habe ich nun entfernt und die ersten "Gehversuche" zeigen deutlich bessere Resultate.

Vielen Dank vorerst einmal.

Mit der korrekten Input Beschaltung funktioniert die Strombegrenzung tadellos (siehe Bild1). Diesmal sind die Werte doppelt logarithmisch dargestellt, damit es auch eher mit dem Datenblatt übereinstimmt.

Der Kurzschlussstrom kann auch bei diesem intelligenten Schalter SEHR grosse Werte annehmen. Getestet wurde mit der Speisung 24V/5A aus dem ersten Beitrag dieses Threads.

Der Überstrom dauert max. 40us und erreicht einen Spitzenwert von 56A
Bild2:
CH1: Eingangsspannung ab Netzteil
CH2: Ausgangsspannung nach dem Schutzelement
CH3: Kurzschlussstrom, gemessen an 0.1Ohm Shuntwiderstand

Ich mache diesen Thread dann mal zu, da meine Probleme behoben sind. Vielen Dank für die Mitarbeit.