Hallo Forum,

ich wollte hier eine elektronische Sicherung vorstellen, da ich einerseits beim suchen im WWW keine zufriedenstellende Schaltung gefunden habe und auch wieder etwas selbst machen wollte.
Aufgebaut habe ich diese noch nicht, also bitte auch mal drüber schauen, ob es so funktionieren kann.

Zur Hintergrundgeschichte: ich habe 4 Netzteile (15V 5A) und 4 PWM-Motorsteller (12...40V 10A). Diese gehen über eine Umpolschalter auf eine gemeinsame Schaltung (2- Leiter DC- Modelleisenbahn - Umpolung, um die Züge vor- und Rückwärts fahren zu lassen). Nun kann es passieren, dass bei einer falschen Weichenstellung der Zug vom Steller 1 auf das Gleis des Stellers 2 fährt und beide Leitungen verbindet. Eine Schienenseite ist eh überall mit GND verbunden und dieser mit PE.
Die andere Schiene hat entweder +15V (PWM) oder -15V (PWM). Es kann also passieren, dass 2 Netzteile antiparallel zusammen geschaltet werden.
Zwar sind die Netzteile geschützt und schalten sich bei Überlast/ Kurzschluss ab, allerdings fließt ein recht hoher Strom und gesund ist es mit Sicherheit auch nicht.
Die Modellbahn digital aufzubauen ist für mich keine Option, da alle Loks/ Weichen u.s.w. analog sind.

Das Ziel war also den Strom zu begrenzen. Allerdings wollte ich auch nicht viel von der Spannung im Gut-Zustand verlieren, da die 15V für ältere Loks schon etwas wenig sind (16 und 18V Loks).

Die erste Idee war also eine Strombegrenzung auf 3A mittels Mosfet und 0,1 Ohm Shunt. Allerdings wird es dem FET ziemlich warm, wenn im Fehlerfall dauerhaft     3A äht 15V (automatisch editiert wegen spamgefahr)    verbraten werden. Deswegen habe ich aus der Stromregelung einen Trigger gebaut, indem ich das Ausgangssignal rückkopple incl. Anzeige.

Um die Schaltung zu resetten ist ein Öffner eingeplant, der den Trigger wieder zum Stromregler macht, falls der Fehler nicht behoben wurde.

Dann kam mir noch die Idee mit dem 100k NTC am FET, falls der RESET Taster hängen bleibt oder eines meiner Kinder nicht mehr los lässt. Wenn es dem FET warm wird, sinkt der Widerstand des NTC sehr rapide und der Strom wird ebenfalls sehr schnell geringer.

Der 22nF Kondensator am Eingang des OpAmp ist dafür da, die PWM-Frequenz heraus zu filtern. Rechnerisch kam ich auf 7nF. Mit 22nF dürfte die Schaltung noch schnell genug sein.

Habe ich hier irgendwo einen Denkfehler?

Anbei der Schaltplan mit Paint gezeichnet

Grüße

Becky

Nochmal als JPG, damit der Plan direkt dargestellt wird

Das erste Problem wirst du mit dem 7805 bekommen. Der benötigt eine Grundlast damit er sicher regeln kann sollten da wenigstens 10mA fließen können.

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Etwas unschön ist das unterbrechen des 0V.
In weiten Bereichen ist der 0V mit Masse verbunden, gesichert werden die +.

Ok, mit zu wenig Last hatte ich noch keine Probleme. Im Datenblatt stehen die Randbedingungen mit 1...100mA. Also sollte er 1mA stabil können.
Dann pflanze ich noch nen 5k Widerstand an den Ausgang.

Danke für den Tipp.

Edit: es ist nicht der 7805, sondern der 78L05.

[ Diese Nachricht wurde geändert von: Beckenrandschwimmer am  6 Nov 2014 13:43 ]

Argh! 5 min zu Spät für Edit...

Nein, kein Problem die 0V zu unterbrechen. Die 4x 15V Netzteile sind galvanisch getrennt. Je nach Schalterstellung wird dann nach der PWM Steuerung eine Leitung (+15V PWM oder 0V) auf GND bzw. PE gelegt, um entweder eine positive PWM Spannung oder eine negative PWM Spannung zu erhalten.
Außerdem habe ich n-Fets noch da




[ Diese Nachricht wurde geändert von: Beckenrandschwimmer am  6 Nov 2014 14:21 ]

Zitat :

Problem wirst du mit dem 7805 bekommen. Der benötigt eine Grundlast

Nein.