Überspannungsableiter für Netzteil

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Autor
Überspannungsableiter für Netzteil
Suche nach: netzteil (26255)

    







BID = 379223

photonic

Schreibmaschine



Beiträge: 1301
Wohnort: Zürich, Schweiz
 

  


Ich hab ein kleines Problem mit meinem "Labornetzteil" welches ich für meine Motorprojekte benutze. Es ist ein gewöhnliches PC-Netzteil das 12V / 15 A liefert.

Je nach Betriebszustand des Motors (Abbremsen) wird von der Steuerelektronik Strom ins Netzteil zurückgeleitet, und das nicht zu knapp was das Netzteil nicht verheizen kann. Jedenfalls schaltet mir das Netzteil regelmässig ab wenn die Spannung am Ausgang über 14 V ansteigt.

Ich dachte ich baue einen ganz einfachen Überspannungsableiter, bestehend aus einer 12V Zenerdiode zwischen Basis und Kollektor eines Darlingtontransistors der dann überschüssige Spannung verheizt.

Ist das Konzept brauchbar oder vergesse ich dabei irgendetwas? Die andere Alternative ist mit einem OPV und dickem MOSFET, aber wenns nicht nötig ist würd ich das nicht bauen...

Ich konnte es bis jetzt nicht testen da ich die passenden Bauteile erst kaufen muss.

Ich dachte dabei an sowas:





[ Diese Nachricht wurde geändert von: photonic am 19 Okt 2006 23:12 ]

BID = 379230

perl

Ehrenmitglied



Beiträge: 11110,1
Wohnort: Rheinbach

 

  

Ich schätze, daß die Einfachstlösung nicht gut funktioniert, denn die Ube des Darlingtons ist etwa 1,4V.
Dazu kommt dann die gewöhnlich 5% Toleranz der 12V ZD.

Wenn du die 0,5V Spannungsabfall an einer Schottky Diode verkraften kannst, dürfte es einfacher sein eine solche zwischen Motor und Netzteil zu schalten, um Rückstrom ins Netzteil zu verhindern.
Solche Dioden finden sich im PC-Netzteilschrott.

Wenn du willst, kannst du dann immer noch eine Klemmschaltung für eine beliebige höhere Spannung dazubauen.

P.S.:
Sehr viel besser als eine Zenerdiode eignet sich der TL431.


_________________
Haftungsausschluß:



Bei obigem Beitrag handelt es sich um meine private Meinung.



Rechtsansprüche dürfen aus deren Anwendung nicht abgeleitet werden.



Besonders VDE0100; VDE0550/0551; VDE0700; VDE0711; VDE0860 beachten !


[ Diese Nachricht wurde geändert von: perl am 19 Okt 2006 23:23 ]

BID = 379237

photonic

Schreibmaschine



Beiträge: 1301
Wohnort: Zürich, Schweiz

<obsolete>
Dann bräuchte ich aber immer noch einen Ableiter zwischen der Diode und der Ansteuerelektronik da diese mir sonst abbrennt. Das ist schonmal passiert bevor ich den grossen low-ESR-Elko über die Spannungsversorgung gebaut habe. Aber auch dieser würde sich auf unzulässige Spannungen laden wenn ich die Energie nicht ableite.

Der Motor hört ja mit der Diode nicht auf Energie zurückzuschaufeln wenn ich ihn elektrisch bremse.

Wenn ich einen etwas grösseren Spannungshub von sagen wir mal auf 16V verkraften kann und mit der Schottkydiode das Netzteil vor dem Abschalten schütze, dann sollte der Ableiter eigentlich funktionieren?
</obsolete>

edit:


Zitat :
P.S.:
Sehr viel besser als eine Zenerdiode eignet sich der TL431.


Das Teil sieht sehr gut aus, zusammen mit einem Poti zur Feineinstellung solte das tip top funktionieren. ist sogar bei meinem Händler erhältlich. Ich werds damit bauen!


[ Diese Nachricht wurde geändert von: photonic am 19 Okt 2006 23:33 ]

BID = 379244

Onra

Schreibmaschine



Beiträge: 2488

Hallo,
was für ein Bremsverhalten wird den gefordert?
Bei Vollbremsung geht auch Kurzschluss des Motors durch Einschalten der unteren Brückenhälften.
Dem Darlington würde ich noch einen Widerstand zur Strombegrenzung auf den Maximalstrom des Transistors spendieren.
Das System eines Parallelreglers wäre ebenso möglich wie eine elektronische Last, die ab der Überspannung wirksam wird.
O.

BID = 379284

photonic

Schreibmaschine



Beiträge: 1301
Wohnort: Zürich, Schweiz

Kurzschlussbremsung ist nicht so mein Fall, da die Leistung dabei im Motor und in der Brücke verheizt wird.

So wie ich die Brücke momentan ansteuere wird beim Reduzieren des PWM-Tastverhältnisses bei hoher Drehzahl die überschüssige Energie gleichgerichtet und zurück in die Versorgung geleitet.

Beim TL431 werde ich natürlich den Basisstrom am Transistor mit einem Widerstand auf einen zulässigen Wert begrenzen. In der ersten Schaltung die ich gepostet habe wäre es IMHO unnötig aber auf jeden fall sicherer. Widerstände kosten ja kein Geld...

BID = 379396

DLI

Gelegenheitsposter



Beiträge: 68
Wohnort: Dreieich

Die Ursprungs-Schaltung funktioniert todsicher! Für einen der Halbleiter!

Sobald die Zenerdiode durchschaltet, haben wir zwischen Plus und Masse nur noch Halbleiterstrecken von Zenerdiode und Transistor. Keinerlei Strombegrenzung! Also wird das schwächere Bauteil verlieren und durchlegieren. Finito!


Das Netzteil braucht eine dicke Diode in der Ausgangs-Plusleitung, das verhindert, das die rückwärts eingespeiste Spannung an den Regler gelangt. Natürlich muss dann die Fühlerleitung für den Regler auch hinter der Diode angreifen, um deren Spannungsabfall mit auszuregeln.

Diese Lösung funktioniert allerdings nur, solange die zurückgespeiste Spannung nicht negativ wird.


Die vom Motor bei Bremsung erzeugte Energie - er arbeitet als Generator - muss man über Bremswiderstände abbauen. das macht jede ältere Strassenbahn so, allerdings im grossen Stil. Diese Widerstände müssen mit z.B. Leistungstransitoren geschaltet werden.

Eine andere Alternative ist die Rückführung der Energie in den Ladekondensator vor dem Spannungsregler mittels Diode. (moderne Strassenbahnen speisen rückwärts wieder ins Netz ein) Aber....... alle diese Schaltungen ohne Bremswiderstände können nur für kurze Zeit die Energie aufnehmen. Bremst der Motor länger, geht das nicht.

Gruss DLI


[ Diese Nachricht wurde geändert von: DLI am 20 Okt 2006 17:45 ]

BID = 379427

Peda

Schriftsteller



Beiträge: 891


Zitat :
Sobald die Zenerdiode durchschaltet, haben wir zwischen Plus und Masse nur noch Halbleiterstrecken von Zenerdiode und Transistor. Keinerlei Strombegrenzung! Also wird das schwächere Bauteil verlieren und durchlegieren. Finito!


Versteh ich nicht, du musst den Transistor natürlich kühlen, falls notwendig, aber eine Zehnerdiode ist doch kein Diac ?!?
Für was eine Strombegrenzung ???

Gruss Peter

_________________
Do you have Math Problems ?? Then call 0049-0800 sin(lg((10^45*tan(56))/(f(0)'->(45x^3/3x^2*3x^7)))

BID = 379431

perl

Ehrenmitglied



Beiträge: 11110,1
Wohnort: Rheinbach

Eben.
Eine Zenerdiode schaltet nicht und mit dem BDX53 wird man keine Straßenbahn abbremsen wollen.

Das von DLI angesprochene Problem existiert nur, wenn man vergisst den Kollektor des Transistors anzuschliessen, oder wenn die Ausgangsspannung des Netzteils höher als die Ansprechschwelle der Schaltung ist.
Dass diese Schwelle schlecht definiert ist, hatte ich anfangs schon kritisiert.

Wenn die Schwelle hoch genug ist, kann es nur durch einen extrem steilen Spannungsanstieg dazu kommen, daß die BE-Strecke unsittliche Ströme führt, während der Kollektor noch nicht leitet.
Einen solch steiler Spannungssprung wird aber durch die zweifellos vorhandenen Kondensatoren verhindert.

P.S.:
Hier
Zitat :
Das Netzteil braucht eine dicke Diode in der Ausgangs-Plusleitung, das verhindert, das die rückwärts eingespeiste Spannung an den Regler gelangt. Natürlich muss dann die Fühlerleitung für den Regler auch hinter der Diode angreifen, um deren Spannungsabfall mit auszuregeln.

schaffst du es gar, dir im gleichen Satz zu widersprechen.





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[ Diese Nachricht wurde geändert von: perl am 20 Okt 2006 19:52 ]

BID = 379459

Chris11

Stammposter



Beiträge: 465

Wie pearl schon gesagt hat,die Schaltung wird prima funktionieren. Besorge Dir einen kernigen Transistor so ab 2N3055. 2N3773 gabs früher mal. Was die aktuellen Typen beim C können keine Ahnung. Und eine (oder besser mehrere) 1W oder 5W Zenerdioden. Die Zenerdiode auch mal nachmessen, übliche PC Netzteile haben auf der +12V schon mal 13V. Dann würde die Schaltung abrauchen, wenn die Zenerdiode (die eigentlich eine Avalanchediode ist) aus dem unteren Ende der Verteilung ist. Nachgemessen für ein Einzelstück ist die Schaltung gut. Für Massenproduktion müsste man noch etwas Toleranzrechnung und zusätzliche Sicherheiten einbauen.

Mit freundlichem Gruß
Christian

BID = 379533

photonic

Schreibmaschine



Beiträge: 1301
Wohnort: Zürich, Schweiz


Zitat :
Chris11 hat am 20 Okt 2006 21:10 geschrieben :

Die Zenerdiode auch mal nachmessen...


Ich nehm ja jetzt den TL437, der ist einstellbar.


Zitat :
übliche PC Netzteile haben auf der +12V schon mal 13V.


Meins hat 12.00 V


Zitat :
Nachgemessen für ein Einzelstück ist die Schaltung gut.


Ist ja nur für meine Laboranwendung. In Echt läuft die Schaltung von einem Akku, da sollte die Energie einfach zurückgeladen werden statt das Netzteil zu nerven.


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