Längsdiode gegen Rückspeisung VS. Mosfet gegen Rückspeisung

[Michael (Gast)]

Hi Folks!

Ich stehe vor einer schweren Entscheidung:

Ich betreibe einen DC-gespeissten (24-48VDC) Frequenzumrichter und 
treibe damit einen 3-Phasen-DC-Motor an. Wenn der Motor auf Nenndrehzahl 
ist, wird der Antrieb abgeschalten. Der Motor fungiert dann als 
Generator. Um nicht ins Netzteil zurückzuspeissen, ist in der 
DC+-Versorgung eine Längsdiode.

Ich möchte aber in Zukunft selbst entscheiden können, ob ich ins 
Netzteil zurückspeise oder nicht. Deshalb muss anstatt der Längsdiode 
ein Schalter rein.

In der engeren Wahl stehen für mich ein P-Channel-Mosfet. Der ist in der 
High-Side recht einfach mit dem uC anzusteuern. Leider ist die 
P-Channel-Technologie nicht so gut wie bei den N-Channels. Ich habe 
einen DC-Strom von ca. 10A. Bei den durchschnittlichen RDSon von 
P-Channels komme ich so teilweise auf eine Verlustleistung von 4W :-( 
Denn per Default sollte der FET immer "an" sein.
N-Channel sind vom RDSon viel besser, da brauche ich zur Ansteuerung 
eine Charge-Pump/Bootstrap (Schaltungsvorschlag?).

Was ist eurer Meinung da am Besten???

mfg
Michael

[oszi40 (Gast)]

1. Frage wäre, ob Dein Netzteil diese Rückspeisung VERTRÄGT und dann was 
regeln kann.

[MaWin (Gast)]

> Was ist eurer Meinung da am Besten???

Nicht zu pfuschen.

Bremsenergie muss aufgefangen werden, sonst zerstört sie dir deine 
Elektronik.

Sie kann in Elkos aufgefangen werden, dann steigt aber deren Spannung.
Da könnte die Spannung für die anderen Bauteile zu hoch werden.

Also leitet man (bei zu hoher Spannung) die Energie normalerweise in 
einem Bremswiderstand ab (statt sie ins Stromnetz zurückzuspeisen).

Passende Schaltungen sind handelsüblich. Mach es einfach so.

[Steffen W. (derwarze)]

Da es ja nur um ststisches Schalten geht würde ich einen (reichlich 
dimensionierten) n-FET und APV1121 (photovoltaic-Optokoppler) nehmen.
Wegen der Boddydiode muss der FET natürlich invers angeschlossen werden.

[Michael (Gast)]

Zum Thema ob das Netzteil dies verträgt:
Das ist von NT zu NT unterschiedlich. Das muss der Kunde entscheiden. 
Manche Kunden wollen ja auch die rückgespeisste Energie nutzen, da 
mehrere FU´s parallel an der gleichen Versorgung hängen.

Zum Thema nicht pfuschen und Bremsenergie:
Absolut korrekt! Nur in diesem Fall wird dafür gesorgt, dass die 
Elektronik sich durch die vom "Generator" erzeugte Energie selbst am 
leben erhält. Eine zu hohe Spannung kann nicht induziert werden, da die 
Induktivität des Motors sehr gering ist und ich im Generatorbetrieb 
nicht über 24VDC hinauskomme. Wenn ich den Motor schnell zu stillstand 
bringen möchte, brauche ich, wie schon richtig genannt, einen 
Bremschopper.

Zu Steffen:
Dass der n-FET invers geschalten werden muss ist mir klar, aber wie die 
Schaltung dann aussehen soll, ist mir nicht ganz klar???

[Steffen W. (derwarze)]

MaWin schrieb:
> Bremsenergie muss aufgefangen werden, sonst zerstört sie dir deine
> Elektronik.

Das ist richtig, nur war vom Bremsen gar nicht die Rede.
Arbeitet der Motor bei Nenndrehzahl als Generator wird kaum eine 
Spannung entstehen die über der Betriebsspannung liegt. Also am besten 
mal messen was beim Generatorbetrieb überhaupt als Spannung erzeugt 
wird.

[Michael (Gast)]

Steffen Warzecha schrieb:
> Das ist richtig, nur war vom Bremsen gar nicht die Rede.
> Arbeitet der Motor bei Nenndrehzahl als Generator wird kaum eine
> Spannung entstehen die über der Betriebsspannung liegt. Also am besten
> mal messen was beim Generatorbetrieb überhaupt als Spannung erzeugt
> wird.

Da hast du absolut recht ;-) Hab ich oben schon beantwortet...
Viel mehr würde mich interessieren, wie die Ansteuerung mit dem APV1121 
aussehen soll???

[Jörg W. (dl8dtl) (Moderator)]

Michael schrieb:
> Leider ist die
> P-Channel-Technologie nicht so gut wie bei den N-Channels.

Hat übrigens nicht wirklich was mit Technologie zu tun sondern mit
Physik.

[Michael (Gast)]

Jörg Wunsch schrieb:
> Hat übrigens nicht wirklich was mit Technologie zu tun sondern mit
> Physik.

Stimmt. Hier muss ich wirklich aufpassen, wie ich was formuliere ;-)

By the way: Induzierte Spannung wurde auch gemessen und ist nicht 
grösser als die Zwischenkreisspannung...

[Steffen W. (derwarze)]

Michael schrieb:
> wie die Schaltung dann aussehen soll, ist mir nicht ganz klar???

Das ist denkbar einfach, der Ausgang des Optokopplers wird mit Source 
ubd Gate des FET verbunden. Die Eingangs-LED kann nach belieben 
angesteuert werden. Da der APV ja die Gatesteuerspannung selbst erzeugt 
ist keine zusätzliche Spannungsquelle nötig. Der IC ist von Panasonic, 
das Datenblatt sagt alles.

[Michael (Gast)]

Hi Folks!

Hab´s getestet. Funktioniert ohne Probleme :-) Vielen Dank für den Tipp.

Einzigste Einschränkung: Die Gate-Spannung liegt so um die 8V. Bei 10V 
wäre der R_DS_on geringer und somit auch die Verluste, aber mit dieser 
Einschränkung kann ich leben.

mfg

Michael