IGBT steuern | Tipps für Schaltung

[Peter (Gast)]

Hallo Leute,

Ich habe hier mal eine kleine Schaltung zusammengebastelt.

Sinn des ganzen ist
a) Netzspannung gleichrichten, die dann in einem separaten Netzteil 
weiter verarbeitet wird.
b) Einen Lastwiderstand (wird zum Heizen verwendet) mit 230V versorgen 
und via IGBT schalten.

Ist die Schaltung so umsetzbar und gibt es noch must-haves oder 
gravierende Fehler?

Kann man einen/den IGBT auch im Dauerbetrieb nutzen oder muss der via 
PWM angesteuert werden?

Der Optokoppler dient zum einen dazu, die Signale vom µC auf 15V 
anzuheben um diesen durchzuschalten, zum anderen aber auch zum Schutz 
des µC's.
Wenn nun aber Optokoppler (15V) und µC (5V) vom gleichen Netzteil 
versorgt werden, ist der Schutz dann nicht hinüber?

Mfg
Peter

[Max M. (jens2001)]

Wie kommst du auf 230VDC?
Und wozu soll das ganze gut sein?
Warum nicht einfach ein SSR?

[Peter (Gast)]

Hab mich versehen. Ich meine natürlich 325VDC :)

Es sollen ca. 2,2A bei 325V geschaltet werden, da erschien mir ein IGBT 
als sinnvoll.

[Falk B. (falk)]

@ Peter (Gast)

>a) Netzspannung gleichrichten, die dann in einem separaten Netzteil
>weiter verarbeitet wird.
>b) Einen Lastwiderstand (wird zum Heizen verwendet) mit 230V versorgen
>und via IGBT schalten.

Für einen Heizwiderstand braucht man keine Gleichspannung und keinen 
IGBT. Nimm ein fertiges SSR und schalte direkt Wechselspannung. Fertig.

>Kann man einen/den IGBT auch im Dauerbetrieb nutzen oder muss der via
>PWM angesteuert werden?

>Der Optokoppler dient zum einen dazu, die Signale vom µC auf 15V
>anzuheben um diesen durchzuschalten, zum anderen aber auch zum Schutz
>des µC's.

Nennt man Galvanische Trennung

>Wenn nun aber Optokoppler (15V) und µC (5V) vom gleichen Netzteil
>versorgt werden, ist der Schutz dann nicht hinüber?

Du hast es erkannt. Dein IGBT ist dennoch verpolt.

[Max M. (jens2001)]

Peter schrieb:
> Es sollen ca. 2,2A bei 325V geschaltet werden

Hat das spirituelle Gründe?

[Peter (Gast)]

Falk Brunner schrieb:
> Für einen Heizwiderstand braucht man keine Gleichspannung und keinen
> IGBT. Nimm ein fertiges SSR und schalte direkt Wechselspannung. Fertig.

Wenn ich die Gleichspannung sowieso für das Netzteil benötige, dann kann 
ich die doch auch für den Widerstand nutzen und der IGBT braucht ja auch 
Gleichspannung :) Mal anders gefragt: was spricht denn in diesem Fall 
gravierend gegen die Verwendung von einem IGBT? Der wäre nämlich 
schonmal da.

Falk Brunner schrieb:
> Du hast es erkannt.

Wie könnte man dieses Problem lösen?

Falk Brunner schrieb:
>Dein IGBT ist dennoch verpolt.

Hoppla, da hab ich die Dreh-Funktion bei Eagle wohl falsch eingeschätzt.

Mfg
Peter

[Peter (Gast)]

Max Mustermann schrieb:
> Peter schrieb:
>> Es sollen ca. 2,2A bei 325V geschaltet werden
>
> Hat das spirituelle Gründe?

Was genau meinst du?
Steht doch oben, dass damit ein (bzw. mehrere) Heizwiderstand ein und 
aus geschaltet werden soll. Damit soll dann eine größere Fläche beheizt 
und auf einer bestimmten Temperatur gehalten werden. Das alles soll mit 
einem Mikrocontroller gesteuert werden.

Mfg
Peter

[Falk B. (falk)]

@ Peter (Gast)

>Wenn ich die Gleichspannung sowieso für das Netzteil benötige,

Ein SSR benötigt keine Hilfspannung.

>Gleichspannung :) Mal anders gefragt: was spricht denn in diesem Fall
>gravierend gegen die Verwendung von einem IGBT?

Ein SSR ist einfacher. Siehe oben. Ausserdem ist ein 330uF Kondensator 
bei 325VDC nicht ganz ungefährlich. Bei Wechselstrom gibt es den nicht.

[jon doe (Gast)]

Den Glättungskondensator direkt mit einem Umrichter welcher am Netz 
hängt zu laden ist aus EMV Gründen (Netzrückwirkung) verboten.

...und Interessenshalber: Welches Netzteil wird mit gleichgerichteter 
Netzspannung gespeist?

[Peter (Gast)]

Falk Brunner schrieb:
> Ein SSR benötigt keine Hilfspannung.

Es kann also direkt mit 5V von Mikrocontroller gesteuert werden?

Falk Brunner schrieb:
> Ein SSR ist einfacher. Siehe oben. Ausserdem ist ein 330uF Kondensator
> bei 325VDC nicht ganz ungefährlich. Bei Wechselstrom gibt es den nicht.

Da hast du nicht unrecht, obwohl man unter Netzspannung stehende 
Schaltungen so oder so nicht anfassen sollte. Dennoch benötige ich die 
Gleichspannung für ein Netzteil.


jon doe schrieb:
> Den Glättungskondensator direkt mit einem Umrichter welcher am Netz
> hängt zu laden ist aus EMV Gründen (Netzrückwirkung) verboten.

Hmm, und nun? Gibts da irgendwelche Workarounds? Irgendwie muss man die 
Gleichspannung ja EMV günstig glätten können.

jon doe schrieb:
> ...und Interessenshalber: Welches Netzteil wird mit gleichgerichteter
> Netzspannung gespeist?

Ist eine modulare Platine aus einem Gerät. Die Gleichspannung wurde auf 
einer anderen Platine erzeugt.

Mfg
Peter

[Falk B. (falk)]

@ Peter (Gast)

>> Ein SSR benötigt keine Hilfspannung.

>Es kann also direkt mit 5V von Mikrocontroller gesteuert werden?

Ja.

>Schaltungen so oder so nicht anfassen sollte. Dennoch benötige ich die
>Gleichspannung für ein Netzteil.

Welches denn? Die meisten NETZteile arbeiten hervorragend mit 230VAC.

[jon doe (Gast)]

> Hmm, und nun? Gibts da irgendwelche Workarounds? Irgendwie muss man die
> Gleichspannung ja EMV günstig glätten können.

Netzfilter, Power Factor Correction,...

[DirkF (Gast)]

Pass auf, dass Dein GND nicht mit PE zusammen kommt, sonst knallt es.

[Matthias L. (Gast)]

>Der wäre nämlich schonmal da.

Hallo Leute. Ich habe hier noch eine Schubkarre mit Schaufel übrig und 
würde damit gern ein Blinklicht bauen. Passt nicht ganz, aber ist 
schonmal da...

[Peter (Gast)]

Falk Brunner schrieb:
> @ Peter (Gast)
>
> Ein SSR benötigt keine Hilfspannung.
>
> Es kann also direkt mit 5V von Mikrocontroller gesteuert werden?
>
> Ja.

Wäre ein S216 S02F hier beispielsweise nutzbar?

Falk Brunner schrieb:
> Schaltungen so oder so nicht anfassen sollte. Dennoch benötige ich die
>>Gleichspannung für ein Netzteil.
>
> Welches denn? Die meisten NETZteile arbeiten hervorragend mit 230VAC.

Dieses Schaltnetzteil fordert aber explizit Gleichspannung. :)

jon doe schrieb:
> Netzfilter, Power Factor Correction,...

Netzfilter dürfte hier wohl am besten sein. Bleibt der Elko hinter den 
Gleichrichter trotzdem oder fällt der weg?

DirkF schrieb:
> Pass auf, dass Dein GND nicht mit PE zusammen kommt, sonst knallt
> es.

Alles klar :)

Matthias Lipinsky schrieb:
> Der wäre nämlich schonmal da.
>
> Hallo Leute. Ich habe hier noch eine Schubkarre mit Schaufel übrig und
> würde damit gern ein Blinklicht bauen. Passt nicht ganz, aber ist
> schonmal da...

Das überspitzt du nun aber. Diese Aufgabe ist ja grundsätzlich mit einem 
IGBT lösbar, wenn auch scheinbar damit der Zweck eines IGBT(PWM 
Anwendungen?) verfehlt wird.

MfG
Peter

[jon doe (Gast)]

>Netzfilter dürfte hier wohl am besten sein. Bleibt der Elko hinter den 
>Gleichrichter trotzdem oder fällt der weg?

Ernsthaft, lass die Finger von Netzspannung, bis du weißt, was du da 
eigentlich tust!

[Peter (Gast)]

jon doe schrieb:
> Ernsthaft, lass die Finger von Netzspannung, bis du weißt, was du da
> eigentlich tust!

Leider keine Option für mich :)


Habe den Schaltplan angepasst. Netzfilter ist jetzt mit dabei. Es fehlt 
noch ein Widerstand um den Strom durch den Gleichrichter zu begrenzen. 
5W 5Ohm sind hier normal oder?

Die ganze IGBT Sache habe ich einmal ausgeklammert um den Sinn 
abzugrenzen.

Bezüglich des Gleichrichters frage ich mich ob es noch etwas gibt, was 
ich zwingend ergänzen sollte (sei es zu Sicherheitszwecken oder 
anderweitig). Das kommt später alles in ein Metallgehäuse. Angeschlossen 
wird via Kaltgerätestecker und es werden schlussendlich nur 24V und GND 
rausgeführt.
Die Schaltung funktioniert soweit auch.



bei der Schalt-Geschichte gibt es scheinbar Disskusionspotenzial. Soweit 
ich das sehe darf ich mich jetzt zwischen SSR und 230VAC oder IGBT und 
325VDC per PWM angesteuert entscheiden.
Hat da jemand gute Argumente?

Der SSR hat ja bereits einen Optokoppler drin, wäre also komplett 
getrennt von meinem Mikrocontroller. Beim IGBT bräuchte ich den 
eingezeichneten Optokoppler und einen DC/DC Wandler um die 15V zu 
trennen, richtig?

Spricht das nun klar für den SSR? PWM beim IGBT wäre kein Problem.

Mfg
Peter

[Route_66 H. (route_66)]

Hallo!
Hat es einen besonderen Grund, in Netzfiltern Drosseln ohne 
Drosselwirkung einzusetzen?
Warum treibst Du soviel Aufwand, um Sicherungen bzw. Graezbrücken zu 
killen?

[Peter (Gast)]

Route 66 schrieb:
> Hat es einen besonderen Grund, in Netzfiltern Drosseln ohne
> Drosselwirkung einzusetzen?

Wieso meinst du das?

Route 66 schrieb:
> Warum treibst Du soviel Aufwand, um Sicherungen bzw. Graezbrücken zu
> killen?

Solange es eine träge Sicherung ist überlebt die das auch und wie 
gesagt: Die Strombegrenzung kommt noch rein. Dann dürfte auch der 
Brückengleichrichter zufrieden sein.

MfG
Peter

[Ib (Gast)]

Gleichrichter B1 Kurzschluss !!!

Mfg
Ib

[Peter (Gast)]

Ib schrieb:
> Gleichrichter B1 Kurzschluss !!!

Danke! Ist zum Glück nur im Schaltplan falsch eingezeichnet.

Mfg

[rmu (Gast)]

Peter schrieb:
> Route 66 schrieb:
>> Hat es einen besonderen Grund, in Netzfiltern Drosseln ohne
>> Drosselwirkung einzusetzen?
>
> Wieso meinst du das?

eine kurzgeschlossene Drossel drosselt nicht.

[Peter (Gast)]

rmu schrieb:
> eine kurzgeschlossene Drossel drosselt nicht.

Ah, jetzt wo du es sagst. Wieder nur ein Fehler im Schaltplan. 
Vielleicht sollte ich mir mehr Zeit dafür lassen.

Danke dafür! :)

Mfg