Precharge für Zwischenkreis 400VDC

[Mathias _. (mathias1988)]

Hallo,
ich benötige eine Precharge-Vorrichtung für einen 200-420 VDC 
Zwischenkreis. Und hier liegt auch schon das Problem.
Wenn ich es nicht über einen Timer sondern über Komperator/en lösen 
möchte, bekomme ich ein Problem mit den variablen Spannungen, denn bei 
zu wenig Versorgungsspannung schaltet der Komperator garnicht (bei 
zuviel schaltet dieser zu früh).

Bei etwa 90-95% der Versorgungsspannung soll das Schütz durchgeschalten 
werden.

Wäre super, wenn jemand einen guten Vorschlag (oder IC) für die 
Umsetzung hätte.

Vielen Dank
Mathias

[Jochen S. (jochen_s)]

Hallo Maze,

Du könntest die Referenz für den Schaltpunkt mittels Spannungsteiler aus 
der "V1" ableiten. dann passt es immer....


Gruß
Jochen

[Oleg A. (oga)]

Mal sehen ob ich es richtig verstehe...
V1=0 Relais offen
V1>0, Vc1 < 0.9V1 Relais offen
V1>0, Vc1 > = 0.9V1 Relais geschlossen.
Richtig?

[Mathias _. (mathias1988)]

@ Oleg genau so ist es ,-).
@ Jochen das hört sich nach einer vielversprechenden Lösung an. Ich werd 
mir mal Gedanken machen, ob diese Lösung irgendwelche Probleme mit sich 
bringt und sie dann ggf. umsetzen. Danke !

[Oleg A. (oga)]

Also das ist aber ein klassischer Fall für einen einfachen µC mit 2 
Analogeingängen. Wenn Du die Spannungen an beiden Enden des R1 über 
entsprechende hochohmige Spannungsteiler abgreiffst, kann der µC den 
Einschaltpunkt sehr genau berechnen.
Die Situation V1≈0 kannst Du dann über Brownout erfassen.

[Controller (Gast)]

Und überall muss es ein Controller sein...

[Oleg A. (oga)]

Controller schrieb:
> Und überall muss es ein Controller sein...

Muss nich! :D
Ein Komparator tut es auch, nur ist dann der Zustand V1≈0 nicht genau 
definiert.

[Magic S. (magic_smoke)]

Aufpassen, wie der Zwischenkreis transient belastet wird. Je nachdem, 
wie stark die Spannung bei hohen Lastspitzen einbricht, sollte man die 
Schaltung nach dem Einschalten verriegeln, daß das Schütz/Relais nicht 
bei so einer Spitze wieder abgeschaltet wird.

[Mathias _. (mathias1988)]

@Oleg Ich möchte das ganze auf jeden Fall OHNE uC umsetzen ;-).
@magic Das mit der Transienten Belastung ist auf alle Fälle zu beachten. 
Ich hätte für die "Verriegelung" versucht, die schaltschwelle für den 
Komperator einfach so niedrig wie für die einzelnen Bauelemente möglich. 
Wie sollte denn so eine "Verriegelung" deiner Meinung nach aussehen ? 
Gruß Mathias

[S. K. (hauspapa)]

ein kleines bisschen Hysterese, des definierten Schaltverhaltens wegen 
währe noch eine nette Zutat.

viel Erfolg
hauspapa

[Michael K. (Gast)]

Es geht Dir doch um den inrush current, dann mess den doch auch und 
überbrücke wenn für XX ms kein nennenswerter Strom mehr durch R 
geflossen ist.
Relais mit Selbsthaltung, denn Transienten sollen ja in den Elko und bis 
zum nächten Powerup interessiert Dich die ganze inrush current Schaltung 
nicht mehr.

[Anja (Gast)]

Maze Z. schrieb:
> Wenn ich es nicht über einen Timer sondern über Komperator/en lösen
> möchte,

Hallo,

einen Timer wirst Du sowieso brauchen.
Oder was macht der Lade-Widerstand wenn am Zwischenkreis Leckströme 
fließen und die Endspannung nie erreicht wird?

Gruß Anja

[Mathias _. (mathias1988)]

@Anja, ich denke den Timer kann ich mir sparen. In der Auslegung ist 
"genug Luft".
Anbei meine momentane Lösung. Ich denke das passt für einen Testaufbau.

Die bei "Ctrl1" wird der Ladezustand überprüft.
"Ctrl2" sichert ab, dass das Relais auch wieder ausschaltet.

[Schreiber (Gast)]

Maze Z. schrieb:
> Ich hätte für die "Verriegelung" versucht, die schaltschwelle für den
> Komperator einfach so niedrig wie für die einzelnen Bauelemente möglich.
> Wie sollte denn so eine "Verriegelung" deiner Meinung nach aussehen ?

Selbsthaltung beim Relais, erfordert allerdings einen zusätzlichen 
Kontakt.

[Mathias _. (mathias1988)]

Ich hab auch kein "Selbsthalterelais" eingeplant. Das sollen die 
Komperatoren erledigen :-).
Der linke Komperator, welcher die Spannungen von Zwischenkreis und 
Ladekreis vergleicht bleibt aufgrund der Spannungsteiler bei geladenem 
zwischenkreis sowieso immer auf ON.

[Michael K. (Gast)]

Schreiber schrieb:
> Selbsthaltung beim Relais, erfordert allerdings einen zusätzlichen
> Kontakt.

Das ist eine primitive Skizze die ich da in 2min hingezimmert habe.
Für eine Selbsthaltung braucht man kaum mehr als einen zusätzlichen 
Transitor.

Ich tippe mal auf den Zwischenkreis eines SNTs und da wirst Du viel 
Freude mit Deiner Schaltung haben.

[Mathias _. (mathias1988)]

Ich kann nichts mit "SNT" anfangen. Aber es wird ein Zwischenkreis für 
einen 300W Switched Reluctance Motor. Ich hoffe, das die Schaltung ihren 
Dienst tut ohne herumzuspinnen. Aber ich werde es vor dem Platinenlayout 
natürlich versuchsweise testen.

[Michael K. (Gast)]

Maze Z. schrieb:
> Ich kann nichts mit "SNT" anfangen.
Schaltnetzteil

[Mathias _. (mathias1988)]

Eine Frage hätte ich noch, da ich bisher im HV Bereich noch keine 
Erfahrung habe. Kann es ein Problem ergeben, wenn ich die "12V Ground" 
und "HV Ground" zusammenlege ? Ich denke, normal sollte es i.O. sein, 
aber sicher ist sicher :-). Danke für eure Beiträge !

[Alexander S. (esko)]

Maze Z. schrieb:
> Kann es ein Problem ergeben, wenn ich die "12V Ground"
> und "HV Ground" zusammenlege ?

Definitiv. Also versuche erstmal zu verhindern die beiden zusammen 
zuschalten. Wenn es nicht anders geht, dann nur an einem Punkt 
zusammenführen.

[Mathias _. (mathias1988)]

Alexander Schmidt schrieb:
> Maze Z. schrieb:
>> Kann es ein Problem ergeben, wenn ich die "12V Ground"
>> und "HV Ground" zusammenlege ?
>
> Definitiv. Also versuche erstmal zu verhindern die beiden zusammen
> zuschalten. Wenn es nicht anders geht, dann nur an einem Punkt
> zusammenführen.

Ich denke verhindern kann ich es nicht. Denn an einem der Komparatoren 
habe ich auf den Messeingängnen auf "-" die Referenz, ausgehend von 12 
Volt und auf "+" einen Messpfad aus dem HV - Bereich. Nun, wenn ich 
keinen gemeinsamen Massebezug hier habe, dann wird der Komparator 
einfach nicht richtig funktionieren.

Wieso dann nur an einem Punkt zusammenführen ? Bzw. welche probleme 
können denn entstehen ?

[Mischa M. (null_d)]

@Maze.
Auf gar keinen Fall zusammen auf Ground.
HV und LV Kreis müssen galvanisch getrennt sein.
Es sei dem das System gekapselt und es gibt kaum galvanische Verbindung 
zum Rest.

Darf ich fragen für welchen Bereich die Schaltung benötigt wird?

Und gibt es eine Isolationsüberwachung?

[Mathias _. (mathias1988)]

Es ist der Zwischenkreis für die Ansteuerung einer Switched Reluctance 
-Maschine. Das ganze wird unter Laborbedingungen verwendet. Die 400VDC 
kommen aus einem Umformer und die 12 Volt aus einem Labornetzteil. 
Isolationsüberwachung gibt es keine.

Hm, dann muss ich mir irgendwas einfallen lassen.