Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Strombegrenzung per Stromsensor


von Uwe (Gast)


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Moin zusammen!
Ich würde gerne den Anfahrstrom eines 12V Brushmotors auf eine 
Größenordnung um 400A begrenzen. Der Motor wird von 4 MOSFets (Ids 
jeweils 190A) geschaltet und über PWM gesteuert.

Da die Stromquellen unterschiedlich sind (zB Bleiakkus, 
ältere/fabrikneue Autobatterien, ...) und der Spannungsabfall unter Last 
somit ja variiert würde ich ungerne über einen Shunt oÄ messen sondern 
per Stromsensor. (Oder gibt es noch eine andere Möglichkeit die ihr 
empfehlen könntet?)

Sobald der Strom > 400A wird, soll der Sensor "auslösen" und die MOSFET 
Treiber abschalten lassen.

Meine Frage, hat schonmal jemand mit Stromsensoren gearbeitet und weiß 
wie man sie (möglichst diskret) ausliest? Und wo würde man einen Sensor 
herbekommen der eine 12mm² Anschlussleitung "abhorchen" und 400A noch 
detektieren kann?

Gruß
Uwe

von Martin K. (Gast)


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Uwe schrieb:
> 12mm² Anschlussleitung  und 400A
das wäre gewagt, vermutlich meinst du aber Durchmesser 12mm (mit/ ohne 
Isolation?)
Suchbegriff: DC-Stromwandler
Conrad u. a.
brauchen glaub ich +/- 15V, Auswertung sinnvollerweise mit Komparator,
aber warum willst du gleich ganz abschalten?

von Martin K. (Gast)


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Uwe schrieb:
> Oder gibt es noch eine andere Möglichkeit

wickele eine Spule mit einer Windung der Motor-Leitung und stecke einen 
Reed-Kontakt rein

von Harald W. (wilhelms)


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Martin K. schrieb:
> Uwe schrieb:
>> Oder gibt es noch eine andere Möglichkeit
>
> wickele eine Spule mit einer Windung der Motor-Leitung und stecke einen
> Reed-Kontakt rein

Das wäre m.E. zu langsam, um die MOSFETs rechtzeitig abzuschalten.

von Joe F. (easylife)


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Uwe schrieb:
> Da die Stromquellen unterschiedlich sind (zB Bleiakkus,
> ältere/fabrikneue Autobatterien, ...) und der Spannungsabfall unter Last
> somit ja variiert würde ich ungerne über einen Shunt oÄ messen

Am Shunt fällt immer die vom Strom abhängige Spannung ab (also 
unabhängig von der Spannung der Stromquelle).

von Magic S. (magic_smoke)


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Die Idee mit dem Reedkontakt ist gar nicht so schlecht. Es soll ja kein 
Kurzschluß abgefangen werden, sondern der Anfahrstrom reduziert werden. 
Wer keinen Reedkontakt will, kann das auch mit einem Hallgeber machen.

Allerdings ist das meiner Meinung nach ohne Eingriff in die PWM-Regelung 
nur schwer möglich. 0-100% Sprünge in der PWM-"Regelung" werden 
vermutlich einigen Wünschen am Fahrkomfort nicht so ganz gerecht.

Daher entweder eine echte Messung des Motorstromes durch den steuernden 
Regler (der dann mit diesem Messwert auf 400A regeln kann wenn Volldampf 
gefordert ist) oder eine Art Throttle-Back-Signal, bei dem der Regler 
den Strom relativ langsam erhöht und bei Anliegen des Signals verweilt 
bzw. langsam zurückregelt bis das Signal wieder erlischt.

Für einen Stromwandler sind 400A schon eine Ansage. Aber zwecks Prinzip 
lernen kannst Du Dir z.B. den ACS-758 anschauen. Der ist ziemlich leicht 
einsetzbar, aber soweit ich weiß gibts den nicht für 400A. Bei LEM wird 
man bestimmt fündig, aber die LEM-Sensoren fand ich immer etwas 
schwierig im Betrieb weil sie entweder für ein komisches Ausgangssignal 
gebaut waren oder eine symmetrische Betriebsspannung verlangten. 
Unschön...

von Matthias S. (Firma: matzetronics) (mschoeldgen)


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Messen kann man z.B. mit einem 'SplitCore Sensor', wie dem hier:
http://www.globalsources.com/gsol/I/Split-core/p/sm/1041594910.htm#1041594910

Die Dinger haben analoge Ausgänge und können entweder auf einem MC oder 
auf eine diskret aufgebaute Schaltung ausgewertet werden.
Die Splitcores haben den Vorteil, das man sie um die Leitung legen kann, 
ohne sie auftrennen zu müssen oder Shunts zu verbauen.
Man könnte z.B. mit dem Signal die Spannung am Stellglied reduzieren 
oder was auch immer.

Uwe schrieb:
> Der Motor wird von 4 MOSFets (Ids
> jeweils 190A) geschaltet und über PWM gesteuert.

Ganz schön knapp. Sind das MOSFet im TO220 Gehäuse? Dann obacht - die 
Gehäuse sind bis max. 75A oder so geeignet.

: Bearbeitet durch User
von MaWin (Gast)


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Uwe schrieb:
> Ich würde gerne den Anfahrstrom eines 12V Brushmotors auf eine
> Größenordnung um 400A begrenzen. Der Motor wird von 4 MOSFets (Ids
> jeweils 190A) geschaltet und über PWM gesteuert.

Zum Schutz der extrem knapp ausgelegten (massiv unterdimensionierten) 
MOSFETs sollte man den Strom PRO PHASE überwachen. Das können passende 
MOSFET-Treiber wie MIC5020.
Statt einem shunt können die auch einen analogen Hallsensor oder 
Stromwandlertrafo bekommen.

von Matthias S. (Firma: matzetronics) (mschoeldgen)


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Uwe schrieb:
> den Anfahrstrom eines 12V Brushmotors

MaWin schrieb:
> den Strom PRO PHASE überwachen

Wieviel Phasen hat denn ein 12V Brushmotor?

von MaWin (Gast)


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Stimmt. Ich assoziierte Brushlessmotor.

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