Guten Morgen, für eine Photovoltaik Inselanlage soll ein Entladeschutz der Bleiakkus und ein Überstromschutz realisiert werden, der bei 10,8 V und 100 A abschaltet. Der Schutz soll sich automatisch rückstellen, wenn Strom und Spannung wieder in einem akzeptablen Bereich liegen. Zur Spannungsüberwachung dachte ich mir einen Schmitt Trigger. Für die Stromüberwachung kam mir die Idee einen Messshunt einzubauen können und danach mit einem Operationsverstärker die Abfallende Spannung zu verstärken. (100 mV oder weniger als Ziel gesetzt) Danach soll das Signal mit einem Schmitt Trigger zu einem Impuls umgewandelt werden. Das Signal der Spannungs- und das der Stromüberwachung sollten dann mit einem NAND Gatter die 10 MOSFETS ansteuern. Soweit die Theorie. Leider scheitert der Aufbau in der Praxis schon an dem Schmitt Trigger und dem Operationsverstärker. Es wurden verschiedene Beschaltungen ausprobiert aber leider hat weder eine normale Verstärkung noch die Beschaltung des Schmitt Triggers funktioniert. Was haltet ihr von meiner Schaltung und habt ihr Vörschläge zur Vereinfachung? Grüße
Danke für die ironische Antwort. Mir geht es darum ob meine Denkweise richtig ist. Einen fertigen Schaltplan habe ich nur auf Papier.
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Dennis .. schrieb: > Was ist ein C42? Du hast keinen Schaltplan beschrieben. Daher fehlt C42 und R17 ist meines Erachtens auch nicht richtig dimensioniert.
Sorry aber ihr seit ja echte Profis hier. Ohne Schaltplan kann man doch wenigstens sagen ob die Schaltung mit den angegeben Bausteinen so möglich ist.
Dennis .. schrieb: > Einen fertigen Schaltplan habe ich nur auf Papier. Na dann scanne ihn ein oder fotografiere ihn oder was auch immer. Prosa nützt hier nichts. Die Sprache der Elektronik heißt Schaltplan. Sonst reden wir hier nächste Woche noch um den heißen Brei herum.
Dennis .. schrieb: > Sorry aber ihr seit ja echte Profis hier. > Ohne Schaltplan kann man doch wenigstens sagen ob die Schaltung mit den > angegeben Bausteinen so möglich ist. Sorry, aber ich bin Hobbybastler. Als solcher habe ich lediglich die Antworten der Profis vorweg genommen. Ich sehe es wie folgt: Du willst etwas bauen, bei dem es um ne Menge Power geht. Da sollte man Wissen, was man tut. Und wenn man dann keine Messschaltung hin bekommt, bezweifel ich etwas die Expertise. Also zeichne einen Schaltplan, wie du es machen wolltest und dann kommt von den Profis auch Hilfe. Entweder in die Richtung der Korrektur deines Schaltplans oder in Form von alternativen Lösungen. Du sprichst immer von Schaltplan, das oben genannte ist lediglich eine grobe Idee eines Ansatzes.
Dennis .. schrieb: > Sorry aber ihr seit ja echte Profis hier. Ohne Schaltplan kann man doch > wenigstens sagen ob die Schaltung mit den angegeben Bausteinen so > möglich ist. Das Prinzip sollte schon funktionieren. Und was nützt dir jetzt diese Erkenntnis? Schaltplan her, wenn er sauber gezeichnet ist tut es auch der auf Papier. Danach findet man dort möglicherweise Fehler.
Dennis .. schrieb: > danach ... Danach soll ... sollten dann In der Analogtechnik passiert nichts "danach", sondern in erster Näherung immer alles gleichzeitig. Und das ist ein grundlegender Denkfehler in deinem Konzept: du hast irgendwelche "Speicher" eindesignt, die auf Änderungen regieren. Dennis .. schrieb: > Ohne Schaltplan kann man doch wenigstens sagen ob die Schaltung mit den > angegeben Bausteinen so möglich ist. Und mit Schaltplan sieht man selber oft auf Anhieb, ob eine Idee Hand und Fuß hat, denn dort im Schaltplan gibt es auch kein "danach", sondern es ist alles gleichzeitig da... Dennis .. schrieb: > Einen fertigen Schaltplan habe ich nur auf Papier. Fotografiere ihn. Du hast sicher ein Handy...
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Dennis .. schrieb: > Für die Stromüberwachung kam mir die Idee einen Messshunt einzubauen > können und danach mit einem Operationsverstärker die Abfallende Spannung > zu verstärken. (100 mV oder weniger als Ziel gesetzt) > Danach soll das Signal mit einem Schmitt Trigger zu einem Impuls > umgewandelt werden. > Das Signal der Spannungs- und das der Stromüberwachung sollten dann > mit einem NAND Gatter die 10 MOSFETS ansteuern. Geht einwandfrei so wie Du es vorhast. Nimm 1/4 LM324 (4 fach OPV) Und ein 4093 CMOS Nand, das hat gleich Schmittriggereigenschaften mit drin. Spart Dir Bauteile. > 10 MOSFETS Da nimm 10 Stück BUZ 11, der ist preisgünstig. scnr.
Dennis .. schrieb: > für eine Photovoltaik Inselanlage soll ein Entladeschutz der Bleiakkus > und ein Überstromschutz realisiert werden, der bei 10,8 V und 100 A > abschaltet. Der Schutz soll sich automatisch rückstellen, wenn Strom und > Spannung wieder in einem akzeptablen Bereich liegen. Wie soll das gehen ? Wenn abgeschaltet ist, ist der Strom automatisch 0, und damit unter jeder Schwelle. Wenn abgeschaltet ist, soll also eingeschaltet werden ? Da hat doch jemand nicht nachgedacht. Tiefentladeschutz geht, aber die Spannung am Akku wird von 10.8V auch sofott wieder etwas steigen wenn abgeschaltet wird, man sollte also nicht bei 10.8 oder 10.9 sondern vielleicht erst 11.8V wieder einschalten.
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Michael B. schrieb: > Da hat doch jemand nicht nachgedacht. Doch, doch .-) Da wird alle 580ms für 2 ms retriggert, und die Bedingung "Strom im akzeptablen Bereich" ausgewertet. Deswegen ja auch das 4-fach Nand 403, 2 der Gatter machen den 580/2 ms Timer. Ja ich weiß, es geht geht auch mit einem Viertel 4093 so einen Timer mit unsymmetrischem Tastverhältnis aufzubauen.
mach Dir nix aus dem Geschwurbel der selbsternannten "Profis" die nur auf Knitterfreien Vierfarbdruck Schemas helfen wollen. Deine Schaltung funktioniert prinzipell schon richtig; Du musst nur den Fehler wieder ausbauen.
Angehängte Dateien:
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20160126171252.jpg
400 KB
Hier erstmal die Schaltung für den Entladeschutz. R2 dient zur Einstellung des Abschaltspannungsbereichs und ist noch nicht bekannt.
R2 liefert immer Null Volt, egal wie du ihn einstellst. Beim 7808 fehlt ein Kondensator am Eingang -> Beachte die Hinweise im Datenblatt. Sie sind nicht zu übersehen. Die Ansteuerung des Gate ist viel zu hochohmig. Wenn du so 100A Last schaltest, fliegt dir der Transistor garantiert um die Ohren. Ich sehe in dem Schaltplan keine Strom-Messung. Du wolltest doch abhängig von der Stromstärke schalten, oder nicht? Weisst du wie man Stromstärken misst? Bei der Last unterbrichst du den Minus Pol = GND. Das ist fast immer eine ganz schlechte Idee. Denn sobald der Transistor aus schaltet, ist GND nicht mehr GND. Dann hast du plötzlich zwei erheblich unterschieldliche GND Pegel (nämlich 0V und ca. 12V), was zu ganz bösen Seiteneffekten führen kann. Stell Dir vor, die Last ist irgendwie (z.B. über USB) mit deinem PC verbunden. Dann knallt es und der PC ist schrott. Oder das USB Kabel brennt ab. Besorge Dir schonmal einen Schuss-sicheren Schutzanzug und einen Helm. Du wirst ihn brauchen.
Nochwas: Ist die Last induktiv? Wenn ja, wie beschützt die den MOSFET vor Überspannung beim Abschalten?
Danke für eine Hilfreiche Antwort. Stimmt der Abgriff von R2 darf nicht mit Masse verbunden werden, sonst funktioniert der geplante Spannungsteiler nicht. Der 0,33 micro Farad Kondensator beim 7808 wurde ergänzt. Bei dem IRFB7440 MOSFET habe ich vergessen dazu zu schreiben, dass es sich um sieben Stück ind parallel handelt. Soll ich außerdem noch R4 verkleinern? Es soll ein Wechselrichter mit den Akkus betrieben werden. Vor den Spannungsspitzen schützt die im MOSFET verbaute Leerlaufdiode. (Nicht auf dem Plan) Wie kann ich den von dir genannten Effekt mit dem Abschalten des GND umgeben? EDIT.: Die Schaltung für die Stromüberwachung folg morgen. Geplant war die Gates der sieben MOSFETS von der Spannungs- oder Stromüberwachung mittels jeweils einem BC547 auf Masse zu ziehen.
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Das ist keine Leerlaufdiode, sondern eine parasitäre Zenerdiode. Die ist nur berenzt belastbar. In der Regel reicht es für kleine Relais. Aber ob es für die Induktive Last durch den Wechselrichter reicht, kann ich nicht abschätzen. Du solltest die Transistoren mit einem STARKEN Treiber ansteuern, nicht mit dieser ultra billigen Variante auf Kleinleistungs-Transistor und Widerständen. Bedenke, dass der MOSFET (verglichen mit bipolaren Transistoren) eine gewaltige Gate-Kapazität hat. Erst Recht, wenn du davon mehrere parallel schaltest. Zusammen mit der Hochohmigen Ansteuerung bildet die Kapazität einen Tiefpass. Der Transistor wird nciht "schalten", sondern langsam vom nicht leitenden in den leitenden Zustand übergehen (und umgekehrt ebenfalls). In diesen Phasen wird er heißer, als du erwartest. Warscheinlich wird er sogar überlastet, selbst mit einem unendlich großen Kühlkörper. Es ist ganz wichtig, dass der MOSFET so schnell wie möglich ein und aus schaltet. Aber auch nicht zu schnell, das kann ihm wiederum schaden. Dazu musst du dich mit dem Datenblatt des MOSFET Beschäftigen. Timing spielt bei so hohen Strömen eine ganz wichtige Rolle. Die Versorgungsspannugn ist nicht einfach da. Beim Anschließen der Stromversorgung wird sie von Null auf 8V ansteigen. Hast du bedacht, dass der Schmitt-Trigger in dieser Phase ein undefiniertes Verhalten hat? Und wie wird der MOSFET reagieren, wenn er vorübergehend nur halb angesteuert wird, zum beispiel mit einer Spannung, die innerhalb von einigen zig ms von 0V auf 8V ansteigt oder gar mehrmals hin und her schwankt?
Dennis .. schrieb: > Vor den Spannungsspitzen schützt die im MOSFET verbaute Leerlaufdiode. Im Mosfet ist keine "Leerlaufdiode", sondern nur eine parasitäre (und i.A. schlechte) Body-Diode, die aber nur schlecht spezifiziert ist. > die im MOSFET verbaute Leerlaufdiode. (Nicht auf dem Plan) Doch, diese Diode ist auf dem Plan. Sieh ihn dir mal ganz genau an... ;-) Es ist übrigens oft keine gute Idee, die Masse zu schalten. Probleme gibt es, wenn andere Geräte, die fest mit Masse verbunden sind, mit dem geschalteten Gerät verbunden werden.
Dennis .. schrieb: > Hier erstmal die Schaltung für den Entladeschutz. Abgesehen von der Verschaltung von R2: Du meinst, es ist schlau, wenn der Akku leer ist, ihn dann mit dem Ruhestrom des 7805 (ca. 3mA) und über die 10k des eingeschalteten BC547 (nochmal 0.8mA) dann zielsicher tiefzuentladen ? Nicht doch eher einen Chip nehmen, der nicht so gnadenlos viel Strom braucht, wie ICL7665 ? http://www.dse-faq.elektronik-kompendium.de/dse-faq.htm#F.21.12
Viel schlimmer ist, dass keine Hysterese drin ist. Wenn der MOSFET den Akku abschaltet, dann steigt die Klemmenspannung schnellwieder an, und dann geht das hin und her. Dann keine KerKos am 4093. (Pin 14,7) CD4093 ist aber auch keine gute Lösung, vielleicht nur für einen Dämmerungssensor. OP wäre schon besser. Die Spannung von R2 muss noch mit Kondensatoren etwas träge gemacht werden(entkoppeln) Sonst schaltet sich bei höheren Einschaltströmen gleich alles ab. (und wieder an)
Thomas B. schrieb: > Viel schlimmer ist, dass keine Hysterese drin ist. Doch, der 4093 hat Schmitt-Trigger-Eingänge. Ob allerdings die Hysterese für die Anwendung passt ist eine andere Frage. Gruß Dietrich
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