Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Strombegrenzung 28.8V 20A


von Thomas (Gast)


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Wie kann ich die Spannung aus 2 in Serie geschalteten Autobatterien 
(max. also 28.8V) auf im Fehlerfall auf 20A (+-5%) begrenzen? Die 
Schaltung sollte im Normalbetrieb möglichst wenig Verlustleistung haben 
und im Fehlerfall den Strom halt so lange begrenzen wie (thermisch) 
möglich und dann abschalten.
Gibt es fertige Begrenzer oder taugliche ICs?

von Stefan F. (Gast)


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Dein Strombegrenzer muss im Extremfall fast 600 Watt verheizen. Du wirst 
ganz sicher kein IC finden, das dazu imstande ist.

Da bleibt nur eine eigene Entwicklung mit dicken Transistoren, 
Kühlkörper und Lüfter.

Wozu brauchst du das?

von Der Andere (Gast)


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Was ist das Ziel?
Wass willst du damit erreichen/verhindern.

Ein Ic durch das 20A fliessen wirst du nicht finden. Da muss man eine 
Schaltung entwickeln, so sie denn wirklich notwendig ist.

von Axel S. (a-za-z0-9)


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Thomas schrieb:
> Wie kann ich die Spannung aus 2 in Serie geschalteten Autobatterien
> (max. also 28.8V) auf im Fehlerfall auf 20A (+-5%) begrenzen?

Der klassische Weg ist eine Schmelzsicherung. Nicht besonders genau, 
aber preiswert und mit geringen Nebenwirkungen. Kannst du erläutern, 
warum das für dich nicht gut genug ist?

von Harald W. (wilhelms)


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Axel S. schrieb:

>> Wie kann ich die Spannung aus 2 in Serie geschalteten Autobatterien
>> (max. also 28.8V) auf im Fehlerfall auf 20A (+-5%) begrenzen?
>
> Der klassische Weg ist eine Schmelzsicherung.

Alternativ ein sog. Sicherungsautomat.

von sicherung (Gast)


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von Thomas (Gast)


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Schmelzsicherungen und Sicherungsautomaten gehen leider nicht, da auch 
keine kurzzeitigen Stromspitzen toleriert werden können. Da hängt leider 
eine empfindliche Schaltung dran, der restliche Strom muss tatsächlich 
verheizt werden. Primär geht es um eine Einschaltstrombegrenzung (sehr 
große Kapazitäten), aber auch um einen Schutz im Fehlerfall. Im 
Fehlerfall kann auch sehr schnell abgeschaltet werden, beim Einschalten 
wäre das aber eher sinnlos....

von Pandur S. (jetztnicht)


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Ich wuerde eher eine PWM Stufe dahinterschalten, die ein verlustarmes 
Stromlimit kann. Dh bei zunehmendem Ueber-Strom mit der Spannung 
herunterfaehrt.
Dabei muesste man etwas zur Dynamik wissen. Wie schnell, dh welche 
Bandbreite, soll dieser Stromquellenmode denn haben.

Oder geht es eher um einen Sicherungsersatz, der einfach bei Ueberstrom 
dauerhaft unterbricht? Dann ist allerdings auch nichts mit Motor 
anlassen und dergleichen.

von Harald W. (wilhelms)


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Oh D. schrieb:

> Ich wuerde eher eine PWM Stufe dahinterschalten,

PWM ist zur Strombegrenzung eher nicht geeignet.

von Harald W. (wilhelms)


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Thomas schrieb:

> Primär geht es um eine Einschaltstrombegrenzung (sehr
> große Kapazitäten),

Dann bleibt nur die Standardlösung mit sog. Anlassheissleitern.
Will man deren Spannungsababfall nicht tolerieren, muss man
sie nach dem "Anlassen" mit einem Relais kurzschliessen.

> aber auch um einen Schutz im Fehlerfall.

Dafür braucht man zusätzlich Sicherung oder Automat.

von Axel S. (a-za-z0-9)


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Thomas schrieb:
> Schmelzsicherungen und Sicherungsautomaten gehen leider nicht, da auch
> keine kurzzeitigen Stromspitzen toleriert werden können. Da hängt leider
> eine empfindliche Schaltung dran, der restliche Strom muss tatsächlich
> verheizt werden.

Das halte ich für ausgemachten Unsinn. Stromspitzen (im Gegensatz zu 
Spannungsspitzen) entstehen nicht ohne Zutun des Verbrauchers. Und bei 
Batterieversorgung gibt es btw. auch keine Spannungsspitzen.

Eine Schaltung die nun einerseits ihrer Versorgung derart hohe Ströme 
abverlangt, die andererseits aber nicht verträgt, ist schlicht kaputt.

> Primär geht es um eine Einschaltstrombegrenzung (sehr
> große Kapazitäten)

Das klingt kein bißchen seriös. Andererseits gibt es bewährte und gut 
funktionionierende Konzepte zur Einschaltstrombegrenzung.

> aber auch um einen Schutz im Fehlerfall.

Exakt dieser Schutz wird in 99% aller Anwendungen mit schmelzenden oder 
magnetisch auslösenden Sicherungen gewährleistet. Ich bin kein bißchen 
davon überzeugt, daß deine Anwendung etwas anderes erfordert. Bis du 
mich vom Gegenteil überzeugst, werde ich keinen weiteren Gedanken darauf 
verschwenden.

von Uwe B. (Firma: TU Darmstadt) (uwebonnes)


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Hotswap Controller mit TPS2490/91 und Transistorbank.

von MaWin (Gast)


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Stefan U. schrieb:
> Da bleibt nur eine eigene Entwicklung mit dicken Transistoren,
> Kühlkörper und Lüfter.

Es geht natürlich auch das Schalttransistorprinzip: Bei 20.1A 
abschalten, bei 20.0A einschalten (Hystereseregler), und in der Leitung 
zum Verbraucher eine Drosselspule, die die Stromänderungsbeschwindigkeit 
auf verträgliche Schaltgeschwindigkeiten dämpft (z.B. 1mH ca. 100kHz). 
Damit bei ausgeschaltetem Transistor der Strom aus der Drossel weiter 
fliesst braucht man noch die Freilaufdiode des Buck-Converters.

So kann man den Strom dauerhaft limitieren ohne Überhitzung, allerdings 
ist die Qualität der Ausgangsspannung nicht mehr so gut sondern zerhackt 
und müsste zumindest mit einem Elko gefiltert werden.

von Stefan F. (Gast)


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> Bei 20.1A abschalten, bei 20.0A einschalten

Wenn ich bei 20.1A abgeschaltet habe, kann kein Strom mehr fließen. Die 
20.0A sind dann nicht mehr erreichbar.

> eine Drosselspule, die die Stromänderungsbeschwindigkeit
> auf verträgliche Schaltgeschwindigkeiten dämpft
EIgent sich nicht für jeden Fall. Schalte mal so eine Spule in Reihe zu 
einem handelsüblichen Mikroprozessor. ich wetter, der funktioniert dann 
nicht mehr.

Schaltregler sind träge. Wieviel Trägheit zulässig ist, wissen wir noch 
nicht.

von Der Andere (Gast)


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Stefan U. schrieb:
> EIgent sich nicht für jeden Fall. Schalte mal so eine Spule in Reihe zu
> einem handelsüblichen Mikroprozessor. ich wetter, der funktioniert dann
> nicht mehr.

MaWin hat ja gesagt, einen Kondensator dahinter braucht man, dann hätte 
man nur noch geringen Ripple.
Diese Strombegrenzung würde funktionieren, nur stellt sich halt die 
Frage von Axel, muss ausser beim Einschalten der Strom bei einem 
Ereignis X wirklich begrenzt werden oder wäre dann eine Abschaltung 
(Sicherung) nicht sinnvoller.
Dazu fehlt aber weitere Info.

von Dieter W. (dds5)


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Damit würde man aber nur den Eingangsstrom begrenzen, der 
nachgeschaltete Glättungselko dagegen liefert wieder die Stromspitze zum 
Killen der angeschlossenen Schaltung.

von rogerz (Gast)


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http://www.sinusleistungssteller.de/EBS_DataSheet.pdf

Vorladung ist bereits enthalten - 250mA Konstantstrom

Im Fehlerfall erfolgt Abschaltung innerhalb von ca. 10µs - das reicht, 
um nachgeschaltete Halbleiter zu schützen. Eine Schmelzsicherung oder 
DC-sicherungsautomat ist dafür zu langsam

Kleinster instellbarer Trigger-Strom im Moment gerade so um 20A, das 
läßt sich aber im Einzelfall auch auf kleinere Ströme abhändern (z.B. 
5..60A einstellbar)

von Stefan F. (Gast)


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> Im Fehlerfall erfolgt Abschaltung

Abschaltung ist nicht erwünscht, sondern Strombegrenzung.

von MaWin (Gast)


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Stefan U. schrieb:
> Wenn ich bei 20.1A abgeschaltet habe, kann kein Strom mehr fließen. Die
> 20.0A sind dann nicht mehr erreichbar.

Du hast das Prinzip einer Spule mit Freilaufiode nicht verstanden.

Stefan U. schrieb:
> EIgent sich nicht für jeden Fall. Schalte mal so eine Spule in Reihe zu
> einem handelsüblichen Mikroprozessor. ich wetter, der funktioniert dann
> nicht mehr.

Bei dir funktioniert offenkundig auch kein Schaltregler.

Ganz einfach Stafan: Wenn man keine Ahnung hat, einfach mal die Klappe 
halten.

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