Hallo zusammen, ich möchte eine Klemmschaltung mit einem Thyristor testen. Mich interessiert, ob der Thyristor in der Lage ist, bestimmte Sicherungen zuverlässig wiederholt auszulösen, oder ob er irgendwann thermisch oder anderweitig überlastet wird. Jetzt möchte ich ungerne eine 250er Tüte Flachstecksicherungen braten. Dazu schwebt mir vor, die Versorgungsspannung per high side switch (z. B. pFET) zu schalten und in den GND-Pfad einen Shunt (Hochlastwiderstand 0,1 Ohm) einzusetzen. Dann kann ich per µC den Strom durch den Shunt messen und nach z. B. einem bestimmten Schmelzintegral den HSS öffnen. Ist es so einfach? Gibt es dafür ein einigermaßen überschaubares und dennoch ausreichend realistisches mathematisches Modell? Anforderung ist eigentlich nur, dass mir der Versuch verrät, ob in der Praxis der Thyristor mehrere Auslösungen überleben wird. Oder anders: Gibt es einfachere Methoden? Oder hat wer Erfahrung mit Klemmschaltungen? Ich verwende einen BT151S als Thyristor, der bei einer längeren Überspannung > ca. 35 V auslösen soll.
Thomas S. schrieb: > einem bestimmten Schmelzintegral den HSS öffnen. > Ist es so einfach? Gibt es dafür ein einigermaßen überschaubares und > dennoch ausreichend realistisches mathematisches Modell? Nun ja, nennt sich Schmelzintegral, I^2*t In der Praxis ist es nicht ganz diese Kurve, so weit ich weiss weil Konvektionskühlung sie verzerrt http://eska-fuses.de/fileadmin/pdf/content/Technische_Einfuehrung.pdf
Irgendjemand könnte Schmelzsicherungen gebrauchen. Irgendjemand könnte Schmelzsicherungen herstellen. Irgendjemand könnte die technischen Daten festlegen. Wie könnte das Dokument heißen, wo diese drin stehen? Norm, Datenblatt oder Data sheet?
Thomas S. schrieb: > ich möchte eine Klemmschaltung mit einem Thyristor testen. Mich > interessiert, ob der Thyristor in der Lage ist, bestimmte Sicherungen > zuverlässig wiederholt auszulösen, No na! Wozu wäre eine Crowbar sonst gut so wie ein Brecheisen für Mitternachtsschlosser??? oder ob er irgendwann thermisch oder > anderweitig überlastet wird. Thyristor schaltet durch, Sicher brennt durch, Ende in einigen zehntel Sekunden! Was soll der Thread bewirken?
Test, ob die Sicherungen den Anforderung der Schaltung genügen und das alles Simulieren. Einsparung von Erprobungskosten. Genau dafür sind Simulationsprogramme gemacht.
Thomas S. schrieb: > ich möchte eine Klemmschaltung mit einem Thyristor testen. Mich > interessiert, ob der Thyristor in der Lage ist, bestimmte Sicherungen > zuverlässig wiederholt auszulösen, oder ob er irgendwann thermisch oder > anderweitig überlastet wird. Mir ist dein Anwendungsfall noch nicht so ganz klar. Wenn du eine normale Crowbar-Schaltung testen möchtest, reicht es ja, wenn du 3-10 mal eine Sicherung erfolgreich durchgeschmolzen hast. Der Anwender wird diesen Fall wohl kaum mehr als 10x herbeiführen, bevor er Kontakt mit dem Hersteller des Gerätes sucht... Falls du einen Teststand zur Qualitätskontrolle von Sicherungen bauen möchtest und der Thyristor muss tausende von Auslösungen überleben, ist es vermutlich ratsam diesen äußert überdimensioniert zu kühlen. Die Energie, die für die Auslösung nötig ist (und damit die nötige Kühlleistung für den Thyristor), lässt sich ja aus dem Schmelzintegral errechnen. Es wird ja auch eine gewisse Zeit dauern, bis ein neuer Test gestartet werden kann, dieser Faktor geht dann auch in die Berechnung ein (duty cycle).
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So schwierig kann es nicht sein, den passenden Thyristor auszuwahlen. 1. Nachschauen wie sich die Sicherung gemaess Datenblatt verhaelt. 2. In welcher Zeit moechte ich sie weg haben. Realistisch bleiben, denn das Power Supply muss den Strom auch liefern. 3. Falls die Zeit ganz kurz sein muss, zB kleiner 10ms, und der Strom zu hoch ist, kann ihn den Stromanstieg mit einer Spule bremsen. 4. Thyristor nach Average Current, nicht nach non-repetitive Peak current auswaehlen. Keine Bange, es gibt tatsaechlich Thyristoren, die sind fuer 500A spezifiziert. Es gibt auch noch groessere. Nicht bei Conrad oder Reichelt. Bei Stroemen im kA Bereich geht man vieleicht besser zu den Funkenstrecken, resp Thyratrons. Die sind dann vielleicht guenstiger.
Joe F. schrieb: > Mir ist dein Anwendungsfall noch nicht so ganz klar. Klar könnte ich auch einfach ein paar Sicherungen schmelzen lassen. Für die einmalige Verwendung rechtfertigt der Preis einer Tüte Sicherungen nicht die Entwicklung der Schaltung. Da bin ich bei Euch. Ich dachte aber daran, die Schaltung praktisch als "einstellbaren Sicherungsautomat" an meinem Labornetzteil weiterverwenden zu können. Die Kennlinien bzw. Schwellwerte der Schmelzintegrale für unterschiedlich dimensionierte und unterschiedlich flinke Sicherungstypen darauf laden und man hat immer die passende Sicherung zum Experimentieren da. Eventuell könnte man ein zusätzliches Programm integrieren, das kein typisches Schmelzintegral verwendet, sondern den Stromfluss über einen Zeit mittelt und bei einem schnellen Stromanstieg um x Größenordnungen trennt. Und als ersten Anwendungsfall könnte ich die Crowbar testen. Ich habe wenig Erfahrung mit dem Design von Crowbars. Ich habe einige Datenblätter gelesen und gegoogelt, daher weiß ich als Datentechniker von den Kennlinien und Schmelzintegralen ;-). Nur fällt es mir schwer, die Schleifenimpedanz einschließlich Leiterbahnen, Lötstellen, Steckverbindungen und Leitungen abzuschätzen, also zu wissen, welcher Strom sich am Ende wirklich einstellen wird und wie lange der Thyristor den dann aushalten muss. Oder wie hoch di/dt in dem Anwendungsfall wohl ist. Das könnte ich dann mit verschiedenen Leitungslängen, unterschiedlich bemessenen Sicherungen usw. testen. Findet ihr das so abwegig? Es gibt doch hier auch Leute, die sich eine programmierbare Last bauen oder kaufen. Da könnte man doch auch von Fall zu Fall den jeweils richtigen Hochlastwiderstand mit Kühlung kaufen und könnte das eine ganze Weile tun, bis sich die programmierbare Last amortisiert... Meine Frage in einem Satz: Kann der Aufbau, so wie ich mir den vorstelle, sinnvoll funktionieren oder stelle ich mir die Modellierung der Sicherung zu einfach vor? Statt eines Shunts könnte man natürlich auch einen Hall-Strommesser verwenden (ACS758 z. B.).
Thomas S. schrieb: > Da könnte man doch auch von Fall > zu Fall den jeweils richtigen Hochlastwiderstand mit Kühlung kaufen und > könnte das eine ganze Weile tun, bis sich die programmierbare Last > amortisiert... Nur das selbst der "richtige" Hochlastwiderstand keine dynamische Prüfmöglichkeit des Prüflings beeinhaltet. Das ist aber unter anderem eine Standardfunktion von elektronischen Lasten. Zu Deiner Thematik: Schau bitte mal unter ELV, ESI100, das könnte schon einigermaßen dicht an Deine Problemstellung gehen.
Thomas S. schrieb: > stelle ich mir die Modellierung > der Sicherung zu einfach vor? Was soll modelliert werden? Der einfachste Fall ist ein -> aus bei einem zu großem Strom, so wie die Sicherung üblicherweise genutzt wird. Dazu noch eine Temperaturabhängigkeit, falls benötigt. Es ist, wenn daraus eine Docktorarbeit werden soll, die Plasmaentwicklung während des Durchschmelzens modellierbar.
Lutz H. schrieb: > Was soll modelliert werden? Der einfache Fall, beim Experimentieren nichts ins Nirwana zu schicken geht natürlich sehr einfach. Wahrscheinlich sogar noch mit einem besseren Auslöseverhalten als mit einer Schmelzsicherung. Aber zum Beispiel die Aussage "die Crowbar überlebt an der Testschaltung, dann überlebt sie auch an der echten Sicherung" bedingt ja, dass sich die Testschaltung wenigstens in etwa so verhalten kann, wie eine echte Sicherung. Mit Modell meine ich hier Folgendes: - Die normale Sicherung wird wärmer, wenn mehr Strom fließt. - Sie wird von der Umgebungsluft gekühlt, also spielt die Umgebungstemperatur eine Rolle (auch im Datenblatt sichtbar). - Bei zunehmender Hitze spielt Konvektion eine Rolle, die den Draht wieder abkühlt. - Wenn die Temperatur einen bestimmten Schwellwert erreicht, schaltet der pFET ab. Also: Erwärmung ~ i^2 Abkühlung ~ (Drahttemperatur - Umgebungstemperatur) * Wärmewiderstand_Draht_Luft (Erwärmung - Abkühlung) integriere ich auf und ab einem gewissen Schwellwert drehe ich den Saft ab. Ist das eine sinnvolle Berechnung oder physikalisch völlig daneben?
Andrew T. schrieb: > Schau bitte mal unter ELV, ESI100 Hah guck mal! An so etwas dachte ich, nur für DC Kleinspannung. Das schaue ich mir mal an, danke für den Tipp.
Thomas S. schrieb: > Andrew T. schrieb: >> Schau bitte mal unter ELV, ESI100 > > Hah guck mal! An so etwas dachte ich, nur für DC Kleinspannung. Das > schaue ich mir mal an, danke für den Tipp. Nun, für DC ist das noch einfach dies hier zu finden: https://www.elv.de/Elektronische-Sicherung-0,5-10-A/x.aspx/cid_726/detail_34247
>Der einfache Fall, beim Experimentieren nichts ins Nirwana zu schicken
geht natürlich sehr einfach. Wahrscheinlich sogar noch mit einem
besseren Auslöseverhalten als mit einer Schmelzsicherung.
Dafuer gibt's doch Laborpowersupplies. Maximalstrom einstellen, und
alles ist ok. Ich musste bisher noch nie einen zeitabhaengigen Ueberstom
implementiert haben.
Die Sicherung hat im erwärmten Zustand einen nicht zu vernachlässigenden Innenwiderstand. Das reduziert Dir den Strom durch Deinen Thyristor. Wenn Du ein Testsetup mit FET-Schalter statt Sicherung aufbaust, hast Du diesen Effekt nicht, der Thyristor bekommt die ganze Zeit den vollen Strom ab bis Dein FET ausschaltet. Ein solcher Test wäre also härter als die Realität mit echter Sicherung. Thyristoren sind nicht teuer. Überlege wieviel deutlich dickere Thyristoren Du verbauen kannst, bis Deine Zeit für Test, Simulation,... wieder drin sind.
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