Hallo, ich bin auf der Suche nach einem Leistungs PTC-Widerstand. Der sollte so zw. 50W und 100W bei hohen DC-Spannungen so bis 600V können. Kennt da wer einen (falls es das überhaupt gibt)? Kaskadierungen kämen auch in Frage. Gruß Eddie
Ich möchte einen sehr großen Kondensator (C= 2* 3,57mF, U=600V) kontrolliert entladen.
Ich kenne PTCs vom Laden von DC-Zwischenkreisen, dort wird das verwendet um Inrush-Ströme zu begrenzen. Ein PTC hat halt den Vorteil, dass er mehr oder weniger eigensicher ist. Kuck mal bei Vishay. Folgende wären z.B. denkbar: http://www.vishay.com/docs/29165/ptcel.pdf Die wären für solche Anwendunge gedacht. Ein weiterer Hersteller wäre EPCOS. Bourns möglicherweise auch, aber ob die sowas haben?
Das Problem ist, der PTC soll gleichzeitig ein Schutz sein falls die Entladeschaltung bei anliegender Speisespannung aktiviert wird. Der Gedanke ist dass die hohe Last den PTC erhitzt und der dann selbsttätig runter regelt.
Hallo zusammen.
> Dazu wäre ein NTC besser geeignet.
Wohl kaum.
Was hälst du von 2 oder 3 St. 25 (40, 60) Watt Glühlampen in Serie?
Quick & dirty.
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Wilhelm
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Wenns um einzelne Exemplare geht: Leistungs-PTCs werden z.B. in Pistolen für Schmelzkleber verwendet. Die Entmagnetisierungseinheiten alter Farbfernsehgeräte dürften aber auch von der Leistung her ausreichen. Die hielten ja mehrere Ampere beim Einschalten aus. Der PTC könnte dauernd dran bleiben, nur würde er für die Temperaturhaltung eine Dauerleistung von einigen W verbrauchen. Die Entladegeschwindigkeit würde auch eher durch das Abkühlverhalten des PTC bestimmt. PTCs sind aber schon von vornherein auf thermischen Stress durch das schnelle Erwärmen ausgelegt. Aber ginge das nicht einfacher mittels eines Leistungswiderstandes? Die gespeicherte Energie bei 600V,7mF ist ja ca. 1200Ws. Bei 600V und 300 Ohm wäre der Anfangsstrom 2A, die Zeitkonstante dabei ist 0,9s, dh. nach wenigen Sekunden wäre die Leistung am R schon wieder vorbei. Man müsste halt den Widerstand zur Entladung zuschalten und bei Betrieb wegschalten. Ein bisschen Elektronik und ein Mosfet würde ja reichen. Glühbirnen gehen nicht? Wären z.B.gleich eine optische Anzeige des Entladezustands. Beim NTC wirds dann unübersichtlich, da da das zeitliche Verhalten beim Erwärmen während der Entladung eine Rolle spielt. Auch sind m.W. NTCs kaum für den Betrieb an hohen Spannungen geeignet
@A. H. (dernetteeddie1978) >Das Problem ist, der PTC soll gleichzeitig ein Schutz sein falls die >Entladeschaltung bei anliegender Speisespannung aktiviert wird. Der >Gedanke ist dass die hohe Last den PTC erhitzt und der dann selbsttätig >runter regelt. So einen zu finden, der für deinen Arbeitspunkt paßt, wird eher schwierig. Mach es wie von Wilhelm Schürings vorgeschlagen. 3x230V Glühlampe mit 60W in Reihe schalten, fertig ist der 600V Entladewiderstand, der auch dauerhaft 600V aushält. Das sind auch PTCs!
Hallo, in der Tat, in dem Gerät um das es geht sind schon 4*100Ohm/50W Leistungswiderstände parallel drin. Die werden genanu so über ne Schaltung mit MOSFets zugeschaltet. Die Vorgabe für das Gerät sind zusätzlich aber auch 5*Tau=2s. Der Auftraggeber möchte aber nun halt das ganze mit einem PTC gegen die o.a. Fehlbedinung schützen. Entweder in rehe zu den Widerständen oder aber alleine. Problem ist: Möglichkeit 1: Wenn ich sie in Reihe mit den Lastwiderständen schalte brauche ich für den normalen Entladefall einen der im einstelligen mOhm Bereich liegt, damit keine Spannung und somit keine Leistung über ihm abfällt. Bei der Fehlbedienung müsste der Widerstand auf 50-100kOhm (je nach Leistungaufnahmefähigkeit) gehen, und gleichzeitig aber die 600V können. So einen finde ich nicht. Ansonsten müsste man div. in Reihe und auch parallel kaskadieren um da irgendwie hinzukommen. Möglichkeit 2: Ich lasse die Leistungswiderstände weg und machs nur über die PTCs. Dann brauche ich aber welche mit entsprechender Leistungsaufnahmefähigkeit. Finde ich ebenfalls nicht.
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Falk B. schrieb: > @A. H. (dernetteeddie1978) > >>Das Problem ist, der PTC soll gleichzeitig ein Schutz sein falls die >>Entladeschaltung bei anliegender Speisespannung aktiviert wird. Der >>Gedanke ist dass die hohe Last den PTC erhitzt und der dann selbsttätig >>runter regelt. > > So einen zu finden, der für deinen Arbeitspunkt paßt, wird eher > schwierig. > Mach es wie von Wilhelm Schürings vorgeschlagen. > > 3x230V Glühlampe mit 60W in Reihe schalten, fertig ist der 600V > Entladewiderstand, der auch dauerhaft 600V aushält. Das sind auch PTCs! Und was ist hiermit: http://www.vishay.com/thermistors/ptc/ Und hiermit: https://www.ametherm.com/inrush-current/ptc-thermistors-for-inrush-current-limiting Wie gesagt, PTC sind eine gängige Art in der Automatisierungstechnik, um DC-Zwischenkreise von großen Wechselrichtern zu laden. Das hat schon seinen Grund. In den Datenblättern werden genau solche Anwendungen genannt: http://www.vishay.com/docs/29165/ptcel.pdf Ich zitiere: "APPLICATIONS Inrush current limiting and load-dump resistor in: • Smoothing and DC-link capacitor banks • Power inverters • Discharge - charge circuits" "Discharge circuit" ist das, was der TE haben will. PTC lassen sich hervorragend parallel schalten.
NTC thermistors are the most commonly used limiter. They have a wide range of uses and applications. However, a few scenarios exist that require a positive temperature coefficient (PTC). Für den TO ist ein NTC geeignet. Punkt! Unglaublich, daß man hier die simpelsten Wahrheiten nicht mehr nennen kann, ohne hundert Gegenstimmen. Bin dann besser raus hier...
Hallo zusammen,
> Mach es wie von Wilhelm Schürings vorgeschlagen.
Danke Falk, ich fühle mich geehrt.
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Wilhelm
@A. H. (dernetteeddie1978) >in der Tat, in dem Gerät um das es geht sind schon 4*100Ohm/50W >Leistungswiderstände parallel drin. Die werden genanu so über ne >Schaltung mit MOSFets zugeschaltet. Die Vorgabe für das Gerät sind >zusätzlich aber auch 5*Tau=2s. Also tau < 0,4s, macht bei 7,2mF R<55 Ohm. >Der Auftraggeber möchte aber nun halt das ganze mit einem PTC gegen die >o.a. Fehlbedinung schützen. Entweder in rehe zu den Widerständen oder >aber alleine. Er will gegen Fehlbedienung schützen. Ob man das mit PTC oder anders macht, muß sich noch rausstellen. >Wenn ich sie in Reihe mit den Lastwiderständen schalte brauche ich für >den normalen Entladefall einen der im einstelligen mOhm Bereich liegt, Quark. Da würden ein paar Ohm reichen. >damit keine Spannung und somit keine Leistung über ihm abfällt. >Bei der Fehlbedienung müsste der Widerstand auf 50-100kOhm (je nach >Leistungaufnahmefähigkeit) gehen, und gleichzeitig aber die 600V können. In der Tat. >So einen finde ich nicht. Gibt es auch nicht. >Ansonsten müsste man div. in Reihe und auch parallel kaskadieren um da >irgendwie hinzukommen. Ist Unsinn. >Ich lasse die Leistungswiderstände weg und machs nur über die PTCs. Dann >brauche ich aber welche mit entsprechender Leistungsaufnahmefähigkeit. Gibt es kaum bis gar nicht. 1200J sind schon ne Menge Holz. Außerdem ist deine benötigte Kennlinie zu extrem. Man könnte mit einer Art Sicherung arbeiten, die etwas träge ist. Der Entladestrom fängt bei 600V/25 Ohm=24A. Also nimmt man eine mittelträge 16A Sicherung! Doch die muss 600V DC trennen können, das können einfach Sicherungen NICHT! Also muss man suchen!
Hmm schrieb: > Und hiermit: > https://www.ametherm.com/inrush-current/ptc-thermistors-for-inrush-current-limiting Der einzige PTC den ich finden kann hat nicht genug Leistung: http://www.ametherm.com/inrush-current/inrush-ptc-thermistor Die anderen Inrush current limiter müssen NTCs sein. Ihr Widerstand sinkt mit steigender Stromstärke. DIe anderen schau ich mir gleich an.
Der Dreckige Dan schrieb: > Für den TO ist ein NTC geeignet. Punkt! Hi Dan, danke für deine Unterstützung. So wie ich es verstanden habe geht die reine Strombegrenzung mit nem NTC schon, aber wenn ich auch verhindern will dass Dauerstrom fließt gehts nimmer da der NTC ja immer leitender wird statt dann zu zu machen.
@Hmm (Gast) >> 3x230V Glühlampe mit 60W in Reihe schalten, fertig ist der 600V >> Entladewiderstand, der auch dauerhaft 600V aushält. Das sind auch PTCs! >Und was ist hiermit: >http://www.vishay.com/thermistors/ptc/ >Und hiermit: >https://www.ametherm.com/inrush-current/ptc-thermi... Findest du dort Typen, welche die Vorgaben des OPs ansatzweise erfüllen? >Wie gesagt, PTC sind eine gängige Art in der Automatisierungstechnik, um >DC-Zwischenkreise von großen Wechselrichtern zu laden. Sicher mit PTCs? Nicht eher NTCs? Das ist der gängige Weg für die Einschaltstrombegrenzung von Schaltnetzteilen. Einen NTC in Reihe zum Netz, der im Betrieb heiß und damit niederohmig wird. >"Discharge circuit" ist das, was der TE haben will. >PTC lassen sich hervorragend parallel schalten. Mag sein, aber such mal einen raus der ansatzweise passen könnte. Ich seh keinen 8-0
@Der Dreckige Dan (Gast) >NTC thermistors are the most commonly used limiter. They have a wide >range of uses and applications. However, a few scenarios exist that >require a positive temperature coefficient (PTC). >Für den TO ist ein NTC geeignet. Punkt! Sehr überzeugend. Jawolll!! >Unglaublich, daß man hier die simpelsten Wahrheiten nicht mehr nennen >kann, ohne hundert Gegenstimmen. Bin dann besser raus hier... Danke!
Falk B. schrieb: > Da würden ein paar Ohm reichen. Das Problem ist, dass ich bislang nur welche mit ein paar Watt Leistungsaufnahme gefunden habe. Die hatten dann so um die 6 Ohm. In Serie mit den 25 Ohm ergeben sich da direkt 116V Spanungsfall über so einem PTC.
Angehängte Dateien:
@ A. H. (dernetteeddie1978) >Das Problem ist, der PTC soll gleichzeitig ein Schutz sein falls die >Entladeschaltung bei anliegender Speisespannung aktiviert wird. Das kann und sollte man schaltungstechnisch verhindern. Z.B. mit einem 600V DC-fähigen Wechslerrelais, welches den Kondensator zwischen Speisequelle und Entladewiderstand umschaltet. Dann kann NIEMALS die Quelle und der Entladewiderstand zusammengeschaltet werden. Bei uns in der Firma gibt es in jedem HV-Erzeuger einen sog. Sicherheitskreis. Das ist einfach eine 24V Schaltspannung mit Selbsthaltung, welche von diversen Schaltern unterbrochen werden kann, wie Notaus, Schlüsselschalter und einer roten HV OFF Taste. Mit dieser könnte man das Wechslerrelais schalten, ebenso die Ansteuerung deiner 600V Quelle.
Statt "nicht genug Leistung" könnte man auch sagen "zu niederohmig". Dieser hier hat 500 Ohm, je nach Umgebungstemperatur müssten 1 bis 2 Dutzend in parallel gut passen (wenn ich die Seite 5 im Datenblatt richtig verstehe): https://www.digikey.de/products/de?keywords=B59755C0115A070
Falk B. schrieb: > Das kann und sollte man schaltungstechnisch verhindern Das hab ich dem Auftraggeber ja auch vorgeschlagen. Aber er hält bislang an seiner Idee mit den PTCs fest. Ich werd es ihm demnächst mal vorrechnen. Dann überzeugts ihn vielleicht.
eagle user schrieb: > je nach Umgebungstemperatur müssten 1 bis 2 > Dutzend in parallel gut passen Ja, in der tat. Da hab ich von Epcos/Tdk schon andere gefunden die noch etwas beser passen würfden. Aber halt mit auch nur mit 14 Stück in Parallelschaltung. Das macht für mich keinen Sinn.
Meine Idee wäre eigentlich den HV Eingang über Dioden vom Kondensator abzukoppeln und dann vor den Dioden die Spannung für ne Verriegelungsschaltung zu nutzen. Die ganze Entladeschaltung wird ja ohnehin über nen PowerMosfet in Betrieb geschaltet.
Falk B. schrieb: > Mag sein, aber such mal einen raus der ansatzweise passen könnte. Ich > seh keinen 8-0 Der wurde schon genannt: http://www.vishay.com/docs/29165/ptcel.pdf Ich verwende mal die Gleichung, die der Hersteller im Kapitel "REQUIRED NUMBER OF PTC THERMISTORS TO LIMIT CURRENT AND ABSORB ENERGY", welches sich auf S2 befindet. Ich komme etwa auf: N>= (3,57mF*(600V)²) / (2*2,3*(130°C-40°C)) = 3,1 Stück (also >4 Stück). Unter folgenden Annahmen: 600V / 3,57mF (wurde oben genannt) Typ = PTCEL17R121NBE mit Cth = 2,3J/K und min. Schaltschwelle 130°C Einer Umgebungstemperatur von max. 40° Natürlich nur bei Tmax = 40°. Wenn man eine höhere Umgebungstemperatur benötigt, entsprechend mehr. Sieht erst mal nicht so unsinnig aus. Kommt aber auf die konkreten Parameter an, wenn das Design bei 100° arbeiten muss, wird es problematisch. Aber in dem Fall kommt man auf die Idee mit den PTC ohnehin nicht.
Hmm schrieb: > 3,57mF (wurde oben genannt) !2*3,57mF=7mF Das reine Entleden würde damit wohl funktionieren. Aber die Dauerbelastung bei noch anliegender Speisespannung können die Dinger glaub ich nicht. Ihold = 100-140mA, je nach Typ
A. H. schrieb: > Hmm schrieb: >> 3,57mF (wurde oben genannt) > > !2*3,57mF=7mF Danke für die Korrektur! Das habe ich übersehen. > > Das reine Entleden würde damit wohl funktionieren. Aber die > Dauerbelastung bei noch anliegender Speisespannung können die Dinger > glaub ich nicht. > > Ihold = 100-140mA, je nach Typ Hoffentlich habe ich die Intention des TE nicht falsch verstanden: Ich dachte, es sollen die Kapazitäten drüber entladen werden, und der PTC dient nur als Sicherheit gegen Fehlansteuerung. Weil für einen Dauerbetrieb im "Trip" sind PTC nicht günstig. Die sind dann dauernd heiß. Das wäre unschön.
Die sollen zusätzlich eine Art Sicherheitsverriegelung darstellen. Falls die Entladeschaltung versehentlich aktiviert wird obwohl die Speisespannung noch anliegt. Damit würden dann dauerhaft 600V über den 25Ohm Lastwiderständen abfallen. Dies müssten die PTCs durch hochregeln ihres Widerstands abblocken. LG
@A. H. (dernetteeddie1978) >Die sollen zusätzlich eine Art Sicherheitsverriegelung darstellen. Falls >die Entladeschaltung versehentlich aktiviert wird obwohl die >Speisespannung noch anliegt. Das ist so oder so KEINE Sicherheitsverriegelung, bestenfalls eine Zusatzmaßnahme. >Damit würden dann dauerhaft 600V über den >25Ohm Lastwiderständen abfallen. Aber nur, wenn deine Quelle 25A schafft. Schafft sie das? > Dies müssten die PTCs durch hochregeln > ihres Widerstands abblocken. Können DIESE im Beitrag genannten das? Beitrag "Re: Leistungs PTC gesucht" Glühlampen können das, denn das ist ihr normaler Arbeitspunkt ;-) Und die haben auf Grund ihrer hohen Arbeitstemperatur auch die Chance, ihren Widerstand deutlich zu erhöhen. Ok, ich hab mal reingeschaut, der genannte PTCEL17R121NBE hat 120 Ohm bei 25°C. Bei ca. 170°C geht der in Richtung 1MOHM. OK, dann fließt kaum noch Strom durch das Ding und er kocht nicht ab. Aber er entlädt auch nicht mehr, bis er abgekühlt ist ;-) Ich würde das Gesamtkonzept nochmal gut überdenken und GENAU aufscheiben, was passiert, wenn welcher Fehlerfall eintritt.
Falk B. schrieb: > Das ist so oder so KEINE Sicherheitsverriegelung, bestenfalls eine > Zusatzmaßnahme. Jepp, das ist wohl war. >Aber nur, wenn deine Quelle 25A schafft. Schafft sie das? Ja >Ok, ich hab mal reingeschaut, der genannte PTCEL17R121NBE hat 120 Ohm >bei 25°C. Bei ca. 170°C geht der in Richtung 1MOHM. OK, dann fließt kaum >noch Strom durch das Ding und er kocht nicht ab. Aber er entlädt auch >nicht mehr, bis er abgekühlt ist ;-) Ja, da steht ja was von Tau-Threshold=150s. Das würde ich nun als Entladezeit (5*Tau) bei max. Belastung der PTCs interpretieren. >Glühlampen können das, denn das ist ihr normaler Arbeitspunkt ;-) Und >die haben auf Grund ihrer hohen Arbeitstemperatur auch die Chance, ihren >Widerstand deutlich zu erhöhen. ICh muss das mal mit dem Auftraggeber besprechen. Das das funktionieren würde sehe ich schon. Und die Entladezeit ist mit ca. 30 Sekunden bei 4 100W Birnen auch besser als die 150s der PTCs. Ich bin nur unsicher ob er die vier Birnen in seinem Gerät haben möchte. 100W Birnen bekommt man glaub ich auch gar nicht mehr. LG
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Falk B. schrieb: > Ok, ich hab mal reingeschaut, der genannte PTCEL17R121NBE hat 120 Ohm > bei 25°C. Bei ca. 170°C geht der in Richtung 1MOHM. OK, dann fließt kaum > noch Strom durch das Ding und er kocht nicht ab. Aber er entlädt auch > nicht mehr, bis er abgekühlt ist ;-) Nein! Würde der PTC "hochohmig" werden, würde er abkühlen. Dann wird er aber wider niederohmig. Es muss sich also ein stationärer Zustand einstellen. Weil die Kennlinie bei 130-150°C einen enorm scharfen Knick hat, wird sich näherungsweise fast unabhängig von der Spannung ein Zustand bei dieser Temperatur einstellen. --> Der PTC hat im gekippten Zustand eine konstante Temperatur (näherungsweise) unabhängig von der Spannung --> Der PTC im "gekippten" Zustand ist eine Last mit konstanter Leistung --> Die Leistung hängt vom thermischen Widerstand und der Umgebungstemperatur ab Das sind 11,5 - 15,5mW / K laut Datenblatt "Dissipation Factor". Beispiel: Im Gerät hats 40W, der PTC muss 130W haben, um "im trip" zu bleibeb: P = 0,0115W * (130-40)°C = 1,035W Der Vorteil dabei ist: Umso niedriger die Zwischenkreisspannung, umso höher fällt der Strom aus. D.h. der "Rest" Im Kondensator ist schnell weg, unabhängig davon ob der PTC im stationäem Zustand ist oder nicht. Das sollte man übrigens auch wissen, wenn man PTCs als Überstromschutz verwendet. Das ist nämlich einer der ganz großen Nachteile solcher Bauteile - der hohe Strom, trotz getriggertem Überstromschutz. Ein weiterer Nachteil wäre die Lebensdauer - den Trip mögen PTCs nicht besonders gerne. Der von mir angegebene Typ hat aber 50000 Zyklen, was viel ist.
@ A. H. (dernetteeddie1978) >Ja, da steht ja was von Tau-Threshold=150s. >Das würde ich nun als Entladezeit (5*Tau) bei max. Belastung der PTCs >interpretieren. Nein. Das ist die Abkühlzeit, wenn die PTCs mit maximaler Energie belastet wurden und dann stromlos geschaltet werden. >>Glühlampen können das, denn das ist ihr normaler Arbeitspunkt ;-) Und >>die haben auf Grund ihrer hohen Arbeitstemperatur auch die Chance, ihren >>Widerstand deutlich zu erhöhen. >ICh muss das mal mit dem Auftraggeber besprechen. Das das funktionieren >würde sehe ich schon. Und die Entladezeit ist mit ca. 30 Sekunden bei 4 >100W Birnen auch besser als die 150s der PTCs. >Ich bin nur unsicher ob er die vier Birnen in seinem Gerät haben möchte. >100W Birnen bekommt man glaub ich auch gar nicht mehr. Darum auch eine gescheite Verschaltung, wie bereits empfohlen. Beitrag "Re: Leistungs PTC gesucht"
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