Hallo zusammen, ich habe eine Komponente mit einem Eingangsspannungsbereich von 12V-18V DC. Die Komponente zieht selber um die 9W. Bei 12V also 750mA und bei 18V ca. 500mA. Ich muss nun sicherstellen, dass die Komponente nie mehr als 12W ziehen darf. Wenn mehr als 12W gezogen werden würden, muss sofort abgeschaltet werden! Das ist im Normalfall nicht vorgesehen, muss im Fehlerfall aber abgesichert sein. Nun könnte ich ja eine 750mA Sicherung verbauen, die schnell genug kommt, direkt in der Zuleitung. Aber 750mA bei 18V sind schon wieder 13,5W, was ja laut Eingangsspannung ein erlaubter Bereich ist. Der einfache Weg über die Sicherung geht also schon mal nicht. Welche Konzepte gibt es, um genau solche Leistungsbegrenzungen möglichst einfach und effektiv umzusetzen? Vielen Dank!
Beitrag #5344946 wurde vom Autor gelöscht.
Entweder eine Konstatstromquelle, die den Strom begrenzt, oder einen Messwderstand und dessen Strom auswerten und beim Überschreiten des Maximalstromes einen Thyristor zünden, der die Betriebsspannung kurzschließt und die Sicherung raushaut. Das wäre dann die harte Tour. Ob du nun direkt am Messiderstand über einen kleinen Vorwiderstand das Gate vom Thyristor anschließt oder noch einen Verstärker dazwischen hängst, damit nicht so viel am Messwiderstand abfallen muß, ist ganz dir überlassen ;-)
Fuse schrieb: > Ich muss nun sicherstellen, dass die Komponente nie mehr als 12W ziehen > darf. Wenn mehr als 12W gezogen werden würden, muss sofort abgeschaltet > werden! Wie sofort ist "sofort"? Eine Schmelzsicherung braucht jedenfalls eine Weile. Sogar eine superflinke.
Hallo, im Prinzip benötigst Du einen Leistungsmesser, der Strom und Spannung zu jeder Zeit mißt, daraus das Produkt bildet und oberhalb des Limits begrenzt oder abschaltet. Die kann mittels Analogmultiplizierer oder mittels Mikrocontroller gelingen. Was Du da hast, ist kein linearer Verbraucher. MfG
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Sind denn wirklich Spannung und Strom beide variabel und muss das so sein? Es wäre nämlich ziemlich einfach, nur die Spannung auf z.B. 12V zu begrenzen, und dadurch ergibt sich womöglich automatisch ein begrenzter Strom und eine begrenzte Leistung. Oder man begrenzt nur den Strom, wenn sich dann die anderen Parameter von selbst ergeben. Das würde man z.B. bei LEDs machen.
Stefan U. schrieb: > Es wäre nämlich ziemlich einfach, nur die Spannung auf z.B. 12V zu > begrenzen, und dadurch ergibt sich womöglich automatisch ein begrenzter > Strom und eine begrenzte Leistung. Fuse schrieb: > Wenn mehr als 12W gezogen werden würden, muss sofort abgeschaltet > werden! Sonst wärs ja zu einfach.
1) Strommessung (Shunt, OP oder besser IC) 2) Spannungsmessung (Spannungsteiler) 3) Multiplizierer (nach Tietze Schenk, mit OP etc. oder als Bauteil) 4) Komparator des Signals gegen feste Referenz Wenn der Multiplizierer zu Aufwendig ist, oder zu störempfindlich: Linearisierung, so dass der Komparator bei 12V etwa bei 800mA zuschlägt (z.B. 0.8V) und bei 18V etwa bei 0.5V. Im einfachsten Fall die Strommessung mit einem Spannungsteiler an die Versorgungsspannung Strommessung>---|==|--*--|==|--|Vcc am * noch ein Pull-Down und daran den Komparator, der Rest ist Dimensionierung. Das wird Dir aber alles wenig nützen, denn die Forderung "sofort" deutet auf "Zulassung" hin und da wird so ein Gebastel (weil es zu knapp ist) nur anerkannt, wenn sowas als Fallback geht: Limi schrieb: > Bei Übertemperatur der Komponente die Stromzufuhr unterbrechen.
Evtl. überdimensioniert, aber ggf. interessant: https://www.mouser.de/new/maximic/maxim-max14721-max14723/
Fuse schrieb: > ... muss sofort abgeschaltet werden! Der Begriff "sofort" ist als Basis für eine technische Realisierung ungeeignet.
Da wir ja noch keine Details zur "Komponente" mitgeteilt bekommen haben, werfe ich Mal noch was in die Diskussionsrunde: Nämlich einen gewöhnlichen Switchmode Boost Converter. Angenommen, er arbeitet im diskontinuierlichen Modus und hat keine synchrone Gleichrichtung (d.h. nur eine Diode). Wird der Schalter/Transistor mit einem festen Tastverhältnis (d.h. ohne Rückkopplung) betrieben, so gibt er bei jedem Schließen eine feste Energiemenge in die Induktivität ab. Die Energiemenge ist nur von der Eingangsspannung, der Induktivität und der Einschaltdauer abhängig. Diese Energie wird beim Öffnen des Schalters in die Last eingeleitet. Konstante Energie pro Zyklus × Konstante Anzahl der Zyklen pro Sekunde = Konstante Energie pro Sekunde = Konstante Leistung. Unabhängig vom Widerstand der Last passen sich die Spannungs- und Stromwerte an diesen Leistungswert an. Es muß nur die Eingangsspannung konstant sein, dass sehe ich aber eigentlich als den Regelfall an. Vorteil ist hier die höhere Effizienz im Gegensatz zur Linearregelung.
Minimalist schrieb: > einen gewöhnlichen Switchmode Boost Converter. DIE Lösung. Ganz ohne Regelung wäre aber nicht empfehlenswert. Sollte die Last aus irgendeinem Grund wegfallen, muß die Ausgangsspannung auf einen Maximalwert begrenzt werden.
20V Zenerdiode parallel. Insgesamt kommt man mit wenig Bauteilen aus, von denen viele bei jeder Lösung nötig wären. Da wäre z.B. Längstransistor: kann hier kleiner ausfallen, da Schaltbetrieb Spannungsregelung: meist eh vorhanden, ansonsten trivial zufügbar. IC: sonst OpAmp oder Maxim, hier tut's ein 555 oder irgendein Attiny. Ideal wäre, wenn das Schaltsignal von einem bereits vorhandenen uC kommen kann. Dann braucht es im Grunde nur noch Drossel, Diode und Pufferkondensator. Zudem könnte man dann das Tastverhältnis relativ zur Eingangsspannung auslegen, sodass man die Abhängigkeit von der Eingangsspannung bestenfalls ganz los ist und ggf. auf die Spannungsvorregelung verzichten kann. Wäre von der Effizienz her nur schwer zu schlagen. Ansonsten ist die Bauteilauswahl absolut unkritisch, das kann im Grunde jeder beliebige uC mit nem Wald und Wiesen (LL)FET. Restliches Hühnerfutter dürfte in jeder Bastelkiste zu finden sein. Maxim ICs ein ja z.T. schwer aufzutreiben.
Wie immer bei so seltsamen Anfragen von Gästen: Sie melden sich nicht mehr. Das ist hier schon wieder 100% Zeitverschwendung für alle, die helfen möchten.
Nein, ist keine Zeitverschwendung! Ich schau ja erst mal rein, weil mich das Thema interessiert. Dann sehe ich die Lösungen und kann mir überlegen, ob ich selbst noch was vorschlagen will. So oder so habe ich mich mit den Vorschlägen befasst, auch oder selbst wenn es nur die tausendste Anwendung des immer Gleichen sein sollte! Minimalist schrieb: > einen gewöhnlichen Switchmode Boost Converter In diesem Sinne danke. Gruß Rainer
Hi, schön dass wir nochmal was von Dir lesen. Bleibt es denn bei diesen unspezifischen Anforderungen oder möchtest du konkreter werden? PS: Man darf hier nicht seinen Namen innerhalb eines Threads ändern.
Stefan U. schrieb: > Hi, schön dass wir nochmal was von Dir lesen. > > Bleibt es denn bei diesen unspezifischen Anforderungen oder möchtest du > konkreter werden? > > PS: Man darf hier nicht seinen Namen innerhalb eines Threads ändern. Schön, dass du auch was sagst...Inspector Clouseou läßt grüßen! Rainer
Fuse schrieb: > ich habe eine Komponente mit einem Eingangsspannungsbereich von 12V-18V > DC. > Die Komponente zieht selber um die 9W. > Bei 12V also 750mA und bei 18V ca. 500mA. Genau. Bloß nicht konkret werden. > Ich muss nun sicherstellen, dass die Komponente nie mehr als 12W ziehen > darf. Wenn mehr als 12W gezogen werden würden, muss sofort abgeschaltet > werden! > Welche Konzepte gibt es, um genau solche Leistungsbegrenzungen möglichst > einfach und effektiv umzusetzen? Am einfachsten ist es, sich eine Spannung zwischen 12 und 18V auszusuchen und die "Komponente" dann mit dieser Spannung zu versorgen. Die 12W entsprechen dann einem bestimmten Strom und man kann eine Überstromabschaltung für diesen einen festen Stromwert einbauen. Falls man, aus irgendwelchen Gründen, die zu nennen du nicht für nötig gehalten hast, die Leistungsbegrenzung für den gasamten zulässigen Spannungsbereich implementieren wöllte, dann müßte man wohl oder übel eine Schaltung aufbauen, die Strom und Spannung erfaßt, daraus die Leistung bestimmt und wieder bei einem Grenzwert abschaltet. Je nachdem, wie genau das sein muß, kommt man vielleicht mit einer Trickschaltung hin (analog zum SOA-Schutz bei Leistungsverstärkern) oder man braucht einen echten Multiplizierer. Gilbertzelle wäre hier noch ein Stichwort.
Wenn die Komponente beim Einschalten Kondensatoren (Elkos) enthält, die erst geladen werden, dann würde die Leistungsschutzschaltung jedesmal beim Einschalten schon zuschlagen und vielleicht auch bei Schwankungen der Eingangsspannung. Du wirst daher den Einschaltpaek messen müssen und auch den Peak bei einem Spannungssprung von 12 auf 18V. Wenn die Schutzschaltung schneller abschalten muss, als diese Peaks dauern, dann wird es aufwendig oder keine praktikable Lösung, bzw. zu "möglichst einfach und effektiv" gibt es klares nein.
Ich weiß immer noch nicht, was der eigentlich TO vor hat und wie seine
Rahmenbedingungen lauten. Leider möchte er es auch nicht weiter
erklären, abgesehen von dem flotten Spruch
> Inspector Clouseou läßt grüßen!
Ich würde ja gerne helfen, aber so kann ich nicht helfen.
Dieter schrieb: > Wenn die Schutzschaltung schneller abschalten muss, als diese Peaks > dauern, dann wird es aufwendig oder keine praktikable Lösung, bzw. zu > "möglichst einfach und effektiv" gibt es klares nein. Kommt drauf an, wo bei dir die Grenze von "möglichst einfach und effektiv" liegt. Oft hilft schon, den Einschaltpeak durch einen Softstart unterhalb der Ansprechschwelle zu halten. Da kann schon ein MOSFET, zwei Widerstände und ein Kondensator reichen. Aber bei der nebulösen Problembeschreibung des TO wird eine mögliche Lösung für sein Problem gezwungenermaßen genauso nebulös bleiben.
Stefan U. schrieb: > Leider möchte er es auch nicht weiter > erklären, abgesehen von dem flotten Spruch > >> Inspector Clouseou läßt grüßen! Es mag ja völlig OT sein, aber... Ich bin mir noch nicht einmal völlig sicher, ob "guest... Rainer" = "Fuse". Könntest (und würdest) Du das bitte zumindest mal gesichert bestätigen oder verneinen, Rainer? Das wäre das Mindeste. Über solchen Leerlauf (also trotz geistiger Leistung abschließend nicht nutzbringende Beiträge) kann man sich schon ärgern, unabhängig davon, ob Du nun "Fuse" bist, oder nicht. Es gibt da einen kleinen, aber wichtigen Unterschied: Die meisten User machen das hier sehr gerne, aber eine "freie Diskussion" ist etwas völlig anderes, als der Versuch, bei einem konkreten Problem zu helfen. (Ersteres macht man rein aus Vergnügen - letzteres aus dem Willen heraus, zu helfen. Weshalb man für letzteres eventuell auch mehr Einsatz, und auch [Freizeit-] Opferbereitschaft zeigt.) Die User - welche im Glauben sind, letzteres zu bewerkstelligen - durch absichtliche Passivität in eine solche Diskussion "hinein zu manipulieren", ist, gelinde gesagt, eine Frechheit. Nennt mich von mir aus einen Krümel- oder Korinthen-...er, aber so sehe ich das nun mal. Da versteh ich keinen Spaß.
Stefan U. schrieb: > Ich würde ja gerne helfen, aber so kann ich nicht helfen. Hallo, ich glaube, du hast dich etwas verstiegen. Die Frage, blödsinnig genug, war, das Fuse schrieb: > Die Komponente zieht selber um die 9W. > Bei 12V also 750mA und bei 18V ca. 500mA. > > Ich muss nun sicherstellen, dass die Komponente nie mehr als 12W ziehen > darf. und wie kann man das verstehen??? Und was soll da passieren??? Da ist es doch klar, dass mir da nur der P. Sellers einfällt oder?! Gruß Rainer
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