elektronische Sicherung

Wed Jan 18, 2012 10:47 pm   

Hallo zusammen,

ich möchte eine elektronische Sicherung mit automatischer
Wiedereinschaltung aufbauen. Ideen und Schaltungen dazu gibt es genug im
Netz, allerdings bauen die alle darauf, daß das Schaltelement
(Transistor, FET) im Minuszweig liegt, was in meiner Anwendung jedoch
nicht sein darf (durchgehende Masse, daher muß bei Überstrom der Pluspol
abgeschaltet werden).

Ich habe mir mal folgende Schaltung ausgedacht
(http://home.arcor.de/estw/sicherung.png). IC3A ist ein
Differenzverstärker, welcher den Spannungsabfall am FET mißt. IC1B ist
als Komparator geschaltet. R5/C2 ergeben die Ansprechträgheit, R6/C1
definieren die Zeit bis zum automatischen Wiedereinschalten.

Könnte das so funktionieren, oder ist das totaler Mist? Kommentare,
Verbesserungsvorschläge?

--
Gruss * Holger Metschulat
Holger * e-mail: homer_at_stellwerke.de, http://home.arcor.de/estw
"Internet-Nutzung ist ein Privileg und kein Recht."
(Rechnerraum-Ordnung an der Uni von 1994)

Thu Jan 19, 2012 7:37 am   

Am 18.01.2012 22:47, schrieb Holger Metschulat:

Hallo Holger,

mal ein paar Gedanken dazu, noch nicht unbedingt vollständig:

- der Bahnwiderstand von MOSFETs ist stark temperaturabhängig
- Deine Schaltung zur Stromwauswertung ist IMHO stark abhängig von der
Eingangsspannung
- VCC+ vom 555 muss direkt an die Source vom FET, damit der FET auch
richtig sperrt

Grüße
Markus

Thu Jan 19, 2012 7:57 am   

Holger Metschulat <holger.metschulat_at_arcor.de>:


Simulier die Schaltung doch mal in LTSpice.
An welcher Spannung hängen die OPV's? Du musst aufpassen, dass Du im
empfindlichen Eingangsspannungsbereich bleibst. Das mit dem
Differenzverstärker funktioniert auch nicht so richtig. Schon die
Offseteingangsspannung des 358 ist in der Größenordnung des Spannungsabfalls
über dem FET, den Du messen willst. Der Spannungsabfall über dem FET ist auch
noch exemplar- und temperaturabhängig. Wahrscheinlich wird deshalb immer
lieber ein separater Shuntwiderstand zur Strommessung benutzt. In IC's sieht
man es aber manchmal, dass der Spannungsabfall über dem FET ausgenutzt wird.
Haut die Logik hin? Ausgeschalteter FET bedeutet ja dasselbe wie Überstrom.
Das heisst TRI bleibt dann aktiv (keine Ahnung jetzt, wie sich der 555 da
verhält).

Ausserdem:
http://www.elektronik-kompendium.de/public/schaerer/i_sens.htm

Hier wird das zwar mit einem Relais gemacht, spricht aber nichts dagegen das
durch einen PFET zu ersetzen:
http://www.elektronik-kompendium.de/public/schaerer/elecfuse.htm

M.

Thu Jan 19, 2012 9:29 am   

On Wed, 18 Jan 2012 22:47:28 +0100, Holger Metschulat
<holger.metschulat_at_arcor.de> wrote:


Wenn Du den Strom über einen Shunt erfaßt dann hast Du eine Schaltung,
die sehr ähnlich so seit Jahren in Stückzahlen bei einem renomierten
Bahnausrüster verwendet wird und gut funktioniert.

PS - In dem Schaltplan fehlt noch die Versorgung vom Opamp - und achte
auf die Versorgungsspannung in dem Moment, wo die Sicherung
abschaltet, je nach Leitungslänge und vorgeschaltetes Versorgung
können sich da durchaus destruktive Spannungsspitzen an IC1 und IC2
melden...

und /RES gehört auf VCC wenn er nicht benötigt wird.

Grüße
-
Michael Wieser
--

Thu Jan 19, 2012 1:37 pm   

"Holger Metschulat" <holger.metschulat_at_arcor.de> schrieb im Newsbeitrag
news:4f173de9$0$6558$9b4e6d93_at_newsspool4.arcor-online.net...
[..]

Da gab?s mal eine einfache Schaltung mit einem Transistor, einem Shunt und
einem Thyristor. Der Transistor überbrückte den Thyristor kurz bei einem zu
hohen Strom durch den Shunt. Eigentlich eine ganz einfache Schaltung -
zumindest für überschaubare Ströme.

Gruß

Frank

Thu Jan 19, 2012 5:19 pm   

Holger Metschulat schrieb:


nein - es gibt auch genauso Schaltungen im Pluszweig. Hatte ich vor
ca. 30 Jahren mal aus irgend einer Elektor abgekupfert. Irgendwo
müsste der Plan noch sein. Aber sowas gibt es garantiert auch im Netz.

Thu Jan 19, 2012 5:38 pm   

Holger Metschulat schrieb:


Nachtrag:

http://www.elektronik-kompendium.de/public/schaerer/elecfuse.htm

Zwar ohne automatische Wiedereinschaltung. Aber das lässt sich sicher
leicht nachrüsten bzw. durch weglassen der Flipflopstufe realisieren.