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Board-AnsichtElektronische Sicherung (Elektronik)
verfasst von kennie 
, 23.11.2010, 22:23 Uhr
Hallo zusammen,
ich habe eine elektronische Sicherung für ein Doppelnetzteil aufgebaut, welche bei Überschreitung eines mit Poti einstellbaren Maximalstroms den Verbraucher vom Netzteil trennt (mittels Relais). Das ganze basiert von der Idee her auf Herr Schaerer's Artikel "Hochsicherheitsnetzteil":
http://www.elektronik-kompendium.de/public/schaerer/hsnetzt.htm
Allerdings wird nicht der Spannungsabfall über dem Shunt direkt verwendet sondern dieser mit einem Stromspiegel in eine zum Strom proportionale Spannung gegen Masse umgewandelt. Dies deshalb, weil ich den Strom auf einem digitalen Display ausgeben möchte.
Ich hab leider nur eine Skizze der Schaltung da sie noch im Versuchsstadium ist, aber ich hoffe man erkennt trotzdem wie es funktioniert. Am oben links dick gezeichneten Shunt ist ein Operationsverstärker über 2 1K Widerstände angeschlossen. Dieser regelt einen P-Kanal Mosfet (BS250) so, dass am 1K Widerstand *vor* dem Shunt die gleiche Spannung abfällt wie hinter dem Shunt. Also angenommen vor dem Shunt sind 10V, dahinter nur noch 8V, dann regelt der OPV so dass er am inv. Eingang auch 8V sieht. Der Strom durch den Fet fliesst nun auf dem Weg nach GND auch noch durch einen 10K Widerstand wo er einen 10fachen Spannungsabfall erzeugt. Zusammen mit dem Widertandswert des Shunts von 0.1Ohm bewirkt das, dass am 10K Widerstand exakt eine Spannung anliegt die dem Strom durch den Shunt in Volt entspricht. Das funktioniert auch wunderbar. Gleiches im negativen Zweig, nur mit N-Kanal-Mosefet (leider hab ich hier die 10K und 1K Widerstände in der Skizze vertauscht) und einem invertierenden Spannungsfolger damit auch hier eine pos. Spannung entsteht.
Auf die Art erhalte ich 2 Spannungen die mir den Strom im pos. und neg. Zweig darstellen und gebe Sie auf einem Display aus.
Außerdem werden diese Spannungen durch 2 Komparatoren mit dem eingestellten Maximalstrom (Poti Mitte) verglichen. Bei Überschreitung wird ein verzögertes RS-Flipflop gesetzt, welches grob der Schaltung im Artikel entspricht.
So im Prinzip funktioniert das auch alles wunderbar. Nur bei einem Kurzschluss der negativen Ausgangsspg. gegen Masse nicht. Da fließen locker 6A aber der angezeigte Strom ist nichtmal 2A. Ich dachte es hängt vielleicht damit zusammen, dass durch das Zusammenbrechen der neg. Spannung die Stromspiegel nicht mehr arbeiten aber das scheint es nicht zu sein (habe mal versuchsweise die ganze Sicherungsschaltung aus dicken Elkos gespeist, die über Dioden mit der Versorgungsspannung verbunden sind und diese auch im Kurzschlussfall noch einen Moment halten sollten - ohne Erfolg). Ganz seltsam ist: Ich kann den neg. Ausgang mit dem Massekabel verbinden - was heftig funkt 
- und die Sicherung schlägt sekundenlang nicht an. Sobald ich aber die Kabel auseinanderziehe, springt sie an d.h. das Flipflop schaltet und das Relais schaltet alles ab.
Ich vermute langsam dass irgendetwas in Schwingung gerät aber ich komm nicht drauf.
Wäre für jede Idee dankbar wie man diese Schaltung vlt. noch retten kann denn ich bin etwas ratlos.
Gesamter Thread:
, 24.11.2010, 09:49