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Sel(R)

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Radebeul,
07.01.2022,
17:26
(editiert von Sel
am 07.01.2022 um 17:58)
 

"Brechstange" gegen Überspannung (Elektronik)

Ich baute jetzt mehrere verschiedene Schaltungen entsprechend der Minikursvorlage (mit CMOS-OPV) auf. Mir ist schon klar, das beim Schalten des Thyristors extreme Ströme auftreten können. Da ich die Schaltung für 5V- Netzteile und für solche mit 12V brauche, rechnete ich mir die 12V-Version mit den Widerständen zurecht, baute statt Gate-Steuertransistor, einen dem Strom passend bemessenen MOSFET ein. Oder vielleicht geht dazu auch ein kleiner Thyristor?

Dann testete ich die Varianten. Bis zu einem Strom von DC 22,0 Ampere (Einstellung für Maximalstrom (+/- 1%), entsprechende Meßwiderstände habe ich). Die Meßwiderstände sind aus Konstantan, für wenige Sekunden reicht das. Entsprechend den gewünschten Strömen angepassten Widerstände baute ich mir.

Soweit gut, ab 26A knallt es meine Thyristoren (400V/250A) durch (habe bei Ebay einen Zufallstreffer (5 Stck. 3 Euro/Stck.). geschossen. Für Fake-Thyristoren waren die Dinger zu gut (Schraub-Rückstände, passende Patina im fetten Anschlußkabel (und mehr Anzeichen).

Setzt ich einen ("echten";) Thyristor ein (der letzte aus meiner Bastelkiste (200V/25A), so blieb der ganz. Komisch...
Nehme ich einen "fetteren" Thyristor, welcher ein etwa doppelt so großes Gehäuse hat und sonst gleiche Daten, so blieb der heile.
Könnte die wesentliche höhere zulässige Stromanstiegsgeschwindigkeit eine Rolle spielen? Ich dachte dieser Wert gilt nur bei höheren Schaltfrequenzen, aber nicht bei reinem DC oder paar vielleicht etwa wenigen kHz AC (10kHz Sinus oder so).

Edit:
Die Brechstange baue ich für die Absicherung meines Netzteiles 12V/30A. Beim Kurzschluß muß der Thyristor 560 000uF (oder 0,56mF) eben mal "niederwalzen".

LG Sel

Kendiman(R)

07.01.2022,
18:18

@ Sel

"Brechstange" gegen Überspannung

» Ich baute jetzt mehrere verschiedene Schaltungen entsprechend der
» Minikursvorlage (mit CMOS-OPV) auf. Mir ist schon klar, das beim Schalten
» des Thyristors extreme Ströme auftreten können. Da ich die Schaltung für
» 5V- Netzteile und für solche mit 12V brauche, rechnete ich mir die
» 12V-Version mit den Widerständen zurecht, baute statt
» Gate-Steuertransistor, einen dem Strom passend bemessenen MOSFET ein. Oder
» vielleicht geht dazu auch ein kleiner Thyristor?
»
» Dann testete ich die Varianten. Bis zu einem Strom von DC 22,0 Ampere
» (Einstellung für Maximalstrom (+/- 1%), entsprechende Meßwiderstände habe
» ich). Die Meßwiderstände sind aus Konstantan, für wenige Sekunden reicht
» das. Entsprechend den gewünschten Strömen angepassten Widerstände baute ich
» mir.
»
» Soweit gut, ab 26A knallt es meine Thyristoren (400V/250A) durch (habe bei
» Ebay einen Zufallstreffer (5 Stck. 3 Euro/Stck.). geschossen. Für
» Fake-Thyristoren waren die Dinger zu gut (Schraub-Rückstände, passende
» Patina im fetten Anschlußkabel (und mehr Anzeichen).
»
» Setzt ich einen ("echten";) Thyristor ein (der letzte aus meiner Bastelkiste
» (200V/25A), so blieb der ganz. Komisch...
» Nehme ich einen "fetteren" Thyristor, welcher ein etwa doppelt so großes
» Gehäuse hat und sonst gleiche Daten, so blieb der heile.
» Könnte die wesentliche höhere zulässige Stromanstiegsgeschwindigkeit eine
» Rolle spielen? Ich dachte dieser Wert gilt nur bei höheren
» Schaltfrequenzen, aber nicht bei reinem DC oder paar vielleicht etwa
» wenigen kHz AC (10kHz Sinus oder so).
»
» Edit:
» Die Brechstange baue ich für die Absicherung meines Netzteiles 12V/30A.
» Beim Kurzschluß muß der Thyristor 560 000uF (oder 0,56mF) eben mal
» "niederwalzen".
»
» LG Sel

» Die Brechstange baue ich für die Absicherung meines Netzteiles 12V/30A.
» Beim Kurzschluß muß der Thyristor 560 000uF (oder 0,56mF) eben mal
» "niederwalzen".

ist da keine Strombegrenzung bei 30 A ?
560 000uF für 30 A ?
Da ist der Stromflußwinkel so klein, dass der Trafo und die Dioden nur so ächtzen.
Interessant wäre in die Sekundärleitung des Trafos einen 0,002 Ohm Shunt zuschalten,
um die Ladestromspitzen mit einem Scope zu messen.
Da sollen aus 12 V Wechselspannung 16 V Gleichspannung ohne Welligkeit gemacht werden.
Trafo 12V mit 30 A = 360 W
Trafo 12 V mit Gleichrichter und Siebung 16V Gleichspannung bei gleichem Strom = 480 W

Sel(R)

E-Mail

Radebeul,
07.01.2022,
19:46
(editiert von Sel
am 07.01.2022 um 19:48)


@ Kendiman

"Brechstange" gegen Überspannung

Viel Text für wenig Antwort mitgenommen :-(

Aber für dich spricht die super Antwort, Danke! ;-)

Ich speise aus einem 12 Volt-Transformator 12V bei bis 50 Ampere (also 600VA). Habe daher mit einer 30A-Sicherung abgesichert. Um den Widerstand der Stabilisierung nicht noch höher zu machen, verzichtete ich auf diesen Zweig im Netzteil. Ich verwende einen dicken Transistor, dem ist der Kurzschlußstrom völlig schnuppe. Da ist es eh sauknapp mit den Spannungen überm Längstransistor. Ich ziehe da schon alle Register. Incl. des Ignorierens eventueller Netzunterspannung.

Nun, werde weiter testen. Vielen Dank!

LG Sel

Kendiman(R)

07.01.2022,
20:21

@ Sel

"Brechstange" gegen Überspannung

» Viel Text für wenig Antwort mitgenommen :-(
»
» Aber für dich spricht die super Antwort, Danke! ;-)
»
» Ich speise aus einem 12 Volt-Transformator 12V bei bis 50 Ampere (also
» 600VA). Habe daher mit einer 30A-Sicherung abgesichert. Um den Widerstand
» der Stabilisierung nicht noch höher zu machen, verzichtete ich auf diesen
» Zweig im Netzteil. Ich verwende einen dicken Transistor, dem ist der
» Kurzschlußstrom völlig schnuppe. Da ist es eh sauknapp mit den Spannungen
» überm Längstransistor. Ich ziehe da schon alle Register. Incl. des
» Ignorierens eventueller Netzunterspannung.
»
» Nun, werde weiter testen. Vielen Dank!
»
» LG Sel

Man kann aus einem 12 V Trafo kein vernünftiges Netzteil mit 12 V Gleichspannung bauen.
Das sind die Probleme:
1. Spannung am Längstransistor zu knapp
2. jede noch so kurze Leitung, jede Verbindung verringert die Spannung bei 30 A
3. Strombegrenzung muss entfallen wegen des Messwiderstandes
4. Selbst eine Sicherung auf der Sekundärseite muss entfallen.
Und das alles nur, weil der Trafo zu wenig Spannung hat,
oder man zu viel Gleichspannung am Ausgang haben will.
Begnüg dich mit 10 V bei 30 A und alle Probleme sind gelöst.

Wikipedia hat einen interessanten Artikel über den Stromflusswinkel.
https://de.wikipedia.org/wiki/Stromflusswinkel
In der Darstellung ist noch viel Brummanteil vorhanden.
Daraus kann man erkennen, dass die Ladezeit (hier rot) für den Ladeelko
ca 3 bis 4 mal kürzer ist als die Entladezeit (hier blau) des Elkos.
Wenn der aus dem Elko entnommene Strom 30 A beträgt,
dann ist der Ladestrom 3 bis 4 mal größer (bis zu 120A)
Bei so viel Strom fällt schon an der Trafowicklung mehr Spannung als erwünscht.
Auch der Spannungsabfall an den Dioden steigt.
Das alles ist zu berücksichtigen.

Sel(R)

E-Mail

Radebeul,
07.01.2022,
20:57
(editiert von Sel
am 07.01.2022 um 21:26)


@ Kendiman

"Brechstange" gegen Überspannung

Die Antworten 1 bis 4 sind mir bekannt und deren Auswirkungen. Der Trafo ist primärseitig knapp abgesichert. Sekundärseitig tut ein 90-Ampere Schottky-Brückengleichrichter (selbst gebaut) seinen Dienst, die riesengroße Kondensatorenbank folgt, dann der fette
Längstransistor an einem gigantischen Kühlkörpermonster.

Dieses Megakonstrukt arbeitet bei 12 Volt DC Ausgangsspannung mit lieblichen ca. 32
Ampere Strom Belastung (vielleicht zuverlässig und ohne Ausfälle seit fast einem Jahr). Zusammengerechnet sinds so ca. 4 Monate, wo das Mörderteil den Strommesser der Wohnung zum Durchdrehen bringt. Meine Frau beseitigt solch einen Stromverbrauch mittels fest eingeplanten Nudelholzeinschlag auf harten Schädelknochen.

Nun wollte ich aber auch Langzeitprojekte (Stunden bis wenige Tage) mit Hochstrom fahren, welche leider bei beispielsweise 12,05 Volt den Geist aufgeben. Drunter tut nicht weh, dann sinkt aber die Genauigkeit des Schaltungsaufbaus. Und die oben genannte Lösung mittels Nudelholz kann sich meine Frau, aus dem Ehegelöbnis heraus entstanden, kurz vor Einschlag des Nudelholzes nicht entziehen.

LG Sel

Hartwig(R)

08.01.2022,
13:33
(editiert von Hartwig
am 08.01.2022 um 19:24)


@ Sel

"Brechstange" gegen Überspannung

»
» Soweit gut, ab 26A knallt es meine Thyristoren (400V/250A) durch (habe bei
» Ebay einen Zufallstreffer (5 Stck. 3 Euro/Stck.). geschossen. Für
» Fake-Thyristoren waren die Dinger zu gut (Schraub-Rückstände, passende
» Patina im fetten Anschlußkabel (und mehr Anzeichen).

das sagt doch nix, vielleicht waren die Dinger bereits eingebaut und man hat festgesetllt, dass die Schrott waren - also ausgebaut und bei keliner Leistung getestet und für gut befunden, also wieder auf Ebay vertickt....
»
»
» Könnte die wesentliche höhere zulässige Stromanstiegsgeschwindigkeit eine
» Rolle spielen?
Wozu hast Du einen Oszi? Den kann man benutzen, um das herauszufinden!
» Ich dachte dieser Wert gilt nur bei höheren
» Schaltfrequenzen, aber nicht bei reinem DC oder paar vielleicht etwa
» wenigen kHz AC (10kHz Sinus oder so).

nö, das ist ein Wert, der bei der Gate-Ansteueung nicht überschritten werden darf. Das gilt aber auch einen einmaligen Zündvorgagng.
»
» Edit:
» Die Brechstange baue ich für die Absicherung meines Netzteiles 12V/30A.
» Beim Kurzschluß muß der Thyristor 560 000uF (oder 0,56mF) eben mal
» "niederwalzen".
»
....560 mF oder 0,56F... . . . . . . . . . .

warum nicht gleich eine pyrotechnische Poltrennung? das macht bestimmt auch Spaß

matzi682015(R)

E-Mail

Aachen,
11.01.2022,
00:30

@ Hartwig

"Brechstange" gegen Überspannung

» warum nicht gleich eine pyrotechnische Poltrennung? das macht bestimmt auch
» Spaß

Erinnert alles an eine Crowbar :-D

--
greets from aix-la-chapelle

Matthes :hungry:

Sel(R)

E-Mail

Radebeul,
14.01.2022,
21:56

@ matzi682015

"Brechstange" gegen Überspannung

» » warum nicht gleich eine pyrotechnische Poltrennung? das macht bestimmt
» auch
» » Spaß

DER ist super! Merk ich mir, danke :-D

LG Sel

Nachtrag...
Ich arbeite nunmal gerne mit hohen Strömen und analoger Technik! Nüscht mit Schaltelektronik, es sei denn man braucht es.

Also:
Moderne Schaltungstechnik ja gerne!
Das mit hohen Strömen ist ein tolles Hobby!