{"id":3671,"date":"2018-01-29T06:49:29","date_gmt":"2018-01-29T05:49:29","guid":{"rendered":"http:\/\/www.elektronik-kompendium.de\/news\/?p=3671"},"modified":"2020-05-13T14:51:13","modified_gmt":"2020-05-13T12:51:13","slug":"update-vom-overload-stromsensor-zur-elektronischen-sicherung-teil-i-und-ii","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.elektronik-kompendium.de\/news\/update-vom-overload-stromsensor-zur-elektronischen-sicherung-teil-i-und-ii\/","title":{"rendered":"UPDATE: Vom Overload-Stromsensor zur elektronischen Sicherung, Teil I und II"},"content":{"rendered":"\n

Dieser Elektronik-Minikurs besteht aus zwei Teilen, bzw. aus zwei Links. Der erste Teil befasst sich damit, dass man keine kostspieligen Rail-to-Rail-Opamps ben\u00f6tigt, wenn man auf der Leitung der positiven Betriebsspannung den Strom detektieren m\u00f6chte mittels eines Opamp in der Funktion als Komparator. Ein echter Komparator k\u00e4me auch in Frage, ist aber nicht n\u00f6tig. Warum dies m\u00f6glich ist, liest man ausf\u00fchrlich im Theorie-Teil. Ebenso wird angedeutet, dass dies auch f\u00fcr eine negative Betriebsspannung gilt. Der Unterschied der verwendbaren Lowcost-Opamps liegt in deren Eingangsbeschaltung. Man beachte das Titelbild vor dem Weiterlesen…<\/p>\n

Bild 1: Wenn der Strom von +Ue via Rs nach +Ua so klein ist, dass die Spannung \u00fcber Rs niedriger ist als die Flussspannung der Schottky-Diode SD, erzeugt Opamp A an Uc eine Spannung von beinahe 0V (GND). Der umgekehrte Fall tritt ein, wenn der Strom soweit ansteigt, dass die Spannung \u00fcber Rs die Flussspannung von SD \u00fcberschreitet. Da schaltet Uc auf beinahe +Ue. Diese Logik-Steuerspannung Uc (c = control) eignet sich grunds\u00e4tzlich f\u00fcr beliebige Anwendungen. Hier geht es um eine elektronische Sicherung.<\/p>\n

Bild 2: Nachteilig in Bild 1 ist, dass die Spannungsreferenz nicht deutlich niedriger ist als die Flussspannung von SD (~0.2V), weil bei der Detektion eines hohen Stromwertes setzt es f\u00fcr Rs einen Leistungswiderstand voraus. Dazu kommt, dass\u00a0 die Spannung +Ua deutlich stromabh\u00e4ngig ist und der Maximalstrom ist nicht einstellbar. Abhilfe schafft die einfache Konstantstromquelle aus R1, R2, T und LED. Die Temperaturdrifts von T und LED kompensieren sich ausreichend genug f\u00fcr diese Anwendung, jedoch nicht f\u00fcr eine pr\u00e4zise Strommessung. Mit dem Trimmpot P kann man die Schaltschwelle (maximaler Strom) calibrieren. Mit dieser Methode kann man leicht im 10-mV-Bereich verlustarm arbeiten. NEU: Es wird abschliessend in Teil 2 noch eine alternative L\u00f6sung mittels Bandgap-Referenzspannung vorgestellt.<\/p>\n

Bild 3: Hier kommt die Stromsensor-Schaltung von Bild 2 mit dem Unterschied zum Einsatz, dass die Eing\u00e4nge von Opamp A vertauscht sind. Uc ist beinahe +Ub im Betriebszustand und wird beinahe 0V (GND) zum Ausl\u00f6sen der Sicherungsfunktion. Das Relais unterbricht den Stromkreis. Nach der Beseitigung von \u00dcberlast oder Kurzschluss an +Ua, setzt man mit der Taste EIN die Schaltung wieder in Betrieb und das Relais schaltet ein. Anstelle eines Relais ist NEU! auch ein Power-MOSFET eine Option. Dazu und alles Andere (z.B. dimensionierbare Tr\u00e4gheit), detailliert beschrieben, in den folgenden beiden Links. Man beginnt mit den theoretischen Grundlagen in Teil 1 und man f\u00e4hrt fort mit der praktischen Anwendung in Teil2.<\/p>\n