ich habe einen Ringkerntrafo mit Brueckengl. und Kondensator verbunden, um die Genannte Spannung/Strom zu erzeugen.
Es wird ein Ohmscher Verbraucher zwischen 0 und 300 Ohm am Ausgang angeschlossen und der Taster gedrueckt. Nun soll durch den Taster ein moeglichst grosser Strom, aber maximal 2A fliessen - egal was ich anschliesse.
T --- +-+-------o----o o----o + 2A 80V -. ,-----. A A | )|( '-----+ | --- )|( .-----(-+ --- -' '----- A A | +-+-------o-----------o GND
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Kennt jemand eine einfache, schnelle (max 100 ns Regelzeit) und robuste Strombegrenzerschaltung (kurzschlussfest) die man mir empfehlen koennte?
Wenn die Schaltung die z.B. von 80V auf 5V bei 2A runtersetzt ein Schaltregler ist, dann wird sie mit der Verlustleistung klarkommen ( vgl. Stromversorgung im PC ). Die Regelgeschwindigkeit, eventuell nötige Grundlast und letztlich die Komplexität der Schaltung wenn man sie selber entwickeln will spricht da aber dagegen.
Ein simpler bipolarer Transistor-Längsregler ( vgl. endlose threads "Wie versorge ich meine LEDs" ) ist hier wegen Verlustleistung unattraktiv. Der regelt aber recht flott. Und ist schaltungstechnisch nicht zu kompliziert.
Das eben ist foldback: nichtmehr (nur) konstant 2A sondern auch was der Längsregler als Verlustleistung verdaut als Kriterium nehmen. Deshalb machens lineare Spannungsregler-ICs ja auch so.
Betont einfache Lösungen scheiden aus ? a) Glassicherung. Ist natürlich nicht in nsec durch aber simpel & recht sicher. b) Überstromerkennung schaltet per Relais ab. Geht auch nicht in nsec, aber doch recht schnell. Nach Fehlerbehebung kann man dann Gerät sofort wieder einschalten.
Ich hoffe es ist auch klar, daß das Gerät deutlich jenseits Schutzkleinspannung ist.
Der Strom soll fliessen - nicht abgeschaltet werden. Damit fallen die einfachen Loesungen weg.
Ich muss also ein Netzteil aufbauen, dass irgendwie immer 2A bereitstellt, wenn mehr als 1 Ohm dranhaengen.
Ich koennte immerhin dafuer sorgen, dass der Betrieb 1:10 getaktet mit < 1 sec ON begrenzt ist. dann muesste das mit der Verlustleistung doch machbar werden, oder?
Es hilft. Wenn die Betriebsdauer ingesamt begrenzt wäre z.B. auf einige Minuten ist das auch günstig, weil man eventuell einen Wassertank als "infinite heatsink" verwenden kann. Bei Dauerbetrieb muß man alles in die Luft pumpen können.
Soweit es linear geht wäre meine bevorzugt Stromquelle in Grundschaltung:
--+----+-- Vcc | | R1 | | B +---E T1 PNP | C E | B---+ T2 PNP C | | R2 Last | | | --+----+-- GND
Die Ube von T1 ca. 0,65 legen die Spannung für R1 = 0,65/2A = 0,33 Ohm fest. Mehrere Metallfilm oder Kohleschicht parallel, kein ( induktiver ) Drahtwiderstand.
R2 kann eine Transistorstromquelle die wie obige Schaltung gebaut ist, sein. Wegen der 80V müsste man nach geeigneten Transistoren suchen ( Onsemi MPSA z.B. ) und wohl mit Serienwiderstand der heizt kombinieren.
T2 ist hier als Einzeltransistor gezeichnet, bei 2A ist das aber diskret aufgebauter Darlington:
Vcc | | R3 R3 verbessert Geschwindigkeit E | B-+-E C B-- | C +----+ | Bei 100V/3A in TO3 scheints als NPN wohl zu geben, es kann wenn irgend möglich günstiger sein den Stromregler gegen GND zu legen, also mit NPNs bauen.
Ein FET als T2 wäre prinzipiell genauso möglich. Wegen der geringen Ansteuerleistung würde der für R2 vieles vereinfachen. Aber wegen der hohen Eingangskapazität ist der meist langsamer bzw. Schaltung entwickelt abhängig von der Last gerne Schwingneigung.
Die in Deiner Last nicht, die im Strombegrenzer aber schon.
Beispiel: 80V aus dem Trafo, 10Volt an der Last, 2A Strom.
In Deiner Last hast Du dann 10V * 2A = 20Watt In Deiner Strombegrenzerschaltung aber den Rest, nämlich 70V * 2A = 140Watt.
Das geht mit nur einem Transistor nicht mehr vernünftig. Vielleicht mit einem Hochleistungsprozessorkühler mit Lüfter für die ganz schnellen Pentium 4.
Naja, mit /einem/ Transistor geht es vielleicht nicht, mit mehreren schon. Besser noch mit FETs, die lassen sich leichter balancieren. Und wenn wirklich Reaktionszeiten im 100ns-Bereich gefragt sind, kommt man um selbige in der Leistungsklasse sowieso nicht mehr herum, ebensowenig, wie um die verlustreiche Längsregelung.
In der Profiklasse kenne ich solche Schaltungen noch mit Motorbetriebenem Stelltrafo für's Grobe. Das kann dann natürlich nicht mehr größeren Lastwechseln folgen, da Uds (bzw. Uce) auf nur vielleicht
30V oder so eingeregelt werden. Heute würde man so etwas mit einem vorgeschalteten Weitbereichs-Schaltnetzteil mit anschließender Längsregelung lösen.
Aber wenn es einfach bleiben soll, und die Verlustleistung nicht stört, würde ich einfach 4 fette MOSFETs, fetten Kühlkörper und 2 120er Lüfter nehmen. 4 IRFP240 ziehen das schon durch. Und da die bei der Last durchaus 100°C am Gehäuse kriegen dürfen, bekommt man das mit der Kühlung schon in den Griff. 4 Kühlkörper mit 1,5K/W sollten mit Miefquirls hinzubekommen sein.
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