Da wuerde ich ein zweistufiges LC-Filter am PWM Treiber setzen, mit entweder leicht unterschiedlichen Induktivitaeten oder Kapazitaeten (zwecks Vermeidung von Resonanz).
Ein Taschen- oder Kofferradio ist immer ein gutes Mittel um grob zu sehen, ob es schlimm ist. Ist mir mal in einem Labor passiert. Im Radio bei den Technikern dudelt mal wieder Mr.Bojangles oder so, aetzend. Ich floetend meine Chose angeschmissen, aber ohne Deckel. *PFFFSSCHHHHH* ... "Ey, MANN!".
Ein 10nF oder 100nF Keramik-C da wo das Kabel ankommt nach Masse waere sinnvoll.
Das bringt fuer die EMV hier nur wenig, hoechstens wenn da ein Metallgehaeuse drum waere, da die Stoer-Energie direkt im Lastkreis anliegt.
Was hat ein LC-Filter für Vorteile gegenüber einem RC-Filter? Habe das mal in LTSpice ausprobiert, aber bekomme das nicht hin, schwingt wie wild mit +/-20V Amplitude. Per RC-Filter sieht es aber nicht schlecht aus, denke ich:
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Werde dann wohl die PWM-Frequenz auf 1Hz runtersetzen müssen und ein wenig mit C2 und C3 experimentieren. Muß ich dann das Optimum finden zwischen nicht zu langsamer Temperaturkontrolle (wobei +/-5K kein Problem sein sollte für die Anwendung), Vermeidung des Abfackelns des FETs und möglichst wenig Radio-Frank Sendebetrieb.
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Frank Buss, http://www.frank-buss.de
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Hmm, gibt doch Schaltregler, welche den Strom via den RdsOn messen. OK, eine Stromanzeige kann man daraus AFAIG nicht ableiten, aber Kurzschlusserkennung und -abschaltung können die. Keine Ahnung, ob man das hier heranziehen kann.
Nicht nötig. Blank kratzen, gutes Flussmittel verwenden, Temperatur evtl. ein wenig höher einstellen als bei Lötungen an Kupferdrähten. Von Aluminium ist das noch weit entfernt. ;-)
Klingt gut, da spart man sich dann den Shunt, aber wird vermutlich nicht so einfach zu realisieren sein, denn man muß das dann ja in Abhängigkeit von der aktuellen Gate-Spannung auswerten. Sollte aber mit einem Microcontroller kein Problem sein.
Ich werde aber sicherheitshalber auf jeden Fall noch eine 20A Schmelzsicherung einbauen. Das Netzteil hier schafft 24A, steht zumindest drauf (war was preiswertes analoges von eBay).
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Klar, er meinte ja auch den Shunt. Aber ich habe mir mal von Conrad auch hiervon einen bestellt (wollte kein Muster von Isabellenhütte schnorren, da ich das ja sowieso nicht kommerziell einsetzen werde)
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Ist was teurer, hat dafür aber nur 1mOhm, sodaß der auch kühl bleiben sollte. Durch den 4-Drahtanschluss sollte das mit der Messgenauigkeit auch gut funktionieren. Bräuchte man zwar nicht für die Anwendung, aber kann interessant sein, mal ein (relativ) genaues Amperemeter selber zu basteln.
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Ähem, das ist ne ohmsche Heizung. Mit welchen PWM-Frequenzen wollt Ihr denn arbeiten, dass Ihr mit EMV-Problemen rechnet?
Mit 10Hz takten und schön großen Gate-Vorwiderstand spendieren und gut ist. In dem Fall würde ein C zwischen Drain und Gate zusammen mit einem Gate-Vorwiderstand wohl EMV-technisch besser aussehen, macht schön schräge oberwellenarme Flanken.
Bei ner Heizung mit Schaltgeschwindigkeiten zu arbeiten, bei denen Ferrit-Perlen eine Wirkung zeigen ( >10MHz) halte ich für absoluten Overkill.
Dicke Freilauf-Schottkys würde ich wegen der Sperrschichkapazität vermeiden. Da reicht auch locker was wie 10MQ060 oder ähnliches.
Bei Dioden zählt ja fast nur der mittlere Strom, so dass wohl auch ne BAT54 gehen könnte :-)
Das geht, aber man muss den Comparator in rascher Folge wechselseitig betreiben, um den bei uC normalerweise garstigen Offset-Fehler rauszurechnen. Geht also nur, wenn ein "on-the'fly" MUX vor dem Comparator eingebaut ist. Plus natuerlich eine Diode-Clamp Schaltung, damit in Tastpausen nichts ueber die Logikspannung hinaus geht und den uC zersemmelt.
Wenn das Netzteil keine geeignete Sicherung hat, ist das eine gute Idee. Denn ein uC kann versagen und ein FET kann durchlegieren.
Frank plant wohl um die 10Hz. Rein ohmsch ist das nicht, es gibt ein unangepasstes Kabel und eine grosse antennenartige Abstrahlflaeche. Am Ende geht es meist darum, zu vermeiden, dass in der Naehe befindliche Rundfunkgeraete ein 10Hz "Zuendfunkenknattern" zeigen. Kommt bei Nachbarn nicht so gut an.
Funktioniert auch, aber da muss man sich die SOA des FET ansehen und auch dafuer sorgen, dass die Verlustleistung irgendwo hin weggezogen wird. Und der Bio-Oeko-Anti-Atomstrom-Umweltengel waere dann futsch ...
Muesste reichen. Es muss aber nicht Schottky sein.
Einen Tacken groesser koennte sie denn doch sein :-)
Ich muß vielleicht noch etwas runter gehen, damit der FET nicht zu warm wird. Hatte etwas weiter oben was dazu geschrieben (
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). LC-Filter habe ich nicht hinbekommen.
Meine Hoffnung wäre, wenn ich es z.B. mit 1 Hz und sanften Flanken (Anstieg/Abfall vielleicht über ein paar Millisekunden) laufen lasse, daß dann die Durchschnittsverlustleistung sich über die Sekunde gut verteilt, sodaß der FET nicht zu heiss wird, falls er die Millisekunden überlebt. Ich habe sicherheitshalber zwei FETs bestellt, wenn einer abrauchen sollte :-)
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Der Post kam hier etwas verspaetet rueber, warum auch immer. Kannst Du den LTSpice File so wie er auf Deinem PC laeuft ins Web stellen oder schicken?
Mit RC am Gate wird der FET ziemlich heiss.
Kann gehen, wenn die SOA nicht ueberschritten wird. Viele Leute putzen EMC Probleme bei Schaltreglern weg, indem sie den Gate Driver per Vorwiderstand verlangsamen. Das kostet Wirkungsgrad und die Kiste wird waermer.
1Hz kann je nach Anwendung zu langsam sein, es sei denn, dieses flache Heizelement ist auf einer massiven Flaeche. Fuer sich allein hat es was weniger Waermespeicherkapazitaet.
Allzu schlimm wird die Sache eh nicht stoeren, denn handelsuebliche Dimmer arbeiten ja im prinzipell (fast) aehnlich. Der Triac schaltet brutal irgendwo jede Halbwelle rauf die Last zu. Allerdings ist dann ein MW-Empfang in der Naehe entsprechend ungeniessbar, doch das hoeren bei Euch kaum noch Leute.
Ich plane da noch eine Glasscheibe drüber zu legen, wie hier zu sehen:
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Werde die aber mit hitzebeständigen Kleber ankleben, statt da irgendwas aufwändiges mit Schrauben zu konstruieren, und mit einer Korkplatte auf der anderen Seite als Wärmeisolierung zur Basisplatte des Druckers. Habe dazu Ofenkachel-Kleber gefunden.
Was mir dabei einfällt: Wenn ich an die Sekundärwicklung des Netzteils leicht drankomme (scheint vom Gewicht her kein Schaltnetzteil zu sein, großer Metallwürfel mit 25cm Kantenlänge, 13kg, von Statron, aber scheinbar so alt, daß es auf deren Webseite nicht zu finden ist), könnte man dann nicht einfach komplette Wellen jeweils im Nulldurchgang an- und
-ausschalten? Allerdings ist Gleichspannung einfacher zu bekommen, wenn es mal einer nachbauen will, z.B. dickes PC-Netzteil.
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Frank Buss, http://www.frank-buss.de
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Deshalb schaltet man in so einer Anwendung sehr langsam.
Bei dem von ihm genannten, sind 1000W für mehr als 100µs zulässig (Single-Pulse). Allerdings kommt er da in seiner Anwendung nie hin.
Jetzt lass mal die Kirche im Dorf. Wenn Du mit 10Hz schaltest und Umschaltzeiten von
Wenn man langsam schaltet, tut Reverse-Recovery in der Tat nicht weh. EMV-Technisch ist vermutlich ein Snubber sinnvoller und gutmütiger, da ja kaum Energie anfällt. Wenn man langsam schaltet, kann man sich beides sparen.
Frank, mach Dir nicht zu viele Gedanken. Bei Deiner Anwendung kannst Du kaum was falsch machen, insbesondere weil es ein Einzelstück für den Privatgebrauch ist.
Ich habe mal ab Drain das reingesetzt: 1uH, 10nf nach Masse, dann nochmal 1uH und 2.2nF nach Masse. Gibt wie ueblich eine kleine Resonanz oberhalb Mittelwelle. 50ohm ueber der ersten Spule putzt die aber weg.
Schwingen und Klingeln tut da nichts und im UKW Bereich ist totale Ruhe.
Das sieht dann aber unedel aus mit dem schleimigen Kleber unter der Glasflaeche. IME geht all solcher Kleber irgendwann ab, verliert den Kontakt. Das habe ich beim Anstreichen unseres Hauses gelernt. Ein vor rund 10 Jahren aufgeklebter Aludeckel lag voellig lose an seinem Arbeitsplatz. Vom Kleber hiess es damals "super-bombig-fest, fuer immer, garantiert, koennen Sie bis zum Mond mit fliegen, ohne das was ab geht" oder so aehnlich.
Problematisch wird es bei solchem Fliesenkleber, wenn die Ausdehnung beim Heizen/Abkuehlen unterscheidlich ist. Deshalb soll man bei Fussbodenheizung eine Membran legen. Ich habe das sogar hier ohne Fussbodenheizung gemacht. Problem ist, dass man streichbare Membran nur in Grossgebinden fuer Handwerker bekommt.
Klar, das geht. Gibt dann auch keine EMI.
Ich sehe es schon kommen, "Nachdem Herr Buss seine Hot Zone Maschine anwarf, kam es in Generatorhalle 5 des Kraftwerks Sottrup-Hoecklage zu Vibrationen und einem sich ausbreitenden feinen Riss im Boden, den im Trubel der Yule-Feierlichkeiten aber niemand bemerkte ..." :-)
Oder fuer Makerbot-Aktivitaeten am Strand, hinten im VW-Bus.
Ikke abba nich. Die Teile zum Filter und die Diode kosten so gut wie nix, ist meist billiger als Gate-RC plus erhoehte Kuehlung (groesseres Gehaeuse).
Frank kaeme auf rund 35W fuer die Zeit. Bei Franks Dimensionierung ist die Gesamtverlustleistung mit abgefalchten Flanken rund 750mW, ohne
250mW. Bei 750mW muss man sich auf der Platine schon ein wenig Gedanken um Kuehlung machen uns sollte DPak vorsehen. Bei 250mW reicht locker SOT223 -> billiger.
Womit man die Mittelwelle zumuellt...
Versuche ich zu vermeiden und meist darf ich es eh nicht.
Mache das aber besser nicht bei einem Kaffeewaermer fuer Flugzeuge :-)
Stimmt schon. Aber man will ja auch was fuer den Job lernen bei solchen Projekten. Ich versuche, auch meine Heimbasteleien so zu bauen, als waere es fuer die Serie.
Prima, bringt schon ab 3MHz über 20dB weniger gegenüber wenn die Spulen nicht drin wären, danke. Damit kann ich die Flanken am FET auch wieder etwas steiler machen, um dort weniger Verlustleistung zu haben.
Ich habe auch mal eine Ausschnittsvergrößerung gemacht, um die FFT bis
100MHz rechnen zu lassen und zumindest von 2MHz bis 10MHz fällt es recht steil ab. Mit nur einer Spule ist die Kurve flacher. Für die 1uH Spulen nehme ich dann wie gehabt Ferritperlen?
Der Trick mit dem Widerstand zum Dämpfen der Schwingungen ist auch nett, die kleine Resonanz bei 2,2MHz ist weg. Und LTSpice meint, da würden nur kurze Impulse an Strom von wenigen Milliampere durchfliessen. Kann ich also zumindest für den Widerstand was kleines in SMD nehmen, um das alles möglichst dicht zusammenzubauen.
Was mir beim Experimentieren auffiel: Einmal blieb LTSpice bei der Simulation hängen, mit 20fs/s Berechnungsgeschwindigkeit. Das hätte dann wohl was länger gedauert bis es fertig geworden wäre :-) Als ich dann einen Widerstand aber nur minimal geändert habe, lief es wieder blitzschnell durch. Kann man da nicht ein wenig Rauschen automatisch zu allen Bauteilen oder so hinzufügen, um solche Hänger zu vermeiden?
Stimmt, werde es dann wohl doch besser schrauben, mit Klemmen für die Glasplatte usw. Kann man dann auch leichter wieder abmontieren wenn einem was anderes einfällt.
Da würde die Batterie aber nach einer halben Stunde leer sein, größere Prints können schonmal mehrere Stunden dauern.
Aber so eine Outdoor Aktivität wäre schon was Interessantes. Maker Faire wäre langweilig, da man dort Strom aus der Steckdose hat. Käme aber bestimmt gut beim Burning Man Festival, ganz in deiner Nähe in Nevada: Ein Theme Camp mit 3D Scanner und dann Skulpturen drucken, gerne auch von den schrägen Hippie-Frauen die dort herumlaufen :-) Und Versorgung über Solarzellen, zumindest in der sandsturmfreien Zeit.
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Frank Buss, http://www.frank-buss.de
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Klar, würde wohl auch keinen in der Nachbarschaft stören, da alle Kabelfernsehen haben, also könnte es wohl auch auf Mittelwelle stören und würde keinem auffallen. Wenn hier der Garagenmotor nebenan anläuft und stoppt, dann sehe ich auch sehr schöne Spikes auf meinem Scope, egal was gerade dranhängt.
Aber kann nicht schaden, dabei was zu lernen. Wenn es nur um das Heatbed ginge, könnte ich es wahrscheinlich auch direkt ans Netzteil hängen, und im CC-Betrieb (oder wäre für die Anwendung CV-Betrieb besser?) solange an der Strombegrenzung drehen, bis mein Infrarotthermometer ungefähr die gewünschte Zieltemperatur anzeigt und dann langsam wieder zurückdrehen, bis es einigermaßen stabil bleibt.
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