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Thema: Hohe Wechselspannung mit FET schalten

  1. #1
    Erfahrener Benutzer Roboter Experte
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    Hohe Wechselspannung mit FET schalten

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    Hallo,
    ich hab den Tipp bekommen, eine hohe Wechselspannung via Graetzgleichrichter in Reihe und einem FET zw. +/- zu schalten.

    Nun kenn ich mich mit FETs oder Analogtechnik gar nicht aus und würde mich über Tipps, bzw. Hilfestellung bezüglich des Schaltungsaufbaus und des verwendbaren FET sehr freuen.

    Die Spannung kann bis zu 250 Volt betragen, der Strom allerdings liegt im zw. +/- des Gleichrichteres bei 100mA ... wenn das Versorgungsobjekt (eine eLu-Folie) einen Kurzschluss verursacht, dann dann es auch mal 1A sein.

    Die Spannungsquelle, die ich hab, kann 5 A bei 400 Hz liefern.

    Die Folie soll sehr schnell (in der Größenordnung von 1 ms) geschaltet werden. Hierbei möchte ich das gerne im Nulldurchgang machen.

    Das könnte auch via uC erfolgen, Optokoppler an die Spannungsquelle und gut - denke 0-Punkt müßte erkennbar sein ...

    Wer kann mir helfen?
    Liebe Grüße
    Vajk
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  2. #2
    Moderator Roboter Genie
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    Hi
    Wenn du deine Wechselspannung Gleichgerichtet hast, kannst mit entsprechenden FET's eine H-Brücke aufbauen.
    Das mit dem Nulldurchgang schalten hab ich nicht ganz verstanden, bei Gleichspannung gibt's sowas gar nicht! Oder willst du die Eingangs Wechselspannung im Nulldurchgang schalten?
    Als Grundschaltung kannst du dir ja mal folgenden Link anschauen:
    http://www.roboternetz.de/wissen/ind...en_Ansteuerung
    Die Schaltung unter dem Punkt "Ansteuerung mit MOS-FET"
    Diese Schaltung muss natürlich noch Fit gemacht werden für den Umgang mit hohen Spannungen.

    MfG
    Basti

  3. #3
    Erfahrener Benutzer Roboter Experte
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    Danke Basti für Deine Antwort.

    Nein, ich will die Wechselspannung nicht gleichrichten. Der Graetz wirkt nur als Schalter, wenn man in Serie einfügt und zwischen +/- kurzschließt.

    Die Folie lebt laut Hersteller länger, wenn sie einen sauberen Sinus bekommt und eben im Nulldurchgang geschaltet wird.

    Nun soll eben ein FET zum Kurzschließen des Gleichrichters benutz werden.
    Problem hierbei ist die Entkopplung vom uC .. wohl am besten über einen Optokoppler,

    Wobei, wie regel ich das mit der Spannungsversorgung des Opto und der Wechselspanungsquelle .... grübel ...

    Und wie mach ich das mit der Nulldurchgangserkennung ... ich dachte mir, daß ich die Spannungsquelle hier abtaste ... und der Interrupt auf beide Flanken via Timer den Nullpunkt "rausrechne" ...

    LG
    Vajk
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  4. #4
    Moderator Roboter Genie
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    Hi!
    Naja, ich denke da wäre ein Ansatz mit Solid-State Relais oder Triac vielleicht besser...ich hab doch richtig verstanden, dass du die Wechselspannung nur Ein- und Ausschalten willst?
    Ich glaube, ich hab deinen Ansatz mit dem Gleichrichter und FET nicht wirklich verstanden...!

    MfG
    Basti

  5. #5
    Erfahrener Benutzer Roboter Experte
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    Hallo Basti
    bei 1ms Schaltzeiten sind Relais nicht wirklich sinnvoll ... weiß nicht, ob Triac ideal ist ..

    Ja genau, es geht um schnelle Schalten der Wechselspannung ....
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  6. #6
    Erfahrener Benutzer Robotik Einstein
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    Solid-State Relais sind, wie der Name sagt, halbleiterbasiert. Nur sind TRIACS nicht optimal zum schnellen Schalten geringster Ströme.
    Basti, mal es Dir doch einfach mal auf: AC-Quelle, Last und AC-Anschlüsse des BrGl in Reihe, + vom BrGl an Drain, - an Source. Wenn der MOSFET leitet, fliest Wechselstrom mit etwas Klirr im Nulldurchgang. Noch verlustärmer und sauberer geht es mit einer Antiseriellschaltung aus zwei MOSFETs, nur wird dann die Ansteuerung noch unübersichtlicher, weil der Bezugspunkt (Sources) zwischen den MOSFETs floatet. Man macht sich hier die Body-Diode eines der MOSFETs zunutze.

  7. #7
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    Hallo shaun, Danke für Deine Worte ... ist die Antiseriellschaltung also die idealere Lösung und kommt ohne BrGl aus? Wie wird das angesteuert per uC angesteuert?
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  8. #8
    Erfahrener Benutzer Robotik Einstein
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    Den "uC" kannst Du erstmal weglassen, zunächst musst Du Dir klar werden, wie Du die Dinger überhaupt gesteuert bekommst. Wie gesagt, Deine Gatespannung muss relativ zu dem schwebenden Potenzial zwischen den MOSFETs angelegt werden. Wenn ich Lust haben sollte, mal ich das heute abend mal auf. Ist Deine Frequenz fix bei 400Hz und handelt es sich um einen Sinus? Dann könnte man mit Kondensatornetzteil ein bisschen Verluste einsparen.

  9. #9
    Erfahrener Benutzer Roboter Experte
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    Genau um das "klarwerden" geht es ... das mit der schwebenden Gatespannung verstehe ich noch nicht ... die Frequenz liebt bei ca. 400 Hz (vom Netzteil her einstellbar, zumindest in der Größenordnung), drum auch meine Idee, den Nullpunkt über Interrupt und Timer rauszumessen. Ja es handelt sich Sinus .... was kann ich zu Deiner "Luststeigerung" tun?
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  10. #10
    Erfahrener Benutzer Robotik Einstein
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    Brauchst nix tun, ich male heute abend
    Ich weiss ja nicht, wie Du schalten willst, aber das Kriterium für eine gleichspannungsfreie Versorgung muss lauten, dass Du nur alle zwei Nulldurchgänge schalten darfst, damit immer eine gerade Anzahl von Halbwellen bei der EL-Folie ankommt. Aber das ist ja alles erstmal sekundär.
    Ein Versuch wert wäre vielleicht nochmal ein Opto-TRIAC zum Schalten, nur wirst Du den die ganez Zeit über gezündet halten müssen, weil der Haltestrom nicht erreicht werden wird, zumal die kapazitive Last da noch eigene Probleme mit sich bringt.

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