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Thema: PTC-Sicherungen für mein Labor

  1. #1
    Erfahrener Benutzer Roboter Genie
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    PTC-Sicherungen für mein Labor

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    Hallo Freunde, ich bin dabei für mein Elektroniklabor ein Panel zu bauen um die diversen Spannungen über einen Schalter jeweils An und Aus schalten zu können. Des weiteren kann ich die dort abgreifbaren Spannungen über Buchsen, bzw. über Schraubverbindengen für kabel abgreifen. Mein Elektroniklabor verwendet ein von mir umgebautes PC-Netzteil mit 600 W, sowie einen Spannungsverdoppeler von Conrad bis zu 10A. Weitere Spannungsquellen sind meine 12 in Serie geschalteten LiFePO4 Akkus mit jeweils 16Ah:

    25288732630_8720963a8a_c.jpg

    Die untere Buchsenreihe erlaubt den Zugang vor dem Schalter, die obere Buchsenreihe wird aktiv bei auf Durchgang gesetzten Schalter.

    25941080441_32934406fd_c.jpg
    Hier das Panel von unten gesehen. Hier erkennt man auch die jeweils 5 schraubbaren Anschlüsse für jede Spannung.

    26004412846_249c7bd821_z.jpg

    Man kann bei den Leitungen welche die Spannung an die schraubbaren Anschlüsse führen in diesem Bild deutlich sehen, dass die Gefahr eines Kurzschlusses beim Übergang von der mit der grünen Leitung verbundenen zu den mit weiß verbundenen Anschlüssen z. B. eine mögliche Quelle für Kurzschlüsse wäre. Natürlich habe ich Maßnahmen getroffen um das unmöglich zu machen. Wenn man ganz genau an den linken Rand des vorletzten Bildes schaut sieht man dass ich die Zuführungen der Spannungen über eine Schraubklemmenleiste führe, damit ich z. B. das Panel einfach abtrennen kann. Nun möchte ich eine 2. identische Schraubklemmenleiste einsetzen und dazwischen sich rückstellende elektronische Sicherungen setzen, welche die Zuleitung unterbricht, welche einen Kurzschluss hat der zu einem übermäßigen Stromfluss führt. Verwenden möchte ich dafür PTC-Sicherungen. Unkritisch ist das für die Spannungen von -12 VDC bis +12 VDC. Möchte ich aber die 24 VDC, die 40 VDC und die veränderliche 8. Spannungsquelle mit elektronischen sich selbst zurücksetzenden elektronischen Sicherungen absichern, dann haben die von mir bisher gefundenen Sicherungen einen zu geringen maximalen Strom.

    Ich will mit diesen "hohen" Spannungen Schrittmotoren versorgen, da können zulässig 10 A bis 16 A Strom in der Zuleitung strömen. meine Fragen:

    1. Kann man PTC-Sicherungen "parallel schalten" um z. B. solche für 0,5 A, 20 parallel zu schalten?
    2. Gibt es dafür andere Komponenten um das zu realisieren?

    Ich möchte flinke, rückstellende Sicherungen verwenden! Danke für Hilfe
    MfG

    Hellmut

  2. #2
    Erfahrener Benutzer Roboter Genie
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    So als Zwischen-Meldung. es sieht im Augenblick so aus als ob ich mich für "Smart HighSide Switches" von Infineon entscheiden werde. Dabei eben solche die einen Status-Pin haben. Sobald der Status ein Problem meldet löse ich ein Interrupt aus und unterbreche die Zuleitung. Das ist auf jeden Fall schneller als mit einer PTC-Sicherung!
    MfG

    Hellmut

  3. #3
    Erfahrener Benutzer Robotik Einstein
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    Hallo,
    Zitat Zitat von Hellmut Beitrag anzeigen
    Ich will mit diesen "hohen" Spannungen Schrittmotoren versorgen, da können zulässig 10 A bis 16 A Strom in der Zuleitung strömen. meine Fragen:

    1. Kann man PTC-Sicherungen "parallel schalten" um z. B. solche für 0,5 A, 20 parallel zu schalten?
    Ich würde mir zuerst noch ein paar Gedanken zu den Leitungsquerschnitten machen!

    1.5mm2 kannst du zwar bis 20A belasten, ohne das der Draht gleich leuchtet aber der Spannungsabfall ist auf 230V bezogen.
    Bei 230V sind 2V Spannungsabfall unter 1%, bei 10V sind es aber 20%.

    MfG Peter(TOO)
    Manchmal frage ich mich, wieso meine Generation Geräte ohne Simulation entwickeln konnte?

  4. #4
    Erfahrener Benutzer Roboter Genie
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    Es geht hier um Gleichspannungen! Der einzelne von mir vorgesehenen Schrittmotoren verbraucht maximal 3.5 A, 2 also 7 A. Daher die Zuleitung mit 10 A für die Spannungen von 24 VDC vom PC-Netzteil und bis zu 40 VDC vom LiFePO4 Akkupack! ich sehe schon stärkere Leitungen vor, staune aber wie dünn die Leitungen sind die aus dem Motor kommen! Naja der einzelne Stromkreis im Motor bekommt 50% und daher sind die Leitungen die aus dem Motor kommen sehr dünn!
    Solle aber z. B. die Versorgung vom Akkupack einen Kurzschluss bekommen, dann können bis zu 200 A fließen und die hätte ich gerne ganz geschwind unterbrochen!
    MfG

    Hellmut

  5. #5
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    Hallo,
    Zitat Zitat von Hellmut Beitrag anzeigen
    Es geht hier um Gleichspannungen!
    Das ist doch dem Ohmschen Gesetz egal!

    1m 1mm2 Cu hat etwa 0.0176 Ohm. Sin bei 10A 0.176V Spannungsabfall.
    Jede Klemmung mit den Lüsterklemmen, erzeugt einen zusätzlichen Widerstand und entsprechenden Spannungsabfall.

    Der BTS 432 E2 hat knapp 40mOhm, sind also auch nochmals 0.4V Spannungsabfall bei 10A. Hinzu kommen noch die Leiterbahnen, Lötstellen usw.

    Eine gesteckte Bananenstecker-Verbindung (4mm) hat auch schon um die 10mOhm.

    Zitat Zitat von Hellmut Beitrag anzeigen
    Der einzelne von mir vorgesehenen Schrittmotoren verbraucht maximal 3.5 A, 2 also 7 A. Daher die Zuleitung mit 10 A für die Spannungen von 24 VDC vom PC-Netzteil und bis zu 40 VDC vom LiFePO4 Akkupack! ich sehe schon stärkere Leitungen vor, staune aber wie dünn die Leitungen sind die aus dem Motor kommen! Naja der einzelne Stromkreis im Motor bekommt 50% und daher sind die Leitungen die aus dem Motor kommen sehr dünn!
    Solle aber z. B. die Versorgung vom Akkupack einen Kurzschluss bekommen, dann können bis zu 200 A fließen und die hätte ich gerne ganz geschwind unterbrochen!
    Der BTS432 E2 löst irgendwo zwischen 24A und 74A, je nach Temperatur und Exemplar, das Störungssignal aus.
    Damit der BTS432 E2 bei 24V sicher auslösen kann, muss die gesamte Zuleitung unter 0.32 Ohm haben, bei kleinerer Spannung (Akku entladen) entsprechend weniger.

    MfG Peter(TOO)
    Manchmal frage ich mich, wieso meine Generation Geräte ohne Simulation entwickeln konnte?

  6. #6
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    Ich würde es anders lösen. Strom messen und bei Bedarf abschalten, aber nicht alles mit einem Bauteil sondern messen mittels Shunt, Hallsensor,... und eine Auswerteelektronik schaltet ab (elektronische Sicherung). So könnte man z.B. auch die Ansprechschwelle,... einstellbar machen.

    MfG Hannes

  7. #7
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    Hallo Hannes,
    Zitat Zitat von 021aet04 Beitrag anzeigen
    Ich würde es anders lösen. Strom messen und bei Bedarf abschalten, aber nicht alles mit einem Bauteil sondern messen mittels Shunt, Hallsensor,... und eine Auswerteelektronik schaltet ab (elektronische Sicherung). So könnte man z.B. auch die Ansprechschwelle,... einstellbar machen.
    Klar, Schaltungen für elektronische Sicherungen gibt es schon lange

    Die Idee war wohl, dass die besagten Smart Switches so etwas schon eingebaut haben. Allerdings um den Schalter zu schützen und nicht wirklich die Last.
    Aber bei solchen Dingen ist die Streuung halt recht gross (zwischen z.B. 24A und 74A). Widerstände in Halbleitern sind nun mal nicht sehr präzise.

    Aber einen Schalter braucht er so oder so, wenn alles mit einem µC gesteuert werden soll.

    MfG Peter(TOO)
    Manchmal frage ich mich, wieso meine Generation Geräte ohne Simulation entwickeln konnte?

  8. #8
    Erfahrener Benutzer Roboter Genie
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    Um dicke Ströme zu schalten, benutze ich gern den BTS550. Der hat einen Stromsensor eingebaut, der an einem externen Widerstand eine stromproportionale Spannung erzeugt. Zusammen mit einem Komparator und einem Flipflop oder einfacher mit einem 8 Pin µC kann man damit leicht eine Kombination von Einschalter und elektronischer Sicherung bauen. Die begrenzt dann nicht nur den Strom sondern schaltet auch ganz ab. Ähnlich geht das mit einem IR3314.

    Die 7 A glaub ich nicht so ganz. Wenn der Stepper mit 24V oder auch 40V betrieben werden kann, kommt sicher ein Stromchopper zum Einsatz. Der funktioniert wie ein Schaltregler mit dem Motor als Induktivität. Der Eingangsstrom ist da viel geringer als der Ausgangsstrom, wie bei jedem Abwärtsregler.

    MfG Klebwax
    Geändert von Klebwax (14.05.2016 um 06:56 Uhr)
    Strom fließt auch durch krumme Drähte !

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