Überstromsicherung

Hallo!
Ich habe ein kleines Problem. Ich möchte wie bereits erwähnt eine Übertromsicherung bauen, die sich nach etwa 10s zurückstellen soll. Da ich noch ein Paar 74HCT74 hatte, wollte ich auch sie als T-FF benutzen. Nun zu meinem Problem.
Sobald die am OP-Amp eingestellte Spannung überschritten wird, schaltet der Ausgang von High auf Low und toggelt den FF über die Invertor-Stufe von Low auf Hihg.
Nun muss der FF zurückgesetzt werden, aber wie? Erst hier ist mir aufgefallen, dass das gar nicht geht! Denn dazu müsste ich wieder eine steigende Flanke am Clock-Eingang verursachen.](*,)

Ich möchte ja nur, dass der RS-Glied beim überschreiten eines defenierten Wertes(Spannung) gesetzt und automatisch nach etwa 10s zurückgesetzt wird.

Hat jemand eine Idee wie ich das machen kann, oder vielleicht wie es einfacher geht, mit möglichst wenigen Bauteilen?

Hallo,
nimm statt des 74HCT74 einfach einen Timer 555, den gibt es auch als CMOS-Version. Wenn Du den nicht kennst, dann schau mal hier

Wozu der Transistor? Vertausch doch einfach die EIngänge vom OPV!
Du hast den /Reset-Eingang doch selbst mit Vcc verbunden, da sollte Dir doch aufgefallen sein, dass Du da gerade Deine Lösung in der Hand hattest. Die Set- bzw. Reset-Eingänge haben beim '74 IMHO sogar Vorrang, was bei der Anwendung nun eher dafür sprechen würde, sie für die Auslösung zu nehmen (OPV-Eingänge so lassen und Ausgang an /Set). Wie auch immer, das Zurücksetzen kannst Du dann per RC-Glied vom entsprechenden Ausgang erledigen. Nur achte darauf, dass es nicht auch 10s dauert, bis sich der C wieder entladen hat, denn für diese Zeit ist Deine Schutzschaltung ausser Kraft - wegen des Vorrangs der R/S-Eingänge. Also vielleicht wirklich den OPV auf den /Set, mit RC-Glied von Q nach CLK, D auf low. Parallel zum (großen R, vielleicht 1M?) noch eine Diode in Reihe mit 220R zum schnellen Entladen des C.

Hallo Viktor!

Du musst Deine Schaltung ein bischen ändern. Die Werte für R und C sind nicht kritisch (z.B. R=47k, C=1nF). Die fallende Flanke zum Löschen des FF musst Du generieren. Dazu kannst Du z.B. den NE555 als MF oder den 74XXX123 nehmen, der mit Setzen des FF gestartet wird und 10 s langes Impuls erzeugt.

MfG

Code:

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                      VCC
                        +
                        |
                  +-----+
                  |    |
                  | .---o---.
                  +-|D  S  Q|-----
        ____      | |      |
  ____|          | |      |
                  | |      |
    Setzen >------|-|CK R  Qo
                .-.'---o---'
                | |    |
                | |R  |
                '-'    |
              || |    |  _  ___
  Löschen >---||-+-----+  |_|
  ____        ||C
      |____

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hallo PICture!
Ich sitze schon halben Tag an der Sache dran, aber komme irgendwie nicht weiter. Ich habe schon fast alles im Internet durchforstet, hier etwas gelesen da etwas gelesen, daher bin ich jetzt etwas verwirrt.
Ich hab auf der platine nicht so viel platz, weil diese Schaltung muss doppelt aufgebaut werden.

Mit der Lösung von kalledom komme ich jetzt nicht ganz klar.

@Viktor

Ich komme mit Deiner Schaltung nicht ganz klar. Was macht der Ausgang Q des FF´s ?

Ich denke, dass es nicht einfach in der Luft hängt, weil dann unnötig wäre.

MfG

dahinter wird ein 2-IN NOR Gate und an den zweiten eingang wird ein Pin vom µC über Pull-Up-Widerstand angesschlossen.
Nachdem die Überstromsiherung ausgelöst hat, muss sie sich nach ca. 10s wieder einschalten können. Da aber am ausgang noch NOR-Gate hängt (Q oder Q\ je nach fall) muss noch die Freigabe vom µC erfolgen, also muss der zweite eingang vom NOR-Gate auch auf low 'gezogen' werden.

Ich weiß, das kling etwas verwirrend, aber ich blicke jetzt lagsam nicht mehr durch. sorry

@Viktor!

Naja, Deine Beschreibung hat mir auch nicht geholfen, die Schaltung auf dem fragmentarischen Schaltplan, durchzublicken.

Nur langsam, mache Dir kein Stress, es hat glaube ich Zeit, oder ? :)

MfG

ok ich versuchs nochmal, ich zeichne noch mal alles auf, bis auf FF Beschaltung
Bis gleich, danke für deine Mühe! ;)

So ich habe noch mal alles aufgezeichnet und auch die anstehende Pegel habe ich mit den Pfeilen gekennzeichnet.

Sobald die Sicherung ausgelöst hat wird FF gesetzt und es stehen an den Ausgängen bestimmte Pegel an.(s.Bild)

Ich hoffe es hilft weiter!
die Wiederstände passen nicht habe sie nur kopiert. :)

O.K. Danke. :)

So wie ich das jetzt sehe, der FF sollte sich nach ca. 10 s selbst löschen.

Man könnte dafür nötigen MF aus einem NOR Gatter (als Inverter) bauen, wenn sie noch frei (nicht benutzt) ist.

Aber das musst Du mir sagen, weil ich es nicht weiss.

Warte ich hab grad ne Idee, ich habe mir grad' was überlegt.
_______________________
Edit:

Wie wärs hier mit würde das so funktionieren?
solange der Strom nicht überschritten (Umax=1V) ist, gibt der OPV Low-Pegel aus und setzt damit auch das FF.
Wird jetzt die Spannung von 1V, die am Shunt abfällt überschritten, dann schaltet der OPV auf High-Pegel um und setzt zugleich das FF zurück.

Ist das soweit Richtig PICture?
hier ist übrigens die ganze Schaltung von mir.

Allerdigs weis ich nicht wie ich jetzt noch einen Timer auf schnelle realisiere?!?

Na, dann lass doch mal hören was :D

Du hast einen OpAmp / Vergleicher, wunderbar. Wenn am Ausgang bei Überstrom Plus raus kommt, noch wunderbarer. Damit gehst Du über einen Widerstand 1...10k auf die Basis von einen NPN-Transisor z.B. BC546...549, Emitter an GND, Collektor an den Pin 2 des Timers 555.
Den 555 beschaltest Du so, wie unter <Der "klassische Fall" des 555, die monostabile Kippstufe>. Die beiden Taster fallen weg, die Diode auch.
Du mußt nur den R1 + P1 und C1 für 10s dimensionieren.
Wenn Überstrom kommt, wird der Timer über den OpAmp ... Transistor getriggert und für 10s high. Ist nach Ablauf der Zeit immer noch überstrom, wird der Timer wieder getriggert.
Diese Art der Strom-Kontrolle mit dem 555 ist mehrere 100 mal im Phantasialand auf den Steuerplatinen der Magnetventile zur Figuren-Bewegung. Allerding ist dort kein OpAmp, sondern nur ein 0,22 Ohm Widerstand, an dem über 3A eine Spannung von 0,7V abfällt und über die Basis-Emitter-Strecke einen Transistor durchschalten läßt, der wiederum den 555 für 0,5s triggert. Ist extra für die Menschen gemacht worden, die Kurzschlüsse an den Magnetventilen fabrizieren.

PS: Der Timer schaltet natürlich die Spannung ab.

@Viktor

Der Q Ausgang wird immer auf negiertem Pegel vom OpAmp Ausgang sein. Soll es so sein, dann passt. Dafür reicht aber ein Inverter.

@kalledom
Genau! Du hast es endlich erraten! Mit meinem hin und her geplänkel. :)
1.Du meinst ich soll das FF einfach weglassen und stattdessen einen 555 Timer nehmen?

2.Was ist wenn ich es so wie Du sagst, nur einen Transistor und 555 nehme.
Aber 0,7V wären mir etwas zu wenig.

@Viktor

So kann man aus einem FF ein MF machen.

MfG

Code:

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            VCC
              +
              |
          +----+
          |    |
          | .--o--.
          +-|D S Q|-----+---+------
            |    |    |  |
    -------|T R Qo    .-.  -
            '--o--'    | |  ^ D
              |    R1| |  |
              |      '-' .-.
              |        |  | |
              |        |  | |R2
              |        |  '-'
              |    __  |  |
              |  /  /-+---+
              +-o|  |  |
                  \__\-+
                        |
                      ---
                      --- C
                        |
                      ===
                      GND

---

@PICture
Ich habe noch ein Paar Fragen an Dich.
1. Ich will alle vier Gate's vom 4x NOR-Gate verwenden, aber ich kann doch sicherlich einen NPN-Transistor (mit Emmiter gegen GND) verwenden?
2. Wie kann ich die Widerstände und den Kondensator demensionieren?
R1=1M? R2=1k? C=?wie kann ich die Zeit ausrechen?

Besten Dank an euch alle!
Ich meld mich Morgen

Daß der Timer 555 nicht nur einen Überstrom meldet, sondern auch die Spannung zur Last abschaltet, ist wohl selbstverständlich.
Der 0,22 Ohm-Widerstand ist für ca. 0,7V / 0,22 Ohm = 3,18A.
Für andere Ströme: 0,7V / Strom = Widerstand.

Also, da die Sache sowieso auf eine monstabile Kippstufe hinausläuft, habe ich im Internet ein wenig recherchiert und habe folgende ICs gefunden.
74HC/HCT221
74HC/HCT123
Was meinst Du PICture?
Dann müsste ich nur OP-AMP, wenn es geht, durch eine einfache Schaltung ersetzen.

@Viktor

Ich habe die Teile mit ausfürlichen Kommentar ausgerechnet und wenn ich auf Vorschau gedrückt habe, war alles weg und mein OS hat mich informiert, dass er ein Fehler festgestellt hat und der Browser muss beendet werden. Wahrscheinlich habe ich zu viel geschrieben. :)

Deswegen diesmal nur kurz:

Für CMOS oder Darlington: R1=1 M, C=47 uF

Für npn Transistor: R1=10 k, C=4700 uF

R2>180 Ohm

MfG

Code:

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            VCC
              +
              |
          +----+
          |    |
          | .--o--.
          +-|D S Q|-----+---+------
          | |    |    |  |
    -----|-|T R Qo    .-.  -
          | '--o--'    | |  ^ D
        .-.  |    R1| |  |
        | |  |      '-' .-.
        | |  |        |  | |
        '-'  |        |  | |R2
          |    |        |  '-'
          +----+        |  |
              |        +---+
              \|      |
                |-------+
              <|      |
              |        ---
            ===      --- C
            GND        |
                      ===
                      GND

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@kalledom
Erstmal vielen, vielen Dank für Deine Mühe!
Ich hätte noch eine Frage an Dich, nämlich, wo schließe ich meinen Shunt-Widerstand an die Schaltung an?

@PICture
Ich danke Dir!
Könntest Du mir vlt. morgen etwas dazu schreiben, z.B. wieso die Werte für Rund C sich so stark vom verwendetem Traansistor-Typ unterscheiden?
Und rechnet man die Werte aus?

Ihr seit echt Spitze!

Es gibt 3 Möglichkeiten:
1. Du nimmst meine Schaltung, so wie sie ist, dann kannst Du den Ausgang des 555 direkt als 'Fehlermelder' verwenden (der wird bei Überstrom High) und sogar ein Relais bis 100mA direkt damit ansteuern, das den Plus zur Last abschaltet. Nach ca. 10s fällt das Relais wieder ab; ist der Überstrom noch da, wird der Timer wieder getriggert, das Relais zieht an und öffnet den Stromkreis...... Das Relais muß einen Öffner-Kontakt haben.

2. Du schließt den Emitter von T1 an GND Deiner Schaltung und die Basis 'oberhalb' von R5 an. In meinem Schaltbild wird 0V dann GND und der GND in meinem Schaltbild geht nur an Emitter von T1, Pin 1 des 555 und an den Elko; sonst nix.

3. Du läßt T1 und R1...R3 von meiner Schaltung weg und gehst mit dem Pin 2 des 555 direkt an den Ausgang Deines OpAmp. Wenn am (-)Eingang des OpAmp die Spannung höher wird, als am (+)Eingang, dann kommt aus dem Ausgang (fast) 0 Volt und triggert den Timer.

Was Du jeweils mit dem Ausgang des 555 machst, ist Dir überlassen.
Der 555 triggert unterhalb 1/3 Versorgungsspannung (das machen die 74-er nicht), er kann von 4,5...16/18V betrieben werden, liefert bei Low und High bis 100mA Strom und es gibt ihn als CMOS-Variante.

@Victor

Wenn Du schon sowieso ein MF einsetzen wilst, dann kannst Du den OpAmp weglassen und das ausprobieren, da der 74LS121 auf dem B Eingang einen Schmitt-Trigger hat.

Wenn es sehr genau seien soll, muss man auf dem B Eingang noch ein pull-up/down (Ru/Rd) anpassen.

MfG

Code:

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                                        VCC
                                        +
                                        |
                                        .-.
                                      R| |
                            VCC        | |
                              +        '-'
                              |          | ||C
                            .-.        +-||-+
                            | |Ru      | || |
                            | |      .--------.
                            '-'      |RxCx  Cx|
                              |        |__      |
                                +--+-o|A1    Q|------
                              |  |  |  |__      |
      |                        == +-o|A2      |
      ||                      | GND    |      _|
    I||                  +---+--------|B      Qo
      ||  R6              |  |        |        |
      V|  ___            V D          '--------'
      +-|___|-+---+      -  |        74LS121
      |  33  |  |      |
      .-.      |  .-.  |<    |
    R5| |  C4--- | |<--|  T .-.
  R22| |  10n--- | |R2 |\  | |Rd
      '-'      |  '-'1k  |  | |
      |      |  |      |  '-'
      ===    === ===    ===  |
      GND    GND GND    GND ===
                            GND

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Dankeschön kalledom!

Gute Nacht, muss morgen sehr früh aufstehen :)

@PICture ist der 74XX221 baugleich mit dem ...121 oder hast Du auch 221 gemeint?

Gute Nacht!

@Viktor

Nein, der 74LS121 ist nur einzelner MF und der 221 ist doppelt. Ausserdem nur der 74LS121 hat ein B Eingang mit Schmitt-Trigger, die anderen haben das nicht.

Gute Nacht! :)

hallo!
@PICture
In der letzten Schaltung von Dir, hast Du Poti(R2) verwendet um den Arbeitspunkt vom Transistor einzustellen, richtig?
Das würde dann bedeuten, dass IC1 ganz andere Spannungmessen wird, da R5(0R22) und R2(1k) paralell geschaltet wurden.
Oder liege ich total falsch mit meinen Überlegungen?

Da ich immer noch überlege wie ich das mit der Übestromsicherung am besten mache, gerade weil ich noch dabei etwas lernen möchte, habe ich mir folgendes überlegt.
Ich hab noch einen Monoflop gefunden 74HC/HCT123 und mir folgende Schaltung überlegt.
Mit RC Netzwerk kann ich die Pulsdauer Trc einstellen.
Mit A\ und B kann ich mir den gewünschten 'Aktiv-Pegel' auswählen.
Sobald eine bestimmte Spannung(max 1,1V bei 5A) am Mess-Widerstand überschritten wird, schaltet der Transistor gegen Masse und an den Ausgängen (Q und Q\) werden zwei Impulse (_/'''\_ und '''\_/''') erzeugt.
Nun stellt sich die Frage. Wie kann ich den Arbeitspunkt von T1 so verstellen, dass der Transistor erst bei 1,1V schaltet und ohne, dass ich einen weiteren Widerstand(paralell zum shunt) in die schaltung reinbringe?

Ich bin für eure Hilfe sehr Dankbar!
Bis später :)

Hallo Viktor!

Ich habe den 74LS121 gewählt, weil es einziger mir bekannter MF ist, der ein B Eigang mit Schmitt-Trigger hat und sich mit Gleichspannung Pegel triggern lässt. Die alle andere lassen sich nur mit einer steilen Flanke triggern. Deswegen glaube ich kaum, dass Deine letzte Schaltung funktionieren wird.

Weil die am Shunt R5 abfallende Spannung (laut Deinem ersten Schaltplan) sich nur zwischen 0 und 0,196V ändern kann, wird sie angehoben (nicht verstärkt) um mit ca. 1,4 V den MF zu triggern. Die Spannung auf dem Emitter wird um ca. 0,6 V höher als auf der Basis und auf dem B Eingang noch um den Spannungsabfall auf der Diode (ca. 0,6V) höher als auf dem Emitter, also insgasammt um ca. 1,2 V höher als auf der Basis. Wenn es zu wenig ist kann man die Spannung noch mit dem pull-up Ru anheben. Sollte sie jedoch zu hoch sein, könnte man sie mit dem pull-down mindern. Es wird also je nach Bedarf entweder Ru oder Rd (oder keiner davon) verwendet.

Wenn der Spannungabfall auf dem Shunt R5 und somit die um ca.1,2 V angehobene Spannung auf dem B Eingang des MF´s uberschritten wird, wird ein mit RC bestimmter Länge (10s) Impuls generiert.

Ich hoffe, dass meine Erklärung verständlich ist.

MfG

Tut mir Leid!
Ich hab mich vertaaan, ...die Spannung erreicht ja 0,9V bei ca 4A und 1,1V bei 5A der L6203 verträgt bis 5A Peak, kurzzeitig(<1ms) sogar bis 10A.
Die schaltung soll sowieso nur zwischen 3-4A arbeiten.

Sorry ! Ich habe auch bischen "übertrieben". Es gibt nur den standart 74121 und (leider) kein 74LS121. Aber ich glaube, dass Dein Netzteil die paar mA noch verkraften kann. :)

Der Potenziometer R2 wird sowieso zum einstellen des Stromes, bei dem der MF getriggert wird. Je näher Gnd der Schlefer von R2 wird, um so höher muss der Strom sein um den MF zu triggern.

Also, wenn ich jetzt in meiner Schaltung (letzte) an Base des T1 einen Poti anschließe(wie in deiner letzten Schaltung), dann kann ich somit den Auslösestrom einstellen bei dem der T1 durchschaltet? oder?
und bei meiner Schaltung, wenn T1 den Eingang A\ vom High-Pegel(durch Rup) auf GND durchschaltet, dann erzeugd er doch die fallende Flanke( '''''''''\__ )?

sorry das ich mich vlt. etwas zu blöd anstelle, oder verstehe ich einfach das Datenblatt von 74HCT123 nicht?
Ich meine ich habe schon irgendwo so eine Schaltung im Inernet gesehen, wo nur 74HCT123, eine Diode mit Z-Diode auf GND und Spannungsteiler an einem der Eingänge(A oder B), weiß ich nicht mehr genau.
Ich weiß nur dass die Schaltung genau für diesen Zweck konzipiert war, und 'hing' an der Messleitung zwischen L6203 und 6506.

Edit:
Ich geh' schlafen O:)

Gute Nacht!....bis morgen

Ja, aber der Transistor wird bis ca.0.6V nicht leiten und deshalb bis ca. 3A durch R5 (0,22 Ohm) gar nicht auf die evtl. Stromänderungen reagieren. Wen die Überstreitung der Spannung nicht genug schnel wird, wird der MF nicht getrieggert, sogar wenn die Spannung überschritten wird. Deswegen ist ein Schmitt-Trigger nötig. Er muss sich nicht unbedingt im MF befinden, aber bei dem 74121 ist schon dabei.

Jetzt verstehe ich was du meintest!
Ich schau' mal, ob ich die Schaltung mit 123 finde.
Gute Nacht!

Ab morgen werde ich nur bis 21 Uhr online seien kann, weil ich Nachtschicht arbeite und mein Urlaub heute endet. Also denke, bitte, nicht dass ich Dir nicht mehr helfen will. :)

Gute Nacht!

Hallo PICture!
Eine Frage:
Bei 74HC\HCT221 ist doch der eingang B, ein Trigger-Eingang(lt. dem logischen Aufbau)?

Hallo Viktor!

Dann musst Du ein bischen experimentieren. Ich verstehe auch nicht wie´s funktioniert, aber es gibt Sachen die funktionieren (oder nicht) obwohl man nicht weiss warum. :)

MfG

Ich werde dann morgen ein Paar sachen bestellen und in den nächsten Tagen einfach mal testen, ob's funktioniert, T&E-Prinzip eben! ;)

Bis später Andreas!

MfG Viktor

Hallo ich habe noch eine Frage bezüglich der Beschaltung des Teimer-Bausteins 555 aus deinem Posting.

Zitat:

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Zitat von kalledom

...Diese Art der Strom-Kontrolle mit dem 555 ist mehrere 100 mal im Phantasialand auf den Steuerplatinen der Magnetventile zur Figuren-Bewegung. Allerding ist dort kein OpAmp, sondern nur ein 0,22 Ohm Widerstand, an dem über 3A eine Spannung von 0,7V abfällt und über die Basis-Emitter-Strecke einen Transistor durchschalten läßt, der wiederum den 555 für 0,5s triggert. Ist extra für die Menschen gemacht worden, die Kurzschlüsse an den Magnetventilen fabrizieren. ...

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Nämlich, wie kann ich die Schaltschwelle für den Transistor etwas anheben (1-1.1V), wenn ich nur den Timer 555 verwenden will.
Die Sicherung soll nur im Falle eines Kurzschlusses 'eingreifen', darf aber die Messungen nicht stören, denn die Messleitung von dem Messwiderstand(0,22Ohm) dient hauptsächlich für Stromregelung der einzelnen Phasen der Schrittmotoren in der L6508-L6203 Kombination.

Ich Frage deshalb, weil ich gestern, wo ich Berufsschule hatte in meinem Tabellenbuch eine interessante Schaltung (OPAmp als Monostabile Kippstufe) geunden habe.
Wobei ich mich wiedrum fragen musste, was denn nun schneller, einfacher und funktionssicherer ist? Ein OPAmp oder T555?

Es würd mich sehr freuen wenn Du mir damit weiterhelfen könntest.
MfG
Viktor