Spannungsversorgung - Strombegrenzung

[Werner]

Ich suche nach einer Bus-Spannungsversorgung, bei der das Preis-/Leistungsverhältnis stimmt.

Am günstigsten wäre wohl ein MeanWell Hutschienen-Netzteil 24V/630mA (auf 26,4V eingestellt) und eine Drossel. Aber taugen die MeanWell Netzteile was?

Am besten würde mir dieses Phoenix Contact bis 29,5V einstellbare mit zusätzlicher Drossel gefallen. Dabei fehlt aber noch eine Strombegrenzung auf 640mA. Eibmarkt bietet diese Kombination zwar wohl (unter eigenem Namen) an, aber überteuert. Wäre es unpraktikabel, eine Sicherungs-Reihenklemme mit entsprechender Sicherung zu nehmen (parallel vielleicht noch eine LED zur Signalisierung, ob die Sicherung ausgelöst hat)? Mir wäre so eine Lösung fast sympathischer, da ich so sicher mitbekomme, dass auf dem Bus eine zu hohe Last aufgetreten ist.

Ja und dann wäre es natürlich vielleicht auch nicht uninteressant, selbst einen Aufwärtswandler zu basteln, 24V auf 29,5V mit entsprechender Stormbegrenzung...

Hab den Beitrag jetzt mal selbst verschoben unter Geräteentwicklung.

Mittlerweile habe ich mir das Phoenix Netzteil besorgt. Vielleicht baue ich mir statt einer 630mA Sicherung eine Strombegrenzung in dieser Art auf:

Strombegrenzung.png (25.59 KiB) 6760 mal betrachtet

Denkbar wäre auch ein Microcontroller, der nach einer Abschaltung periodisch (in immer längeren Abständen) versucht, wieder einzuschalten.

[Mirko]

Hallo Werner,
R2 würde ich eher bei 10k sehen damit der resultierende Kollektorstrom ausreicht. Musst Du mal durchrechnen.

Die Selbsthaltung lässt sich nur durch Trennen vom Netzteil aufheben? So gewollt?

R1 verbrät bei 0,5 A dauerhaft ein viertel Watt. Wenn Du das nicht möchtest, kommst Du um einen OPV wohl nicht herum.

[Werner]

R2 würde ich eher bei 10k sehen damit der resultierende Kollektorstrom ausreicht. Musst Du mal durchrechnen.

Die Stromverstärkung müsste grob bei mindestens 100 liegen. BC557C ist aber mit mindestens 450 angegeben!
Die RC-Kombination an der Basis von Q1 muss womöglich sogar noch größer sein, damit das Relais nicht schon bei den Datentelegrammen anzieht (Bus wird ja quasi kurzgeschlossen).

Die Selbsthaltung lässt sich nur durch Trennen vom Netzteil aufheben? So gewollt?

Gewollt - ja. Aber nicht durch Trennung. Ggf. muss C2 größer sein, damit die Selbsthaltung erst mal gelöst wird. Aber wenn der Strom immer noch zu hoch ist soll das Relais gleich wieder (trotz Tasterbetätigung) anziehen.

R1 verbrät bei 0,5 A dauerhaft ein viertel Watt. Wenn Du das nicht möchtest, kommst Du um einen OPV wohl nicht herum.

1/4 Watt würde ich jetzt nicht gerade verbraten nennen.
OP hatte ich aber auch schon angedacht, vor allem auch weil ein Ohm und nicht genau definierbare Spannung am Transistor ziemlich unpräzise sind und eine Korrektur nur mit zusätzlichen Widerständen um den ein Ohm drum rum basteln möglich wäre. Ich kann mir aber andererseits nicht vorstellen, dass die käuflichen Lösungen da viel aufwändiger gestrickt sind.

Wenn schon dann würde ich eh lieber einen Mikrocontroller verwenden. Wenn der Strommesswiderstand im negativen Pfad wäre ließe sich die Stromlast wohl hinreichend genau einfach direkt mit einem Analogeingang messen. Aber wäre wohl nicht ideal. Masse wird all zu gerne gebrückt und dann in dem Fall auch der Widerstand... Wobei ich mir die Schaltung vielleicht eh gleich mit ins Drosselgehäuse packen würde und ich selbst zumindest die weiße und schwarze Klemme nicht verbinden würde

Man könnte das Ganze natürlich noch weiter übertreiben und den momentanen Stromverbrauch dann auch noch auf dem Bus ausgeben

[Mirko]

Die Telegramme sollten schon durch die Drossel gedämpft werden. Für den Rest, nahm ich an, ist C2 da.
Kritisch ist aber tatsächlich der Kuzschlussfall. Max. U-BE ist 5V.

Wie wäre ein PTC? Die PolySwitch Sicherungen sind schön klein.

P.S. Viele Controller haben auch einen differentiellen A/D Eingang. Eine Messung im Positivzweig könnte damit gehen.

[Werner]

Kritisch ist aber tatsächlich der Kuzschlussfall. Max. U-BE ist 5V.

Ich verstehe jetzt nicht was problematisch sein sollte...
Es liegt eh keine Rückwärtsspannung an - und selbst wenn: das Netzteil liefert (in meinem Fall) im Kurzschlussfall 3,2A und an einem Ohm wäre das auch noch drunter.

Wie wäre ein PTC? Die PolySwitch Sicherungen sind schön klein.

Hab das gerade mal schnell mit einer 0,5A direkt am Netzteil probiert. Löst in ca. 5 Sekunden aus - bei Kurzschluss. Nächst größere, sagen wir 0,65A, würde wohl max. 10 Sekunden benötigen. Dem Netzteil tut's nichts - nur ob das der Drossel dauerhaft gefallen würde? Vor allem dann, wenn der fließende Storm nur wenig über den (in meinem Fall) zulässigen 640mA liegen würde und dieser zu hohe Strom ggf. ziemlich lange fließen würde?!

P.S. Viele Controller haben auch einen differentiellen A/D Eingang. Eine Messung im Positivzweig könnte damit gehen.

Ich bin bei den PICs zuhause - da kenne ich leider keinen damit.

[Mirko]

Alles gut bzgl. U-BE. Wäre ja nur bei Stromrückfluss relevant. Vielleicht wäre ein Verpolschutz noch eine gute Sache.

[oldcoolman]

Ist die Schaltung schon in Praxis getestet?

[Werner]

Diode am Eingang wäre ja wohl nicht so ein großes Thema (ob jetzt in Reihe mit zusätzlichem Spannugsverlust - oder als Kurzschluss-Variante - ein gutes Netzteil hält's aus - im Zweifelsfalle halt noch ne Schmelzsicherung).

In der Praxis - nein. Ich überlege noch, ob ich nicht doch zum Mikrocontroller greife. Hätte gerne noch einen Summer als Ausfallsmeldung - und Dauerton würde mich doch nerven

[oldcoolman]

MC musst du selber wissen. Für mich gilt: Ein controller der abstürzen könnte, als SICHERUNG? NIEMALS!
In den Netzteilen ist das mit einer Stromdetektor Schaltung gelößt, die auch eine Hochlaufstrom verzeihen muß, wegen den vielen Elkos die geladen werden müssen.
Ist deine Fangschaltung über ein mechanischen Kontakt?
So wie der Öffner aufmacht bekommt die Spule keinen Strom mehr. Reicht die Trägheit bis zum Schließer oder rasselt das dann?
Daher meine Frage nach der Praxis.
Die Fangschaltung(Speicher) sollte elektronisch gelöst sein. Ausserdem mit Verzögerung ca 1..2 Sekunden. Der Strom wird ausserdem ja durch das NT begrenzt.
Resetschalter mit LED anzeige.

so meine Meinung dazu

lg
Andreas

[Werner]

Im MC kann ich den Watchdog laufen lassen. Womöglich sichererer, als eine "dumme" Transistor-Schaltung?
Und hier könnte ich auch bequem den Einschaltstrom ignorieren.

Und letztlich wird der Strom eh durch's Netzteil begrenzt. Nur halt auf Dauer "ungesund" für die Drossel.

Bei der Selbsthaltung durch's Relais baue ich auf die RC-Kombination, um die paar Millisekunden zu überbrücken. Außerdem fällt das Relais erst bei einer signifikant niedrigeren Spannung wieder ab, als es zum Anziehen gebraucht hat. Das ist aber wirklich nur praktisch zu ermitteln. Ggf. müsste halt ein zusätzlicher C herhalten.

Das mit den Elkos beim Einschalten ist aber schon bedenkenswert. Ich hab das mal mit 5000µF (50 "Geräte" mit je 100µF?) über einem Ohm am Oszi angesehen. Tatsächlich fließt am Anfang fast der maximale Netzteil-Strom (gut 3A) - aber nur für 60ms (dann habe ich eine rasch fallende Lade-Kurve) - also für eine Zeit, die ich eh mit der RC-Kombi abfangen will.
Das Ganze kann natürlich stark vom verwendeten Netzteil und vom dem, was tatsächlich am Bus hängt, abhängig sein. Die Einschaltstrom-Spitzenzeit verhält sich ziemlich proportional zur Kapazität, die ich dran hänge.