Handhabung & Technik Frage zu Akku, maximalem Kurzschlussstrom und FETs

Dieses Thema im Forum "Professionelle Technik, Sicherheit, Handhabung" wurde erstellt von pyrovlbg, 10. Feb. 2016.

  1. #1 pyrovlbg, 10. Feb. 2016
    Hallo Miteinander,

    ich bin gerade dabei eine eigene Funkzündanlage zu planen. Bitte schon vorab um Verständis, habe schon seit Ewigkeiten nix mehr in der Elektrotechnik gemacht und beginne gerade erst wieder, mich in der Thematik einzufinden. Geplant ist ein einfaches PCB, welches über entsprechende Anschlüsse direkt mit einem Arduino und einer Stromversorgung verbunden werden kann. Am PCB gibt es zudem auch Klemmen für die Kanäle.

    Für meine Anlage sollen u.a. die mehrfach hier im Forum erwähnten und vorgeschlagenen BTS 621 L1 Profets mit zahlreichen Sicherheitsfeatures verwendet werden:
    http://cdn-reichelt.de/documents/datenblatt/A200/BTS621#INF.pdf


    Als Stromquelle möchte ich sowohl für den Zündstromkreis, als auch für die Mikrocontrollersteuerung und das Funkmodul einen VRLA Blei-Akku mit 12V und 2.4 Ah - Zellwiederstand 100 mOhm verwenden. (Ultracell UL2.4-12): http://www.ultracell.co.uk/datasheets/ulseries/UL2.4-12.pdf

    Die besagten BTS 621 PROFETs vertragen laut Datenblatt jedoch maximal 4.4 A, bei einem Kurzschluss des Akkus können laut meiner Rechnung aber kurzzeitig 120 A am FET anliegen. (Meine Rechnung: 12 Volt / 0,1 Ohm Ziellwiederstand = 120 A). Laut Datenblatt der FETs liegt das "Initial peak short circuit current limit" jedoch bei max. 25 A.


    Ist das für die diese FETs problematisch, dh. sollte ich eher größer dimensionieren?

    Wie beugt man beim Thema Zündanlagen, Kurzschlüssen generell am besten vor, um auf der sicheren Seite zu sein?


    "Bessere" FETs und/oder zusätzliche Kurzschlussicherungen zwischen Akku und den zwei Stromkreisen?


    Vielen Dank und
    LG
     
  2. #2 Labmaster, 10. Feb. 2016
    Wenn du für jeden einzelnen Kanal einen (bzw. einen halben) solcher ProFets verwendets, dann muß du bezüglich Strombegrenzung eigentlich gar nichts weiter vorsehen.

    Wichtig ist nur, dass der ProFet nicht schon in einem Bereich begrenzt, welchen der oder die Zünder (bei Parallelschaltung muß ja mehr Strom fließen) noch zum sicheren Zünden benötigt.

    Ich würde halt noch in die Zuleitung zu den Fets einen globalen Fet einbauen, der erst bei Scharfschaltung durchgeschaltet wird.
    Dieser falls auch eine ProFet, sollte natürlich erst bei einem viel höherem Strom begrenzen, denn es kann ja sein, daß dahinter mal mehrere der Ausgänge gleichzeitig zünden sollen.
    Hinter diesem Fet, also auf der geschalteten Seite, welche dann zu den einzelnen Kanal Fets verteilt, würde ich zumindest einen Spannungsmessung vorsehen, so daß die Software ständig prüfen kann, ob das System scharf ist, bzw. ob ein Fehler vorliegt (z.B. kurzschluss durch Defekt ...), so das auf keinen Fall im "Nicht Scharf" Modus Zündspannung dort anliegt. Gleichzeitig kann man mit einem zweiten Fet auf diese Leitung alternativ eine 20mA Stromquelle schalten, damit könnte man dann eine Durchgangsmessung realisieren. Aber da gibt es viele Ideen und Möglichkeiten.

    Es gibt hier im Forum ein PDF welches bezüglich Zahlen ganz hilfreich beim ungefähren auslegen der Zündkreise sein kann.
    http://www.feuerwerk-forum.de/attachment.php?attachmentid=3128&d=1170528342

    Grüße,
    Walter
     
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  3. #3 sfrederik, 10. Feb. 2016
    Hi,

    glaube Du solltest Dir das Datenblatt noch mal genauer ansehen. Die von Dir genannten ProFETs enthalten ja extra eine Schaltung (von Dir Sicherheitsfeatures genannt), die sich um die Betriebssicherheit kümmert. Mit dem zitierten "limit" ist gemeint, das er eben maximal 25 Ampere durchlässt. Nicht, dass er dann kaputt geht. Hinzu kommt, dass in dem von mir gerade geöffneten Infineon Datenblatt steht, dass die 25 Ampere bei -40°C erreicht werden. Das andere extrem wären höchstens 5 Ampere bei 150°C.

    Gruß Frederik
     
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  4. #4 pyrovlbg, 10. Feb. 2016
    Vielen Dank für die ausführliche Erklärung.

    LG
     
  5. #5 Jenny, 13. Feb. 2016
    Hallo Dominic1134,
    die 120A wirst Du ganz sicher nirgends messen können. Zum einen wirst Du Kabel zum Verbinden des Akkus und der Elektronik verwenden, die HighSide-Schalter haben auch einen Innenwiderstand, und der Draht zu den Zündern hat auch ordentlich Widerstand (und auch eine Induktivität).
    Außerdem sind die Highside-Schalter nicht tot zu bekommen.
    Ich hatte früher Bedenken wegen der Flanken und der Induktivität der Leitungen, aber auch das war unberechtigt.

    Viele Grüße

    Jennifer
     
  6. #6 pyrovlbg, 14. Feb. 2016
    Vielen Dank nochmals an alle!

    Habe meine Anlage übers Wochenende zusammengebaut und heute erstmals bei einem Großfeuerwerk getestet. Fazit - die Anlage hat 1A funktioniert. Die BTS621 PROFETs sind Spitze!

    Werde jetzt noch an der Software arbeiten.

    Lg
     
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