E-Arbor Zeppelin

[nicolas]

keiner ne Idee oder ähnliches Problem beim Eigenbau?

Eigentlich würde ich ungerne einen Regler auf Verdacht bestellen... bin recht blank im Moment

[barney]

Hast du ein Messgerät?

[nicolas]

ein multimeter habe ich

[barney]

Was heißt denn ganz genau "schaltet sich ab"?

[nicolas]

Es geht aus, bedeutet das Voltmeter erlischt und es hat keine Funktion mehr, der Schalter steht allerdings noch auf "an". Ich kann anschließend den Schalter auf "aus" und sofort wieder "an" stellen und es geht wieder an, sprich Regler macht die normalen Piepgeräusche und alles klingt super. nach kurzer Zeit wieder das selber Problem.

Ich weiß, dass sowohl das BMS als auch der Regler die Möglichkeit hat Abzuschalten, scheitere aber an gefährlichem Halbwissen.

[barney]

Da hätte ich mal deinen Schalter in Verdacht. Oft werden Schalter eingesetzt, die nicht den Einschaltstrom der BlC Kondesatoren vertragen. Dann verzundern die Schaltkontakte.

[barney]

Du kannst die Spannung über den Schalter messen und dann fahren. Die Spannung sollte gegen 0V streben. Fällt dein Board beim Fahren aus und Du misst eine Spannung über den Schalter, dann ist dieser tot.

[nicolas]

Das ist doch mal ein schöner Ansatz, werde ich mal ausprobieren, Danke!

[nicolas]

Hier, sach mal barney, was macht denn einen Schalter aus, der diese Einschaltströme vertragen soll?

[barney]

Hier, sach mal barney, was macht denn einen Schalter aus, der diese Einschaltströme vertragen soll?

 

Hi Nicolas,

verdrehe jetzt bitte nicht die Augen, aber Du hast nachgefragt :devil:

 

Nehmen wir mal ganz willkürlich folgenden Schalter als Beispiel:

Arcolectric Leucht-Wippenschalter 250 V/AC 16 A C1350VBAAF 2 x Ein/Aus (16 (4) A / 250 V/AC)

 

Dieser Schalter kann bis zu 16A schalten! nein, falsch: bis zu 16A AC halten bei bis zu 250V/AC. Da ist leider noch eine kleine 4! Dieser Wert gibt den DC-Wert an. Da ich faul bin, kopiere ich folgende mögliche Begründung:

"Somebody more knowledgeable can comment; but my understanding is that the DC

rating much lower because when the switch is operated to break DC current it

is opening a steady state current of 4 amps. With DC also it is important

whether the circuit is inductive/capacitive or purely resistive.

When opening an AC circuit the current (assuming say a sine wave) is rising

then falling to zero twice each AC cycle. Thus ensuring, for example in the

case of say 60 hertz, that the current will be 'quenched' (i.e. at zero)

within a maximum of one 120th of one second. Thus much less chance of

continuing/creating a spark or arcing of the contacts! Also you will rarely

see 'Spark Quench' circuitry on anything but DC contacts/switches, for the

same reason.

So even though a switch might be able to 'carry' 16 amps through it without

heating up the contacts etc. when it comes to breaking the circuit DC is

very different to AC." <- Und da liegt der Kernsatz!

 

Und um das noch komplizierter zu machen gibt es für den Einschaltmoment den Begriff "Inrush Current".

Die "High Inrush" Version des o.g. Schalter verträgt bis zu 150A. (AC/DC?) Und da du genauso gemein zu deinem Schalter bist wie viele hier, wirst du den BLC (und damit seine Kondensatoren) ohne Vorwiderstand schalten. Wenn Du auch noch "Männer Akkus" verwendest (also nicht die Typen, mit den Chrizz fährt), kommt beim Einschalten ein wirklich sehr hoher "Inrush Current" Impuls zustande. Der schlichte Tot eines jeden Schalters :mad:

 

Falls Du dich jetzt fragst, "wie macht Barney das denn nur?" Isch abe garkein Schalter (angelehntes Zitat aus der Werbung). Bei mir wird mittels Arduino ein 209A Power-MOSFET mittels PWM angesteuert. Somit verwende ich einen kleinen Schalter, der nur noch den Arduino ansteuert. (Ein KFZ-Relais geht auch )

 

Viele Grüße

 

Barney

[SAG]

Hallo,

 

der Schalter hat sich bei mir bewährt!

 

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Lässt sich super verstecken. Statt des Steckers zum Schalten habe ich einen kleinen Kippschalter genommen.

 

Gruß Arndt

[barney]

Der besagte MOSFET "IRFP2907" kostet 5€. Das Arduino Board schaltet auch soft per PWM ein!

[nicolas]

Moin barney,

ich bin jedes mal wieder über dein Wissen erstaunt und bedanke mich für die ausführlichen Informationen.

ich habe diesen Schalter verbaut:

Marquardt Wippenschalter Serie 1830 1831.3313 250 V/AC 20 (4) A 1 x Aus/Ein rastend/rastend

 

Da steht natürlich auch eine 4, welche ich großzügig ignoriert habe! Der Begriff MOSFET sagt mir als Leihe nichts (ich werde mich da bei Gelegenheit noch mal reinlesen), da ist mir das KFZ Relais schon geläufiger und daher auch sympatischer.

 

Wie ich das Relais zwischenschalten muss, habe ich allerdings noch nicht kapiert. weiter oben gibts meinen Schaltplan, vielleicht könntest du mir anhand des Plans erklären wie du es lösen würdest.

 

Danke und frohes arbeiten

Nico

[nicolas]

Hey Arndt,

danke für den Link, scheint auch eine gute alternative Lösung. Leider etwas teuer

Werde aber auch mal in der Hinsicht nach Alternativen suchen.

wie gesagt, danke

Nico

[barney]

Moin barney,

ich bin jedes mal wieder über dein Wissen erstaunt und bedanke mich für die ausführlichen Informationen.

ich habe diesen Schalter verbaut:

Marquardt Wippenschalter Serie 1830 1831.3313 250 V/AC 20 (4) A 1 x Aus/Ein rastend/rastend

 

Da steht natürlich auch eine 4, welche ich großzügig ignoriert habe! Der Begriff MOSFET sagt mir als Leihe nichts (ich werde mich da bei Gelegenheit noch mal reinlesen), da ist mir das KFZ Relais schon geläufiger und daher auch sympatischer.

 

Wie ich das Relais zwischenschalten muss, habe ich allerdings noch nicht kapiert. weiter oben gibts meinen Schaltplan, vielleicht könntest du mir anhand des Plans erklären wie du es lösen würdest.

 

Danke und frohes arbeiten

Nico

Ist denn der Schalter als das jetzige Problem identifiziert?

 

Bei einem Relais ist es ganz einfach. Da wo der Schalter ist, kommen die Leistungskontakte des Relais-Ausgang hin. Und das Relais wird mit einem Schalter, wie Du momentan verwendest ein/- ausgeschaltet. Hier kann die Herausforderung dazukommen, das ein typisches KFZ-Relais nur 12-15V verträgt. Es gibt auch LKW-Varianten mit 24-30V. Hier ein Wahlloses Beispiel:

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VG

 

Barney

[Beatbuzzer]

Der besagte MOSFET "IRFP2907" kostet 5€. Das Arduino Board schaltet auch soft per PWM ein!

 

Der IRFP2907 hat 90A package limit. Aber auch die sollten für die Anwendung reichen.

Der IRFP3306 z.B. hat 120A package limit, kostet nur 1,70€ und hat nen noch niedrigeren ON-Widerstand.

Aufpassen sollte man hier mit der Gate-Spannung, wenn man direkt per Schalter die Akkuspannung drauf legt. Die liegt bei beiden FETs bei max 20V. Mehr KANN gut gehen, kann aber auch in die Hose gehen. Lieber noch ne Z-Diode dazu nehmen.

 

Der verlinkte 'Schalter' für 64€ wird nach dem gleichen Prinzip mit FET arbeiten.

 

PWM ist bei Kondensatoren nicht soft. Die stellen im Einschaltmoment einen Kurzschluss dar. Da fließen auch bei PWM hohe Stromspitzen. Und hast du noch einen Treiber zwischen? Weil der µC liefert doch nur max 5V. Das ist zu wenig für volle, verlustarme Aufsteuerung des IRFP2907. Und was hast du für ne PWM-Frequenz? Die 620 nC Gate-Charge sind mit den paar mA aus einem µC-Pin schwer in kurzer Zeit umzuladen.

 

PS: Nicht als meckern auffassen Ich interessier mich nur mal genauer für Deine Lösung.

[barney]

Der IRFP2907 hat 90A package limit. Aber auch die sollten für die Anwendung reichen.

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Die 90A kann ich noch nicht nachvollziehen, siehe dir auch mal den Impulsstrom an.

 

Mit einem kleinen Kühlkörper als Träger, konnte ich nicht die geringste Erwärmung ausmachen. Meine Lastströme sind hier als Diagramm im Forum!

 

 

Der IRFP3306 z.B. hat 120A package limit, kostet nur 1,70€ und hat nen noch niedrigeren ON-Widerstand.

Ich habe nicht behauptet, das der MOSFET Typ, den ich verwende der geeignetste ist! Den hatte ich gerade in der Grappelkiste:D

Ist halt noch ein Prototyp!

 

Aufpassen sollte man hier mit der Gate-Spannung, wenn man direkt per Schalter die Akkuspannung drauf legt. Die liegt bei beiden FETs bei max 20V. Mehr KANN gut gehen, kann aber auch in die Hose gehen. Lieber noch ne Z-Diode dazu nehmen.

Aber so was böses mache ich doch nicht , Ich steuere den MOSFET über den Arduino mit 5V an. Natürlich benutze ich einen 10k Gate Vorwiderstand zum Schutz des Ausgangspins.

 

Der verlinkte 'Schalter' für 64€ wird nach dem gleichen Prinzip mit FET arbeiten.

Jupp,

Mein Aufbau steuert/schaltet aber den Masseanschluss. Ansonsten müsste ich einen "High Side" Driver verwenden.

 

PWM ist bei Kondensatoren nicht soft. Die stellen im Einschaltmoment einen Kurzschluss dar. Da fließen auch bei PWM hohe Stromspitzen.

In der trockenen Simulation mittels PSPICE hast du sicherlich recht. Das ist aber rein akademisch. Hier kommen kleine parasitäre Induktivitäten dazu. Diese reichen für meine Anwendung völlig aus. Wenn Du es sauberer haben möchtest, ist ein in Reihe geschaltetes L nicht verkehrt.

 

Und hast du noch einen Treiber zwischen? Weil der µC liefert doch nur max 5V. Das ist zu wenig für volle, verlustarme Aufsteuerung des IRFP2907.

Laut Datenblatt könnte ich über 100A ansteuern. Ich glaube das sollte reichen! Und wie gesagt der wird nicht warm.

 

Und was hast du für ne PWM-Frequenz? Die 620 nC Gate-Charge sind mit den paar mA aus einem µC-Pin schwer in kurzer Zeit umzuladen.

Die PWM läuft in ca. 1 Sekunde durch. Die Schaltfrequenz habe ich nicht gemessen. Ich hatte leider keinen Timer mehr frei und habe deswegen eine sehr einfache Routine für eine PWM geschrieben:

 

// Leistungselektronik mit PWM soft einschalten

for(byte PSPWM=0; PSPWM<20; PSPWM++){

digitalWrite(Pin_PowerSwitch, LOW); // Leistungselektronik soft einschalten

delay(20-PSPWM); // Pause bis low wird immer laenger

digitalWrite(Pin_PowerSwitch, HIGH); // Leistungselektronik an

delay(PSPWM);

}

digitalWrite(Pin_PowerSwitch, HIGH); // Leistungselektronik dauerhaft an

}

 

Die suboptimale Ansteuerung wird ihren Anteil tragen, das der MOSFET keine steilen Schaltflanken aufweisen wird und damit auch ein Kondensator mittels PWM ein Aufladen verträgt.

 

PS: Nicht als meckern auffassen Ich interessier mich nur mal genauer für Deine Lösung.

Nee, sehe ich sportlich.

 

"Das Bessere ist der Feind des Guten"

 

VG

 

Barney

bearbeitet 28. August 2013 von barney

[nicolas]

Jetzt verstehe ich wieder nur Bahnhof Da werde ich wohl mal ein wenig meine Kenntnisse aufarbeiten müssen...

[barney]

Hi Nicolas,

entschuldige, war aber nicht für dich. Lass dich verschreckten.

 

VG

Barney

[barney]

Nicht verschrecken!

[Beatbuzzer]

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Die 90A kann ich noch nicht nachvollziehen, siehe dir auch mal den Impulsstrom an.

Hinter den Stromwerten in der Tabelle ist eine kleine eingekreiste "6". Unter der Tabelle auf Seite 2 findest Du die Notes. Dort stehen die 90A. Die Stromwerte oben sind kalkulierte Werte für das Silizium. Der package limit Wert kommt vom Gehäuse, bzw. den Bonddrähten welche den Chip mit den außen liegenden Anschlussbeinchen verbinden. Kurze Pulse stecken die locker weg, aber bei Dauerströmen (hier >90A) geben die irgendwann nach.

 

Aber so was böses mache ich doch nicht , Ich steuere den MOSFET über den Arduino mit 5V an. Natürlich benutze ich einen 10k Gate Vorwiderstand zum Schutz des Ausgangspins.

Dann wird der 10k Widerstand zusammen mit der Gate-Kapazität einen Tiefpass bilden, welcher die PWM in eine ansteigende Spannung wandelt und den FET daher langsam aufsteuert.

 

Laut Datenblatt könnte ich über 100A ansteuern. Ich glaube das sollte reichen! Und wie gesagt der wird nicht warm.

Ich bezog mich auf das Diagramm Nr.3 auf Seite 3 im Datenblatt. Dort sieht man, dass der FET bei 5V Vgs erst mit rund 50A bei 25V Vds aufmacht. Aber wenns geht, dann gehts. Theorie ist schließlich grau

 

Nee, sehe ich sportlich.

"Das Bessere ist der Feind des Guten"

Das ist gut. So lässt sich angenehm diskutieren.

 

 

@nicolas:

Keine Sorge. Niemand weiß alles. Wenn dich das Thema FET interessiert, kannst hier mal durchstöbern:

 

Falls ich (wir) deinen Thread zu sehr missbrauchen, sag bescheid

bearbeitet 28. August 2013 von Beatbuzzer

[barney]

Hinter den Stromwerten in der Tabelle ist eine kleine eingekreiste "6". Unter der Tabelle auf Seite 2 findest Du die Notes. Dort stehen die 90A. Die Stromwerte oben sind kalkulierte Werte für das Silizium. Der package limit Wert kommt vom Gehäuse, bzw. den Bonddrähten welche den Chip mit den außen liegenden Anschlussbeinchen verbinden. Kurze Pulse stecken die locker weg, aber bei Dauerströmen (hier >90A) geben die irgendwann nach.

O.K. das sehe ich auch so. Aber nochmal zum Strom. Ich fahre mit ca. 2-3A durchschnittlich! Ich glaube da sollte noch genug Reserve sein. Meine Spitzenströme betragen, wenn meine Hormone mit mir durchgehen, bis zu 48A! Selbst mit diesen Werten bin ich noch weit weit weg von den 90A (Dauerstrom). Ich sehe das damit recht locker.

 

Dann wird der 10k Widerstand zusammen mit der Gate-Kapazität einen Tiefpass bilden, welcher die PWM in eine ansteigende Spannung wandelt und den FET daher langsam aufsteuert.

Das meinte/schrieb ich mit "keine steilen Schaltflanken aufweisen". Ich sehe mal nach, ob ich ein Modell des MOSFET finde und werde diesen dann für dich Simulieren.

 

Ich bezog mich auf das Diagramm Nr.3 auf Seite 3 im Datenblatt. Dort sieht man, dass der FET bei 5V Vgs erst mit rund 50A bei 25V Vds aufmacht. Aber wenns geht, dann gehts. Theorie ist schließlich grau

Meine Akkus haben eine Betriebsspannung von 26.X V! Siehe die Diagramme, die ich hier ins Forum gepostet habe. Ich verdeutliche es lieber für alle noch mal: "Ich hatte gerade diesen MOSFET in der Grappelkiste" Es gibt für diese Anwendung sicherlich noch preiswertere und besser angepassten MOSFET.

 

Meine Schaltung wird sicher nicht die "Monte-Carlo-Simulation" vollständig überleben. Meine damit, es wird eine Kombinationen aus Temperatur, Strom, Spannung und Bauteilstreuung geben, die nicht gerade aufzeigt, dass der Aufbau optimal ist.

 

Das ist gut. So lässt sich angenehm diskutieren.

Sag ich ja...

 

Du kennst dich zufällig mit der Programmierung von BT-Modulen mit Piconet Funktion aus?! Ich hätte da was für dich!

 

@nicolas:

Keine Sorge. Niemand weiß alles. Wenn dich das Thema FET interessiert, kannst hier mal durchstöbern:

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Falls ich (wir) deinen Thread zu sehr missbrauchen, sag bescheid

 

Ich verweise noch mal auf den Buchvorschlag "Bildungsauftrag". Da sind einige kleine Fehler, aber sonst für das Geld, recht informativ.

Alternativ empfehle ich gerne "Einführung in die Analog- und Digitaltechnik"

ISBN-10: 3823705059

ISBN-13: 978-3823705055

Ist mittlerweile auch günstig zu haben und ein super Grundlagenbuch.

 

VG Barney

[Beatbuzzer]

Ich sehe mal nach, ob ich ein Modell des MOSFET finde und werde diesen dann für dich Simulieren.

Nicht nötig, aber Danke. Für mein Board kreiere ich mir den ganzen Controller auf Basis eines Atmega selbst. Da gibt es dieses Ein/Aus Schaltproblem erst gar nicht und noch einige Sonderfunktionen nach belieben. Ich bin auch schon recht weit, wollte es aber erst nach der Mechanik posten.

 

Du kennst dich zufällig mit der Programmierung von BT-Modulen mit Piconet Funktion aus?! Ich hätte da was für dich!

Für Funkverbindungen bin ich mehr auf die RFM12-Module eingeschossen. Aber für mein Board setze ich auf Kabelverbindung wegen einiger banalen und einfach zu realisierenden Vorteile:

-simple "Mann über Board"-Erkennung per Stecker

-keine Akkus im Sender

-sicherer und günstiger als Funkverbindung

[barney]

Nicht nötig, aber Danke.

 

Zu spät, habe ich schon gemacht.

 

Bei einer Ansteuerung mit 1kHz, ist das Signal alles andere als Steilpflankig. Für meine Anwendung aber völlig O.K.

 

Viel Freude damit. Ich habe es dir Gewidmet :thumbsup:

 

VG

 

Barney

[nicolas]

Kinders... es war nicht der Schalter, ausgetauscht und Problem bleibt bestehen. Jetzt bleibt wirklich nur noch esc oder bms...:skep:

 

 

:mad: