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THEMA: Kurzschlußabsicherung mit 2A ??

THEMA: Kurzschlußabsicherung mit 2A ??
Startbeitrag
Tom (Gyngeb) - 02.01.06 19:25
Guten Abend,

für meinen Schattenbahnhof und den Gleiswendel und Rampe benutze ich ein Netzgerät von Lauer (UBS 100). Die Festspannungen habe ich mit Dioden etwas reduziert bzw. aufeinander abgestimmt. Funktioniert gut!
Allerdings schaltet das Netzgerät erst bei Strömen größer 5A ab, was sich im Kurzschlußfall sehr negativ auswirken kann. *brutzelbrutzel*
Ich möchte nun die einzelnen Abschnitte mit maximal 2A absichern, weiß aber nicht was ich da für "Sicherungsautomaten" nehmen soll.
Habe schon etwas im dicken Conrad geblättert, wurde aber noch nicht fündig.
Was nimmt man dafür? Wie macht Ihr das?
Freue mich auf Eure Tipps.

Gruß
Tom

Wenn du Beziehungen zur Luftfahrtbranche hast, kannst du dir eventuell solche Sicherungsautomaten besorgen.
Die Dinger gibt es ab 0,5 A aufwärts.

Manfred
Tom,
da wirst Du wohl mit Feinsicherungen arbeiten müssen. Sicherungsautomaten für Spannungen um 15 Volt und 2 Amp. habe ich noch nie zu sehen bekommen. Evtl. kann man mit einem Motorschalter noch arbeiten. Diese lassen sich auf gewisse Stromstärken einstellen, bzw. bestellen. Ich habe meine Spannungskonstanthalter ( ich wollte nicht mit Dioden die Spannung für die einzelnen Bereiche einstellen )mit 2 Amp. Feinsicherungen gegen Überlast abgesichert. Im Falle einer Überlast muß man dann die Feinsicherung wechseln.
H-W
Hallo Tom,

bei Conrad gibt's Polyswitchsicherungen mit verschiedenen Abschaltstromstärken: kein Auswechseln mehr nur Kurzschluß beseitigen, dann kann es weiter gehen.

Grüße Michael Peters
Hallo Tom,

schau mal bei reichelt.de und gebe dort unter Suche mal PFRA ein. Da sollte sich doch was finden lassen.

Gruß, Raimond
Danke für die ersten, schnellen Antworten.

@Manfred: Beziehungen zur Luftfahrtbranche habe icch leider keine. Aber eventuell wird man auch bei altem Telefonvermittlungsequipment fündig?

@H-W: Feinsicherung wechseln möchte ich nicht, höchstens Knöpfchen drücken.

@Raimond: Habe mir die Datenblätter mal angesehen, aber ich blicke da noch nicht durch was ich davon gebrauchen könnte

@Michael-Peters: Bin auf der Suche danach, aber noch nix gefunden.

Soeben bei Conrad entdeckt: Könnten diese Überstrom-Schutzschalter nicht auch funktionieren?
Schaut mal hier:

http://www1.conrad.de/scripts/wgate/zcop_b2c/~flN0YXRlPTE2NzIyMDA0MjM=


BTW: Absicherung mit 2A - ist das ok? Oder mehr, oder weniger?
Habe mal ein Amperemeter angeschlossen und einige Züge durch den Schattenbahnhof bzw den Gleiswendel fahren lassen: Maximal wurden 0,75A angezeigt (es fuhren 4 unbeleuchtete Züge gleichzeitig).

Gruß
Tom
Ups, o.g. Link funktioniert nicht

nochmals:

http://www1.conrad.de/scripts/wgate/zcop_b2c/~flN0YXRlPTE2NzIyMDA0MjM=  

Falls wieder nix: Es handelt sich um:
THERMISCHER-SCHUTZSCHALTER 2 A
Artikel-Nr.: 533955 - 62

Gruß
Tom

wie oft kommt es denn vor, daß Du mehr als 2 Ampere verbrätst? Bei mir ist noch nie eine 2 AMP-Sicherung gestorben. Ich fahre aber auch höchstens mit 3 Zügen in einem so abgesichertem Streckenbereich. Einen Kurzschluß hatte ich noch nicht. Ich sollte wohl mal als Test einen Nagel die Gleise verbinden lassen, oder?
H-W
Hallo Tom,

da würde ich die Finger von lassen! Das ist eine Thermosicherung, die (lt.Datenblatt) bei doppeltem Nennstrom = 4A ca. 10!!!sec. bis zum Abschalten braucht. Eigentlich bräuchtest Du eine schnellansprechende Sicherung, daher würde ich auch H-Ws Vorschlag berherzigen.

Gruß Walter
@H-W:

Den einspurigen Gleiswendel zum/vom Schattenbahnhof befahre ich in zwei Richtungen. Ich muß also die Fahrspannung für den Gleiswendel per Schalter manuell umpolen. Die Fahrspannung im Schattenbahnhof ist aber fix in eine Richtung geschalten (nicht umpolbar). Wenn jetzt die Polungen nicht übereinstimmen erzeuge ich beim Überfahren der Trennstelle einen satten Kurzschluß!
Kommt zwar selten vor, aber es kommt vor.

Gruß
Tom
@Walter:
Ich dachte es gibt da vielleicht irgendwelche passende Sicherungen die durch "Knöpfledrücken" wieder aktiviert werden können???

Hallo Tom, versuch doch mal den hier: http://www1.conrad.de/scripts/wgate/zcop_b2c/~...cial_action=&glb

Gruss Walter


edit
nee, war nix, Art.-Nr. ist  551279 - 62

Beitrag editiert am 02. 01. 2006 22:00.
@Tom

sehe ich das richtig, das Du den SB als Wendeschleife benutzt?
Dann würde ich es mit Trennstellen und einem Relais machen.

Gruß, Raimond
@Walter:

Danke! Die werde ich mir mal besorgen und ausprobieren. Das sind wahrscheinlich auch die, die Michael Peters und Raimond (s.o.) gemeint haben.

Ich werd's testen! Wär ja echt einfach und billisch

Gruß
Tom
@Raimond:
Ja, bei Ein/Ausfahrt über den Gleiswendel ist der SB eine Kehrschleife.
Es gibt noch eine zweite Einfahrmöglichkeit über eine Rampe. Über die Rampe ist allerdings keine Ausfahrt möglich.

Habe auch schon kurz mit dem Gedanken gespielt bei der SB-Ausfahrt die Polung im Gleiswendel über einen Kontakt und Relais zu schalten...

Gruß
Tom
Hab mal schnell eine Skizze hochgeladen, die meine Grundgedanken darstellen.
Hier werden die Abschnitte vor den Weichen bei falscher Polarität stromlos geschaltet. Ist sicherlich auch noch ausbaufähig.
http://www.Raimonds-Moba.de/kehrschleife.htm

Gruß
Raimond
Tom,
wäre dir vielleicht auch mit einer elekronischen Lösung gedient?
Einstellbar von 200mA - 3A ?
Einschleifbar in die Versorgungsleitung wie eine normale Sicherung?
Kosten allerdings höher als eine Schmelzsicherung.....

Grüße,
Günter
@17
Günter, kriegst du das auch bipolar hin (also für Hin- und Herfahrt geeignet)? Da habe ich mir mal die Zähne ausgebissen dran und auch ein Elektroniker hatte keine einfache Lösung parat. Bedingung: Der Polwendeschalter (Fahrtrichtugnswähler) ist *vor* der Sicherung...

(Nur, wenn es dich juckt. Das Problem wurde inzwischen anders gelöst.)

Felix

Beitrag editiert am 03. 01. 2006 17:25.
Nööö Felix,
nicht so auf die Schnelle.
Aber warum auch ?

obwohl, ........ vielleicht, ........... mmmmmh.

Gruß,
Günter

Beitrag editiert am 03. 01. 2006 17:32.
Felix,
also, warum sollte ein Überstromschutz n a c h  dem Polwender angebracht sein?
Welche Notwendigkeiten würden dazu zwingen ?

Aber deinem Elektroniker ist Recht zu geben!

Grüßend,
Günter
Ganz einfach:
- Man baue eine Modulanlage auf in einer Turnhalle
- Man nehme ein drahtloses, analoges Funk-Fahrgerät um damit den Zug zu steuern, der auf der Anlage in der Turnhalle fährt (Walk Around Control)
- Dummerweise ist es ein "Aristocraft Train Engineer" Gartenbahn-Fahrgerät mit Absicherung 10A (KFZ-Schmelzsicherung steckbar)
- Wenn ein US-Zug mit 6 Loks und 120 Wagen fährt, ist eine Absicherung mit 3A-KFZ Sicherungen möglich, aber immer noch problematisch: Der Dauerstrom muss 3A ertragen. Der Kurzschlussstrom z.B. bei einer falsch gepolten Weiche muss jedoch so schnell abgeschaltet werden, dass die bis zum Abschalten transportierte Energie keine Schäden anzurichten vermag. (Im Kurzschlussfall fällt die Fahrspannung dort ab, wo der Übergangswiderstand am grössten ist -> Spitzenlager der Kato-Loks -> Drehgestelle schmelzen!! - mehrfach erlebt   )
- Es braucht also eine elektronische Überlast-Abschaltung, die genügend stark ist für den Dauerstrom und gleichzeitig genügend schnell, damit Schäden im Fehlerfall vermieden werden.
- Diese Überlastsicherung kommt zwischen Fahrgerät und Gleis.
- Das Fahrgerät erzeugt 400Hz PWM, wobei die Fahrrichtung mittels eines gewöhnlichen Relais definiert wird (Polwendeschaltung) -> Es wird nicht Plus gegen Masse oder Minus gegen Masse gefahren, sondern immer Plus gegen Masse, wobei die Masseschiene wechselt...

Es gibt übrigens eine elektronische Lösung und sie ist sogar ganz gewöhnlich im Handel erhältlich, man muss nur etwas quer denken dafür... Wie die Lösung aussieht, verrate ich bald. Vorerst möchte ich jedoch Günter's Ansatz hören

Felix

...und ach ja, dieses noch: Meine Versuche waren doch nicht ganz für die Katz. Wenn die Überlast-Abschaltung *vor* dem Polwender sitzt, ist eine einfache Lösung möglich - die habe ich seit einigen Jahren in meinem Selbstbau-Handregler
http://de.geocities.com/f_geering/modellbahn/technik/handregler.htm

Felix
Felix,
Grundansatz:

Widerstand als Stromfühler mit spannungsmäßiger Speisung einer Schottky - Brücke,
anschließende Messung der Differenzspannung,
variable Integration,
Komparator

So mal als Grundgedanke.......

sinnierende Grüße,
Günter
Ja, sowas hatte ich auch versucht. Es funzte auch in der einen Richtung - aber eben, nachdem die Masse mit dem Polwender "weggepolt" war, nicht mehr...

Schliesslich haben wir den Power Manager PM42 von Digitrax gefunden: Der ist zur Verarbeitung eines (bipolaren) Digitalsignals ausgelegt, kann also auch bipolare Analog-Signale auswerten. Dachten wir uns und haben's versucht - und heureka! Es funzt!
http://www.digitrax.com/prd_powerman_pm42.php

Man muss das Dingens zwar an einer Digi-Zentrale konfigurieren (wenn ich das richtig verstanden habe), aber da wir sowieso gemischt analog und digital fahren, ist das ja kein Problem.

Felix

Beitrag editiert am 03. 01. 2006 22:44.
Jeder Brückengleichrichter ist für die Verarbeitung eines bipolaren Analogsignals ausgelegt, nämlich der Wechselspannung.
Ersetze ich den Brückengleichrichter durch 4 Schottky (oder Germanium) Dioden und schalte sie in Brückenschaltung, erhalte ich das gleiche Ergebnis.
Betrachte ich den Stromfühlerwiderstand als bipolare Spannungsquelle, denn als Stromfühler ist er nichts anderes, speise dann die AC-Eingänge der Brücke,
erhalte ich am Ausgang eine unipolare Spannung mit dem Wert

Uein-(2xUs)

wobei Us die Schwellspannung der Dioden und Uein der Spannungsabfall über dem Stromfühlerwiderstand ist.

Im Prinzip könnte man nun das erhaltene Signal auf deine Auswerteschaltung an OP 1 geben und es müsste funzen unabhängig der Polarität der Spannung am Fühlerwiderstand.


Was heißt eigentlich "weggepolt"?

Grüße zur Nacht,
Günter
Merci für eure Tipps und Hinweise.
Ich werde eine Absicherung auf 2 Ampere mit den o.g. Sicherungen realisieren.
Dann werde ich die Umpolung durch eine Kehrschleifenschaltung in Angriff nehmen.

Viele Grüße
Tom
Heureka Felix,

Versuchsaufbau funktioniert problemlos.

Gruß,
Günter

@Günter

Das beginnt jetzt auch mich zu interessieren, habe dringenden Bedarf an Kurzschlussabsicherung (Analog Fahrer... bis jetzt...).

Gruss

Urs
Zum Gruße Urs,
dann muss ich wohl mahl eine anständige Zeichnung machen )
bislang existiert die Schaltung nur auf einem Schmierzettel und auf einer Lochrasterplatte.
Zur Zeit kann sie folgendes:

1. Überstromerkennung unabhängig der Polarität (die Fahrspannung wird nur einpolig durchgeschliffen).

2. Einsetzen des Abschaltpunktes zwischen 400mA - 3,5 Ampere einstellbar.

3. Einstellen der Verzögerungszeit zwischen 2,5µS - 5 mS

Letzteres ist noch in sehr einfacher Form ausgeführt und kann Verbessert werden.
Aber mir ging es erstmal nur um die Realisierung der Grundfunktion.
Dann will ich mich morgen nochmal an die Zeichnung machen.

Grüßend,
Günter

P.S.: Kennst du einen 4fach Optokoppler im SMD-Gehäuse ?




Beitrag editiert am 05. 01. 2006 20:32.
@29
> dann muss ich wohl mahl eine anständige Zeichnung machen

Ich bitte darum... das interessiert mich nun wirklich!

Felix
Hi Felix,
Hi Urs,

Schaltungen sind per Mail unterwegs.

Gruß,
Günter
Hallo Günter,

kannst du mir deine Schaltung bitte auch mailen?
Danke!

Gruß
Tom
Hallo zusammen,

warum das Rad neu erfinden? Googelt mal unter Kehrschleifen, da gibt es eine Schaltung wie ihr sie entwerfen wollt. Ansonsten schaut auch mal auf den Serviceseiten von Conrad, da ist ein Schaltbild der TAMS-Kehrschleife zu finden, ---sehr einfach und funktiniert bei mir problemlos ---digital und analog.

Grüße Michael Peters

Nachtrag:
http://www.huebsch.at/train/Elektronik/Kehrschleife.htm

Beitrag editiert am 06. 01. 2006 14:13.
@33
Kehrschleifenschaltung geht nicht - wir suchen eine Überlast-Abschaltung!
Die gibt es nat. auch schon - guckst du Nr. 19 + 24...

Felix
Michael,
ich hatte eigentlich nicht vor, eine Kehrschleifenschaltung zu erschaffen. Irgendwie kamen wir über eine Strombegrenzung auf eine industriell gefertigte Schaltung um letztlich eine bipolare Erfassung des Stromes zu ermöglichen.
Das ( Kehrschleife ) hatten Felix und Urs wohl auch nicht vor .....

Hi Tom,
bitte klick mich an !!!
Und sende eine Blindmail. Ich lasse dir die Schaltungen zukommen.

Liebe Grüße,
Günter


Beitrag editiert am 06. 01. 2006 14:36.
Hallo Günter,

könntest Du die Schaltung vielleicht bei imageshack einstellen??? Dann hätten alle interessierten was davon.

Gruß Walter
Nun gut,

http://img346.imageshack.us/img346/503/kurzschluschutz1jpg0qn.jpg

Ein paar Worte hierzu: die Schaltung an sich ist steinalt. Sie wird nur in die Versorgungsleitung ( + ) eingeschliffen.
Mit R5 wird der maximale Strom eingestellt. Im Überlastfall bleibt die Spannung solange abgeschaltet, bis kurz mit S1 die anliegende Spannung unterbrochen wird.

------------------

http://img235.imageshack.us/img235/6195/kurzschluschutzbipolar7ks.jpg

Dieser Schaltung ist es egal, welche Polarität die Eingangsspannung hat. Im Überlastfall wird der Ausgang von IC 1C nach Masse gezogen. Eine Folgeschaltung kann nun entsprechend dieses Signal verarbeiten.
Mit R8 wird die Schaltschwelle eingestellt und mit R12 kann eine Verzögerung festgelegt werden, die von wenigen µS bis ca. 5 mS reicht.

Bei Interesse kann ich auch noch Messdiagramme hier einstellen.....

Aber es ist zu beachten: Beide Schaltungen sind nur zum Test auf einer Lochrasterplatte aufgebaut und an einer rein ohmschen Belastung getestet worden. Wie sich die Schaltungen im rauhen MoBa-Alltag verhalten, konnte ich aus Zeitgründen noch nicht ausprobieren. Ebenso wenig habe ich an einer PWM getestet, müsste aber auch funzen. Die erste Schaltung ist nicht DCC - tauglich !!

Das verwendete IC in der zweiten Schaltung kann im Prinzip auch durch ein anderes ersetzt werden, nur ist drauf zu achten, das ein sog.
"Rail to Rail" OpAmp ist. Aber der verwendete 4fach OpAmp ist für schlappe
1,50 € bei Reichelt erhältlich.

Günter




Beitrag editiert am 07. 01. 2006 04:18.
Saubi, Günter

Zwei Dinge interessieren mich noch:
- Wann bzw. wie wird die Spannung wieder eingeschaltet?
- Welchen Einfluss auf das Dingens hat es, ob die Fahrspannung am Gleis galvanisch getrennt ist zur Versorgungsspannung der Schaltung, bzw. nicht galvanisch getrennt ist? (Spielt es eine Rolle oder funzt es so oder so?)

Felix

Beitrag editiert am 06. 01. 2006 17:40.
Hallo Günter,

Danke!!! Perfekt!

Gruß Walter

Danke Günter auch dir, mal schauen ob ich die Teile morgen kriege, werde dann nebenbei noch nach dem 4fach Optokoppler im SMD-Gehäuse fragen.

Sollten alle Teile zusammenkommen werde ich mal in der Praxis testen und dann mal berichten.

Bis dann Gruss

Urs

Beitrag editiert am 06. 01. 2006 23:05.
http://img234.imageshack.us/img234/5494/schaltverhalten6lj.jpg

Hi Felix,
ich habe mal ein Diagramm über das Schaltverhalten erstellt.
Da mein Speicheroskar lädiert ist, somit also auf diesem Wege:

Deutung als Hilfe:
Im unterem Diagramm erkennst du einen Spannungsverlauf von -12V bis +12V.
Demzufolge ergibt das einen Strom an dem Lastwiderstand (4 Ohm) von
-3A bis + 3 A.

In einer frei gewählten Potieinstellung (Strombegrenzung)  ist in dem oberen Diagram zu erkennen, das bei ca. -2 Ampere der Ausgang auf H-Level geht.
Steigt der Strom weiter an, schaltet der Ausgang bei wiederum ca. +2 Ampere auf low-Level.
Dies ist erschlagen ab dem OP IC1D. Ab hier kannst du deine Speicherschaltung verwenden mit anschließender manueller Rücksetzmöglichkeit.
Dann hast du aber nicht die Möglichkeit der Einstellung der Delay-Time.......
Aber wie gesagt, eigentlich wollten wir doch nur eine Sicherung bauen....

Glückauf,
Günter



Beitrag editiert am 07. 01. 2006 03:34.
Günter, jetzt habe ich kein Wort verstanden

- Stell dir vor, die Sicherung ist am einen Ende der Turnhalle und du bist am anderen Ende, wenn vor deiner Nase die Lok einen Kurzschluss produziert. -> Sicherung schaltet ab. -> Wer / wie schaltet Sicherung wieder ein???
(Bei meinem Handregler kann ich die Sicherung dirket am Handregler wieder einschalten, ist also kein Thema. Anders ist es, wenn Handregler und SIcherung räumlich getrennt sind! Da wäre eine automatische Wiedereinschaltung z.B. nach 1 Sekunde hilfreich)

- Galvanische Trennung: Dein Diagramm sagt nichts zum Thema. Ich erinnere mich, dass es einen RIESEN Unterschied gemacht hat, ob die Versorgung der Schaltung und die Versorgung des Fahrgerätes galvanisch getrennt sind oder nicht! Stichwort: Der OP kann nur zwischen Vcc und GND detektieren. Ist die Fahrspannung galvanisch getrennt, hast du das nicht mehr im Griff und der OP wird ausserhalb der Spezifikation betrieben

Felix
Felix,
1. es gibt keine galvanische Trennung.
2. der erste OP ist als Differenzverstärker geschaltet und misst nur die Spannung (den Spannungsabfall) über R1. Die Messpannung ist also n i c h t auf Fahrpult-Masse bezogen !!!
3. Die Schaltung liefert nur ein L-Signal am Ausgang im Überlastfall. Was du damit machst, ist von deiner örtlichen Situation abhängig.
Die Schaltung selbst löst noch keinen Vorgang aus, sondern liefert also nur das Steuersignal dazu.
Ist der Überlastfall nicht mehr gegeben, geht der Ausgang selbsständig wieder auf H-Pegel.
Beispiel für eine Abschaltung:
Ansteuerung eines Thyristors, der wiederum irgendein Stellglied im Fahrpult abschaltet. Der Thyristor bleibt logischerweise auch nach beseitigen des Überlastfalles leitend und kann nur durch einen Taster parallel zur Anoden-Kathodenstrecke (unterschreiten des Haltestroms) wieder sperrend geschaltet werden.
Würde allerdings ein Thyristor verwendet werden, müssen die Eingänge des letzten OP`s getauscht werden, damit im Überlastfall ein H-Signal ansteht.

Ich erkläre nochmal die einzelnen Stufen:

R1 ist der Stromfühler. Je höher der Strom, desto höher der Spannungsabfall

Die 4 Dioden bilden einen Brückengleichrichter.

Im Ausgangszweig der Brücke liegt der Differenzverstärker (1. OP)

Hiernach folgt der Vergleich Soll-Istspannung. Wenn Ist >= Soll, dann wird geschaltet (2.OP)

Filterung erfolgt danach.

Dann erfolgt erneuter Vergleich um eine Verzögerung zu realisieren (3. OP).

Das entstehende Signal stellt meine Steuersignal dar.

Der einzelne OP im unteren Bereich der Schaltung bildet mit der Z-Diode eine Referenzspannungsquelle.


alles Klar?

Günter

Beitrag editiert am 07. 01. 2006 11:03.
@43
> 1. es gibt keine galvanische Trennung.
> 3. (...) Ist der Überlastfall nicht mehr gegeben, geht der Ausgang selbsständig wieder auf H-Pegel.
> alles Klar?

Ja. Ich habe die Aufgabenstellung zu wenig gut formuliert

zu 1: Jetzt nimmst du mal irgend einen ollen Fleischmann-Trafo und schliesst deine Schaltung an zwischen Trafo und Gleis (damit *gibt* es die galvanische Trennung) und schaust, was passiert. Bin gespannt auf deinen Bericht!

zu 3: Wir basteln mit dem Ausgangssignal also eine Abschaltung, z.B. mit einem simplen Relais. Damit ist aber kein Überstrom mehr da, d.h. das Relais fällt wieder ab. Sofort ist aber der Überstrom wieder da. Relais zieht an, fällt ab, zieht an... Rrrrrrrrrrrrrrrrrrrrrrrrr!!!

Felix

Felix,
ich habe doch bewusst nicht von einem Relais gesprochen! Das wäre ja hirnrissig !!! Welcher Teufel reitet dich am frühen Mittag ????
Ich sprach in meinem Beispiel von einem Thyristor !!!!!!
Es könnte aber auch ein RS-Flip-Flop sein ......

Punkt 1.: was soll passieren? Ich habe zwar keinen ollen Fleischmantrafo genommen sondern nur ein geregeltes Netzteil, aber egal. Ach ja, die Spannungsversorgung für die Sachaltung muss natürlich auch noch angelegt werden, also noch ein Netzteil.

Aber, im Moment passiert tatsächlich nichts, wie denn auch.....
Passieren wird aber in dem Moment was, wenn ich an dem Ausgang "Zum Gleis" etwas anschließe.
Entsprechend wird je nach Last ein Strom fließen. Da wir nun eine Reihenschaltung von Last - R1 haben, wird dieser Strom auch durch R1 fließen.
Herrn Ohm zufolge wird dieser Strom einen Spannungsabfall an R1 erzeugen.
Beispiel:
Last = 20 Ohm
R1 = 1 Ohm
U =12 V
Dann fließt ein Strom von I = U / R
= 12 / (20 + 1)  = 571mA

An R1  entsteht nun ein Spannungsabfall von U = I x R
= 0,571 x 1 = 0,571V

Diese Spannung führe ich der Brücke zu.

Nach der Gleichung für die Ausgangsspannung Ua = Ue -(2 x Us) wobei die Schwellspannund pro Diode bei ca. 200mV liegt.
Somit steht am Ausgang eine Spannung von ca. 170mV an.

Diese Spannung wird auf die Eingänge des als Differenzverstärkers geschalteten OP 1 A gegeben.
Die Ausgangsspannung des Verstärkers errechnet sich nach
Ua = Ue x R4/R2
= 170 x 47 / 22 = 363mV

Die Höhe dieser Ausgangsspannung ist also offensichtlich ein Maß für den fließenden Strom.

Verkleinere ich den Lastwiderstand auf 10 Ohm wird der Gesamtstrom sich auf 1,09A erhöhen.
An R1 fallen nun 1,09V ab.
Die Ausgangsspannung der Brücke beträgt nun ca. 691mV.
Der Ausgang des Differenzverstärkers liefert nun 1,476V.

Stelle ich mit R8 eine Spannung in dieser Höhe ein, wird OP 1 D seinen Ausgangszustand ändern  da eine Überlast erkannt wurde.

Ich hoffe, es wurde etwas klarer.
Wichtig zum Verständnis ist, das hier nicht die Spannung a n R1 gemessen wird sondern die Spannung ü b e r  R1 !!
Diese hat aber keinen Massebezug !

Aber du darfst mich gerne weiter löchern )

Grüße,
Günter





Ich hab dich spätestens beim Schema glasklar verstanden. Du hast Mehl.

Felix
Noch mal etwas zur Deutung des Diagramms in einfachen Worten:

An den Punkt "vom Fahrtrafo" habe ich ein Pult angeschlossen und auf voll Stoff Rückwärts gestellt.
Dies ist der Punkt "-12V" und "-3A" in der unteren Diagrammhälfte.
Die obere Diagrammhälfte zeigt die Ausgangsspannung der Schaltung.
Bei dieser Einstellung des Trafos ist sie 0V, also Überstrom.
Jetzt nehme ich die Spannung zurück bis ca. -9,2V .
Der Strom sinkt ab auf ca. -2,2 A.
Die Ausgangsspannung steigt nach knapp +12V, somit ist keine Überlast mehr vorhanden.
Nun wird bis zum Stillstand runtergeregelt, die Spannung ist 0V, der Strom ist 0A und die Ausgangsspannung beträgt knapp 12V.
Weiter gehts mit Vorwärtsfahrt.
Die Spannung steigt auf gut +10,2V, der Strom auf ca. 2,7 A und die Ausgangsspannung in der oberen Hälfte kippt nach 0V. Es wird wieder Überlast erkannt.

Man erkennt hier, das die Polarität der Eingangsspannung keine Rolle spielt.
Man erkennt aber auch eine Unsymetrie. Das liegt daran, das es sich bei der Differenzverstärkerstufe um die einfachste Form handelt. Um diese Unsymetrie auszugleichen, bedarf es zweier zusätzlicher OP`s in dieser Stufe.
Für einen Versuchsaufbau war mir das aber zu aufwändig.....

Grüßend,
der faule Günter




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