Strombegrenzung: IC, Mini-Schaltung... ?!

[tuxedo]

Bin auf der Suche nach einer einfachen Möglichkeit den Strom von z.B. einer LED PWM Schaltung zu begrenzen um "schlimmeres" zu vermeiden (Kurzschluss, Überhitzung, Brand, ...).

Hab in einer schnellen Google suche was nettes gefunden:

http://ww1.microchip.com/downloads/e...oc/mic20xx.pdf

Aber das ist eine Nummer zu klein ausgelegt. Aber die Richtung gefällt mir.

Spannungen von 12V und 24V, sowie Ströme bis ca. 5A sollten möglich sein. Ideal wäre es, wenn die Problemlösung einen logischen Ausgang hat, den man im Microcontroller wieder dazu verwenden kann den PWM Ausgang abzuschalten.

Da muss es doch eine einfache Möglichkeit geben die nicht gleich ein Dutzend Extra-Bauteile benötigt?!

Bin für alles offen.

Gruß
Alex

[dreamy1]

Polyswitch oder Polyfuse wäre das Stichwort :-)

Ausgang der selbstrückstellenden Sicherung einfach mit Spannungsteiler und per RC-Glied (aus PWM --> Dauersignal) auf einen anderen µC-Eingang, so dass bei Durchgang ein High-Level erkannt wird. Ein Ansprechen der Sicherung kann dann mit LOW-Signal detektiert werden.

https://www.reichelt.de/Rueckstellen...SET=500&SHOW=1

Was leider alle gemeinsam haben: Spannungsverlust, der nicht immer akzeptabel ist.

[tuxedo]

Hmm, die sind doch sehr träge. Zumindest im Reichelt-Sortiment seh ich jetzt nichts was bei 5A abschaltet, meist sieht man da 40A?! Oder hab ich da ein Detail übersehen?

[dreamy1]

Der Auslösestrom steht doch dabei, hier z.B. 5A: https://www.reichelt.de/Rueckstellen...171903eda7d6a8

[tuxedo]

Hab mich wohl von der Artikelüberschrift verleiten lassen... Tatsächlich. Aber die TripTime liegt bei 10,3sek... Also müsste ich über 10sek mehr als 5A ziehen bevor das Ding auslöst. Wenn es das noch in 1-2sek, vielleicht sogar 5sek gäbe, wäre das vllt. eine Lösung (muss die Sache mit dem Spannungsabfall noch prüfen). Aber 10sek find ich ein wenig arg lang.

[tuxedo]

Bin heute morgen beim Frühstück noch auf das hier gestoßen:

http://www.linear.com/product/LTC1153

Das geht schon ein wenig in die gedachte Richtung und ist noch schick einstellbar. Aber da brauch ich wohl einen separaten Mosfet dafür und ein bisschen Beschaltung drum herum. Ob ich den bestehenden Mosfet da benutzen kann hab ich noch nicht recherchiert. Und wie groß der Aufbau dann wird weiß ich auch noch nicht. Bei 8 zu überwachenden Kanälen bräuchte ich das ja 8x ...

Hab dann mal noch nach "mosfet pwm overcurrent protection" gegoogelt und bin auf das hier gestoßen:
http://electronics.stackexchange.com...h-power-mosfet
Muss mir das mal genauer anschauen.

[update]

Da ich für die PWM generierung sowieso einen PWM Treiber IC einsetzen will (der per I2C angesteurt wird), könnte ich auch mal schauen ob es da nicht ein Modell gibt das mir das gleich mit anbietet.

[dreamy1]

Die Frage ist auch, ob es eine simple Feinsicherung in der gemeinsamen Plusleitung nicht auch tut...die soll doch nur im absoluten Ausnahmefall auslösen?

Alles andere ist entweder viel Aufwand oder teuer oder beides, und ein Garantie dass der Mosfet einen Kurzschlussstrom am Ausgang überlebt ist das noch lange nicht.

[tuxedo]

Eine normale Sicherung die durchbrennen kann dafür nehmen: Daran hab ich auch schon gedacht.
Eingebaut: Da gibt's ja nette SMD Sicherungshalter für SMD Sicherungen. Aber da hab ich noch keine passende mit 5A gefunden.
Fest eingebaut: Im Fehlerfall sollte das ohne Lötkolben zu reparieren sein.

Sicherung extern:
Nun ja.. kann man machen. Aber die Grundidee ist ja, den MOSFET und damit die Schaltung zu schützen. Auch wenn ich jetzt "vorschreibe" dass man eine 5A Sicherung in jeden Ausgang klemmen soll: Das hindert wohl niemanden daran doch 6 oder 7A statt den noch "unschädlichen 5A" durch zu jagen. Ergebnis: Das Gerät kollabiert (oder brennt sogar ab), weil der User ne andere Sicherung genommen hat als vorgeschrieben.

Wenn ich mir einen beliebigen Heizungsaktor oder andere LED Aktoren anschaue, dann haben die eine Übertemperatur und Überlast-Abschaltung und ggf. sogar eine Überspannugsüberwachung drin (Kurzschluss weiß ich jetzt nicht.. könnte sein, könnte sein dass auch nicht). Da kann man am Gerät nix falsch machen oder falsch anschließen was zu einer Zerstörung des Gerätes führt.

Kurzum: Es muss eine passable Lösung geben. Bzgl. des Aufwands lässt sich streiten.

[Masifi]

Ich werde für meine LED Dimmer pro Kanal den FPF2700 einsetzen, der kann bis 38V und 2A. Das sollte bei mir mit 24V * 2A = 50W bedeuten, was ich nie erreichen werde pro Kanal. Bei einem 4CH Dimmer sind das ja 200W.
https://www.fairchildsemi.com/datasheets/FP/FPF2700.pdf

Wenn ich mehr benötige gehe ich auf den LT4356 mit externem Shunt und Mosfet als Schalter. Etwas mehr Aufwand/Kosten, aber da kann man die Strombegrenzung auf seine Wünsche anpassen.
http://cds.linear.com/docs/en/datasheet/4356fa.pdf

beide Bausteine haben Logikpegel für Status und Kontrolle.

[tuxedo]

Für die 24V Riege passt das mit dem FPF2700. Für eine 12V Landschaft reicht das leider nicht.
Aber der Ansatz (circuit breaker) ist ja nicht so verkehrt. Ich müsste nur schauen ob es so ein Teil bis 5A gibt ohne dass man viel externe Beschaltung (der FPF2700 hat ja angenehm wenig beschaltung) benötigt. Da der IC aber direkt die SPannung abschaltet, gehe ich mal nicht davon aus dass es o kleine "Käfer" gibt die die 5A direkt schalten könnten.

[update]TI und OnSemi haben nix was 12 und 24V, mit Bereichen um 5A kann. 5A gibt's wenn, dann nur bis 20V.[/update]

Die Lösung mit dem LT4356 hab ich in einer anderen Variante schon mal gesehen (LTC1153, siehe ein paar Posts weiter oben). Aber da brauche ich neben dem eigentlichen Treiber-Mosfet noch diesen "Ausschalt Mosfet", der ja prinzipiell die gleiche Leistung wie der Treiber-Mosfet können muss?!

[Masifi]

der LTC1153 kann nur 18V.

Ich habe keinen besseren integrierten Schalter gefunden als den FPF2700, wenn man mehr als 2A haben will, dann muss man auf einen mit externer Beschaltung gehen.

Wobei der FPF2700 88mOhm intern hat, was bei 24V und 2A auch 0,35W ergibt, bei einem 4Ch Dimmer bei voller Last -> 1,5W :-(

[tuxedo]

der LTC1153 kann nur 18V.

Ja, das war ein Problem, bis du den LT4356 gefunden hast ;-)

Was mich btw. noch brennend interessiert: Wie machen das andere "Hersteller"... Ich hatte ja z.B. mal den LED Aktor von MDT geöffnet und rein geschaut. Da sind keine doppelten MOSFETS drin und die können 24V mit 4A pro Kanal.

Eine Idee die mir gerade kommt:

Wieso muss ich denn über einen Schalt-Mosfet den Kanal abschalten? Es reicht ja, wenn ich den Strom über den Shunt mit diesem schicken LT4356 "gemessen" hab und der dann sagt: "Hey, zu viel!" und über seinen Ausgang das dem Microcontroller weiter gibt, und der dann einfach das PWM Signal abschaltet...?!

Gut, da hängt dann wieder Software dazwischen. Aber wenn man einen PWM Controller wie diesen hier nimmt: https://cdn-shop.adafruit.com/datasheets/PCA9685.pdf kann man dessen \OE Pin ja anbinden und dann doch wieder in HW abschalten lassen, ohne dass SW dafür aktiv werden muss.

Könnte man den Gate-Ausgang des IC nicht einfach mit einem PullDown versehen und somit "egal" machen?

[update]
Der LT4356 "regelt" mit dem Mosfet die Spannung/Strom herunter wenn ich das richtig sehe? Der schaltet nicht einfach ab?!
Zitat aus dem Datenblatt:

The LT®4356 surge stopper protects loads from high voltage transients. It regulates the output during an overvoltage event, such as load dump in automobiles, by controlling the gate of an external N-channel MOSFET

[update2]
Der LTC1153 wäre wohl ideal, wenn er mehr als 18V könnte. Hab aber bei LT jetzt keinen anderen "Circuit Breaker" gefunden, nur "Surge Stopper" die darauf ausgelegt sind die Spannung zu begrenzen?!

[tuxedo]

Hab vllt. noch was interessantes gefunden:

https://datasheets.maximintegrated.c...s/MAX17525.pdf

Ist alledings nix für Gegner von TFQN Packages. Kann wohl bis 60V und 6A?!
ICs mit Beinchen mag ich aber lieber als die QFN Dinger.

[Masifi]

sieht bis auf das Package echt gut aus

[Eugenius]

bei einem Preis von ca 5Euro (brutto) pro Stück/Kanal stellt es sich die Frage ob es sich noch lohnt eigenen Dimmer zu entwickeln...