Ich habe einen Motor, der bei 30-42V läuft (Akku betrieben) und ich ihn gerne vor Tiefentladung schützen will (undervoltage protection).
Den Schaltplan habe ich in den Anhang gelegt
Meine Idee war, mit einem Logic MOSFET (IRLZ44N) den Motor Ein und Auszuschalten.
Mittels eines Spannungsteilers reduziere ich die gemessene Spannung ungefähr um 1/10 (also auf 4,2V-3V).
Diese Spannung vergleiche ich mit einem LM358 OpAmp.
Als ReferenzSpannung habe ich mir mit einem weiteren Spannungsteiler und einem 10K Ohm Poti eine Einstellbare Spannung "gebastelt".
Nun das Problem:
Der MOSFET wird sehr schnell ziemlich heiß.
Aktuell ist statt dem Motor ein Kurzschluss zu Testzecken drinne (weil ich die Schaltung erstmal testen wollte).
VCC ist aktuell 15V (zum testen).
VDD kann ich generell variieren wie ich will - am Gate kommen immer bloß um die 2V an...
Ich denke mal das verursacht das Problem oder?
Ich habe auch schon einen PC817 Optokoppler am Gate getestet (und diesesn gegen VCC am Gate schalten lassen), aber das half auch nichts.
In meinem Schaltplan waren ursprünglich (bei Erstellung der Notizen auf dem Blatt) R1 und R2 verbunden.
Danach hatte ich aber die Idee, dass meine Referenzspannung einen größeren Bereich abdeckt, wenn ich es so mache wie dort gezeichnet.
Nun meine Fragen:
Welche Fehler habe ich gemacht, dass der Mosfet heiß wird? (Was verursacht das?)
Was kann ich sinnvollerweise tun, um das Problem zu beheben?
Ich habe nur diesen LM358 OpAmp, die PC817 Optokoppler und ein paar N-MOSFETs hier (und Wiederstände etc...).
Geht das damit irgendwie oder brauche ich was anderes?
Wenn Der MOSFET die einzige Last ist, dann fällt an Ihm auch die gesamte Leistung ab.
Auch wird der Strom wohl jenseits von Gut&Böse sein.
Entferne den Kurzschluss, gebe dem Ding eine Last, Die Er auch treiben kann und das Groh der Leistung fällt an der Last ab, nicht mehr am FET.
Dein Ansatz ist dennoch unglücklich, nicht nur, weil Deine Referenz alles Andere als Konstant sein wird.
Während der Motor Strom zieht, fällt die Spannung, Deine Schaltung 'klemmt Alles ab', die Spannung steigt an, Deine Schaltung 'klemmt Alles an', die Spannung fällt ...
Mindestens eine Hysterese (Mitkopplung) brauchst Du am OpAmp.
Dann noch: Widerstände nur mit einem I - kommt von WIDER = GEGEN und nicht von WIEDER = ERNEUT.
Der Widerstand stemmt sich GEGEN die Spannung.
Ach Ja, und der Untere Anschluss von R1, (Poti) darf nicht an GND, sonst stmmt der Spannungsteiler R1/R2 nicht. Und setze in Reihe zum Poti noch nen Festwiderstand von z.B 1 kOhm damit ,wenn des poti am oberen Anschlag steht, nicht die volle Betriebsspannung am Invertierenden Eingang vom OPamp liegt.
Leon333:
Nun das Problem:
Der MOSFET wird sehr schnell ziemlich heiß.
Aktuell ist statt dem Motor ein Kurzschluss zu Testzecken drinne (weil ich die Schaltung erstmal testen wollte).
Mal ein sehr ähnliches Problem formuliert.
Ich will mit meinem Auto eine Betonwand wegschieben. Aber die Wand bleibt stehen und das Auto verformt sich vorne. Warum ist das so ???
Rate mal
Autos haben eine begrenzte Festigkeit. Transistoren auch.
Deltaflyer:
Und Du solltest den Spannungsteiler so dimensionieren, dass die Akkuspannung nicht um einen 1/10, sondern auf einen 1/10 getbracht wird.
LG Stefan
Du übertreibst. Etwas Luft nach oben ist ja okay, aber gleich 9/10?!
Bei 40V sind 1/10tel ziemlich genau 80% des normalen Arduino
Also 'nur 2/10ten Luft'.
Jetzt sollten wir aber wieder auf konkrete Zahlen übergehen - die ganzen Zehntel hier machen Einen doch nur wuschig im Kopf - wenn 'se halt auch stimmen mögen.
Hallo und erstmal vielen Dank für die rege Beteiligung an diesem heißen Tag
Gut, das erklärt mir auch, warum alle Ansätze nichts geholfen haben
Ich werde mal einen 10 Ohm Widerstand (5W) dran klemmen und schauen, ob es dann besser mit der Temperatur ist.
Aktuell habe ich immer mit meinem Labornetzteil (mit Strombegrenzung um die 0.5A) getestet.
Zur Ausdrucksweise: Mit den "um 1/10 reduziert" meinte ich um den Wert herum von 1/10.
Also +- 1/10 (weil meine Widerstände nicht so präzise sind und ich auch Bauteile sparen wollte.
@postmaster-ino: Warum denkst du, dass die Referenzspannung alles andere als konstant sein wird?
Es wird ja auf (außer dem Ripple bei einem Schaltregler) konstante 5V runter geregelt... da sollten dann die Spannungen auch gleich sein oder nicht?
Oder meinst du, dass zwar die Referenzspannung gleich sein wird, aber der Akku unter Last eine tiefere Spannung haben wird, als wenn er sich nach kurzer nicht Nutzung wieder von der Spannung etwas erholt?
Danke für den Hinweis mit dem WIderstand. Weiß ich, mache es aber trotzdem immer wieder mal falsch
@combie: Der Akku ist nicht geheim.
Das ist ein einfacher 36V 1.3Ah Bosch Akku für meinen Rasenmäher.
Allerdings habe ich eine Heckenschere geschenkt bekommen, die allerdings vom Akku einiges an Kommunikation (Temperatur etc.) erwartet.
Weil ich keine 120€ für einen zusätzlichen Akku für 1x im Jahr Heckenschneiden ausgeben will, habe ich mir daher eine Halterung gedruckt, die in beide Geräte passen.
Wenn es Dir nicht gerade um die Erfahrungswerte beim Basteln geht, darf man auch mal faul sein!? Ich gehe mal von einem 10s LiPo bei Dir aus (gibt es auch mit deutlich mehr Wumms im Output)...
Aktuell habe ich immer mit meinem Labornetzteil (mit Strombegrenzung um die 0.5A) getestet.
Labornetzteile haben eigentlich immer am Ausgang einen Kondensator.
In diesem Fall kann der den kurzschließenden Transistor mit erheblichen Strömen versorgen.
Durchaus mit/über 100A für kurze Zeit.
Spiele das mal mit einem Simulator durch
z.B: LtSpice
Das ist ein einfacher 36V 1.3Ah Bosch Akku für meinen Rasenmäher.
Also ein LiPo4 ?
Dieser sollte sowohl einen Balancer, Überladeschutz als auch eine Tiefentladeschutzschaltung beinhalten.
Es ist ein LiPo 10S Akku von Bosch. Kein BMS, kein sonstiger Schutz.
Einzig die Temperatur wird an einem Pin ausgegeben.
Für keine Tiefentladung sorgen die Geräte selbst.
Für keine Überladung sorgt das Ladegerät (das nur bis 40V statt bis 42V lädt).
Ist bei sehr vielen Akkus von Bosch so, um lange Standzeiten zu erreichen.
Mit der recht konservativen Ladeschlussspannung bekommt man weniger Energie in den Akku, dafür aber mehr Ladezyklen.
Da spart Bosch einfach an allem
@SolarGermany: ich möchte nicht den Akku verändern.
Dazu habe ich im Akkupack keinen Platz und es soll auch weiterhin problemlos mit den Bosch Geräten funktionieren.
Ich will die Schaltung in einem anderen Gerät (Heckenschere) so bauen, dass das Gerät sicher mit dem Akku betrieben werden kann.
Ich teste es morgen aus und werde berichten.
Der Balancer wird im Ladegerät sein. Ist viel billiger so.
Oder die nehmen einfach ein Auseinanderdriften der Zellen in Kauf, weil sie eh nur bis 4V pro Zelle laden
ElEspanol:
Der Balancer wird im Ladegerät sein. Ist viel billiger so.
Oder die nehmen einfach ein Auseinanderdriften der Zellen in Kauf, weil sie eh nur bis 4V pro Zelle laden
