Schaltung: Bitte um Feedback / Hilfreiche Kommentare

23/04/2015 - 23:15 von Timm Reinisch | Report spam
Hallo liebe Leute in dse,

ich habe die folgende Schaltung aufgebaut und verwende sie erfolgreich
um durch eine LED (Luminus CBT-140) Strompulse von 60 A und rund 5 µs
Dauer zu erzeugen:

http://privatfrickler.de/wp-content...rdnung.jpg

(Leider ist mir gerade ein kleiner Fehler aufgefallen: Die L1 hat nicht
47 µH, wie angegeben, sondern 300 µH).

Soweit funktioniert alles sehr gut.

Die Schaltung dient dazu einen Blitz zum Fotographieren zu erzeugen.
Ich kann die LED mit dieser Schaltung auch als Pilotlicht benutzen,
wenn ich an M1 ein PWM-Signal anlege. Soweit so gut.

Nun möchte ich die LED aber auch gerne ganz normal direkt an einer
Stromquelle betreiben, dann nicht mit 60 A, sondern nur mit 21 A
Dauerstrom. Das geht so direkt natürlich nicht, weil die LED durch die
L1 quasi kurzgeschlossen ist.
(Zum Hintergrund: Ich könnte auch einfach eine 2te LED kaufen, aber die
CBT-140 ist relativ teuer und sitzt in einem speziell angefertigten
Gehàuse mit Optik und Justiervorrichtung, deswegen würde ich einen
mechanischen Umbau gern vermeiden).

Ich habe mit deswegen jetzt die folgende Schaltung ausgedacht:

http://privatfrickler.de/wp-content...polung.jpg


D4 ist nötig, weil sonst der Strompuls für die LED über M4 auf Vpower
begrenzt wàre, im "60-A-Strompuls-Modus" erreicht der Knoten bei D4 /
M1 etwa 5V und Vpower liegt nur bei etwa 2 V.

Zwei Dinge machen mir Sorgen: D1 ist ja praktisch wie eine
Freilaufdiode zu L1 geschaltet durch M5 entfernt sie sich noch weiter
von L1, eigentlich soll sie ja nah dran sitzen. Andererseits ist D1 ja
auch eher keine Freilaufdiode: Sie ist viel langsamer, hat ein viel
höheres Vf und sowieso ganz andere Kapazitàten.

Die zweite Sorge ist, ob mir D4 und / oder D3 irgendwie den Puls
zerschießen können, weil sie ja zumindest zusàtzliche Kapazitàt ins
Spiel bringen.

Hier noch ein paar relevante Informationen:
Die FETs sind alle IPB180N03S4L

Im "Strompuls Modus" soll M1 die Pulse erzeugen, M4 und M2 sind aus
(Gate auf Masse) und M3 und M5 sind ein (Gate auf 12 V)
Im "Analogen Modus" mit 21 A Dauerstrom sind M1 und M3 und M5 aus (Gate
auf Masse) und M4 und M2 ein (Gate auf 12 V)

Ich würde gern eure Ratschlàge hören, ob überhaupt eine theoretische
Chance besteht, das das so funktioniert. Einfach ausprobieren ist ja
bei dieser Variante nicht mehr soo billig und einfach wie bei der
ursprünglichen Variante. Vielleicht bin ich ja auch blind und es gibt
eine viel elegantere Variante um zu erreichen, was ich will.

Vielen Dank

Timm
 

Lesen sie die antworten

#1 Joerg
24/04/2015 - 03:24 | Warnen spam
Irgendwie ging der erste Post in den Sand, zweiter Versuch:

On 2015-04-23 2:15 PM, Timm Reinisch wrote:
Hallo liebe Leute in dse,

ich habe die folgende Schaltung aufgebaut und verwende sie erfolgreich
um durch eine LED (Luminus CBT-140) Strompulse von 60 A und rund 5 µs
Dauer zu erzeugen:




http://privatfrickler.de/wp-content...rdnung.jpg




60 Ampere, das ist doch mal was fuer aechte Maenner.


(Leider ist mir gerade ein kleiner Fehler aufgefallen: Die L1 hat nicht
47 µH, wie angegeben, sondern 300 µH).

Soweit funktioniert alles sehr gut.




Aber immer schoen mit Gesichtsschutz und so dran arbeiten


Die Schaltung dient dazu einen Blitz zum Fotographieren zu erzeugen. Ich
kann die LED mit dieser Schaltung auch als Pilotlicht benutzen, wenn ich
an M1 ein PWM-Signal anlege. Soweit so gut.

Nun möchte ich die LED aber auch gerne ganz normal direkt an einer
Stromquelle betreiben, dann nicht mit 60 A, sondern nur mit 21 A
Dauerstrom. Das geht so direkt natürlich nicht, weil die LED durch die
L1 quasi kurzgeschlossen ist.
(Zum Hintergrund: Ich könnte auch einfach eine 2te LED kaufen, aber die
CBT-140 ist relativ teuer und sitzt in einem speziell angefertigten
Gehàuse mit Optik und Justiervorrichtung, deswegen würde ich einen
mechanischen Umbau gern vermeiden).

Ich habe mit deswegen jetzt die folgende Schaltung ausgedacht:




http://privatfrickler.de/wp-content...polung.jpg


D4 ist nötig, weil sonst der Strompuls für die LED über M4 auf Vpower
begrenzt wàre, im "60-A-Strompuls-Modus" erreicht der Knoten bei D4 / M1
etwa 5V und Vpower liegt nur bei etwa 2 V.




Schon klar, und D4 sollte gut gekuehlt werden. Aber wozu braucht man D3?


Zwei Dinge machen mir Sorgen: D1 ist ja praktisch wie eine Freilaufdiode
zu L1 geschaltet durch M5 entfernt sie sich noch weiter von L1,
eigentlich soll sie ja nah dran sitzen. Andererseits ist D1 ja auch eher
keine Freilaufdiode: Sie ist viel langsamer, hat ein viel höheres Vf und
sowieso ganz andere Kapazitàten.




Da M5 im Blitzbetrieb durchgeschaltet ist und nur etwa ein Milli-Ohm
darstellt, ist das fast, als waere da ein Stueck dicker Draht. Sollte
nichts ausmachen, jedenfalls nicht bei 5usec.


Die zweite Sorge ist, ob mir D4 und / oder D3 irgendwie den Puls
zerschießen können, weil sie ja zumindest zusàtzliche Kapazitàt ins
Spiel bringen.

Hier noch ein paar relevante Informationen:
Die FETs sind alle IPB180N03S4L

Im "Strompuls Modus" soll M1 die Pulse erzeugen, M4 und M2 sind aus
(Gate auf Masse) und M3 und M5 sind ein (Gate auf 12 V)
Im "Analogen Modus" mit 21 A Dauerstrom sind M1 und M3 und M5 aus (Gate
auf Masse) und M4 und M2 ein (Gate auf 12 V)

Ich würde gern eure Ratschlàge hören, ob überhaupt eine theoretische
Chance besteht, das das so funktioniert. Einfach ausprobieren ist ja bei
dieser Variante nicht mehr soo billig und einfach wie bei der
ursprünglichen Variante. Vielleicht bin ich ja auch blind und es gibt
eine viel elegantere Variante um zu erreichen, was ich will.




Ich sehe auf Anhieb nichts anruechiges, aber es sollte einfacher gehen,
siehe weiter unten.

Das ganze sieht wie der Anfang eines LTSpice Schaltbildes aus. Model vom
FET sollte sich besorgen lassen, Infineon hat meist welche. LED is so
eine Sachen, muesste man selbst frickeln oder batzenweise kleinere
parallel schalten.

BTW, D2 existiert als parasitaere Diode bereits in M1.

Wenn die Abwaerme in D4 zu einem Problem wird, vielleicht ein bis zwei
SUM110 P-Kanal und negative Gate Spannung nehmen.

Einfachere Alternative: In der alten "Nur Puls" Schaltung stattdessen
die Kathode der LED von Vpower nach Masse umschalten. Dann fliesst der
Strom im analogen Modus mit ueber die Spule, aber das macht wenig. Dazu
wuerden nur zwei der dicken N-Kanal FETs genuegen und man brauechte
keine Dioden. D.h. die LED Kathode kaeme an den Mittelpunkt einer
Halbbruecke zwischen Vpower und Masse. Kathode an Vpower = Pulsbetrieb,
Kathode an Masse = DC Betrieb. Die linke Seite der Spule liegt dabei
immer an Vpower, nicht an der Halbbruecke.

Ich beobachte heute nacht mal den Himmel, ob es irgendwo Richtung Osten
seltsames Wetterleuchten gibt ...

Gruesse, Joerg

http://www.analogconsultants.com/

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