Punktschweißen mit 2,7V SuperCaps Hilfe bei Schaltung

[Hightech]

Meint ihr mit dem Möller kann ich den Mot schalten?
Da fließen ja sicher mal 30-40A.

[Alexander470815]

Du willst den MOT immer genau am Spannungsmaximum einschalten, dann ist der Einschaltstrom am geringsten.
Ein elektronischer Timer ist unabdingbar.
Vom Chinesen gibt es die mittlerweile aber auch fertig zu kaufen.
Wenn man das schlau anstellt funktioniert das schon recht wiederholbar, die günstigen kommerziellen gehen ja auch mit einem Trafo.

Das Phoenix Teil schaltet bei Nullspannung nein, das garantiert einem immer den maximal möglichen Einschaltstrom, nicht gut.

[Hightech]

Kennt ihr das auch, es ufert in wilde Frickelei aus und bringt nur qualmende Trümmer als Resultat?
Mit Messing Elektroden ging es irgendwie, dann doch wieder nicht.
Wolfram ginge zwar prinzipiell, blöd nur es legiert mit Nickel, Stahl usw und bappt an.

Ich drück die Scheiße bald in die Tonne.
Dann brennt mir fast der gelötbrannte Akku weg und stinkt mir die Hütte voll.

[Virtex7]

nein, ich kenne das nicht... unschön, was dir da passiert ist.

ich fürchte, dass das was wir hier sehen das Resultat einer zu großen Schweißzeit und zu viel Energie ist.
wie lang hast du geschweißt um den Akku wegzuglühen?

Die Akkuschweißer geben nur im ms Bereich Strom drauf, die Wärme darf NICHT in den Akku wandern, sonst ist es wie Löten und zerstört die Zelle.
und die brennt dann gern mal ab.

Warum wohl wurde in diesem Thread schon mehrfach von Trafos abgeraten?
ich fürchte nicht deutlich genug. Ich denke ich kaufe mir mal so einen China-Schalter und teste das. Dann haben wir ein billiges, widerholbares System.

@Alex: was hast du für Zeiten bei deinem Schweißer?
Mit 4s 350F caps auf 10V hab ich schon 2 M6 Muttern aufeinander geschweißt, da ist ziemlich bumms drin. für Akkus zu viel.

[Hightech]

Es scheint wohl doch zu viel Stromspannung zu sein.
Ich hab die Windungzahl auf 3 reduziert, jetzt ist es deutlich besser und gibt Grund weiter zum machen.
Wo finde ich im Haushalt geeignetes Elektrodenmatetial?
Ich hab noch 10x10 Kupferstange, Stromschienen oder Kupferrohrstangen
Wie härtet man Kupfer?

[Anse]

Wie härtet man Kupfer?

Durch Kaltverfestigung

[Hightech]

Stumpf Draufhämmern?

[Anse]

Das wäre eine Möglichkeit. Aber viel erwarten darfst Du nicht. Kupfer hat da kein so ausgeprägtes Verhalten.

[Alexander470815]

Kennt ihr das auch, es ufert in wilde Frickelei aus und bringt nur qualmende Trümmer als Resultat?

Ja ohne exakten Timer wird das auch nichts, hätte ich dir auch sagen können:


Kupfer funktioniert eigentlich schon ganz ok, muss man aber öfter nachspitzen, bessere alternativen habe ich ja bereits genannt.

@Alex: was hast du für Zeiten bei deinem Schweißer?

So 30ms funktionieren eigentlich sehr gut.
Kommt ein bisschen auf das Band und die Akkus an.
Die Aktuelle Version schaut so aus:

[berlinerbaer]

Wir hatten die Punktschweißerei ja schonmal ausführlich am Wickel, Graphit als Elektrodenmaterial war einer der interessanten Aspekte dort:

https://www.fingers-welt.de/phpBB/viewt ... 14&t=10566

[Hightech]

Ich kann mir diese Platinen vom Chinamann nicht bestellen.
Ich hab doch alles da, um so eine einfache Schaltung herzustellen....

Nur ein Rudel Treiber fehlt mir.

[Hightech]

Wie macht ihr das mit der Reihenschaltung der SuperCaps? die müssen ja symmetrisch geladen werden, das die nicht über 2,7V kommen.

[Fritzler]

Bei kommerziellen Platinen sind da auch nur stummpf Symmetrierwiderstände daneben.
Bei 2,7V und den vielen Farads sind dich auch eher niederohmig.
Die Platine hab ich aber nicht mehr da zum nachgucken.

Die übertriebene Lösung wären 2 getrennte Lader für jeweils einen C

[ferdimh]

Nur ein Rudel Treiber fehlt mir.

Auch ein Operationsverstärker ist ein MOSFET-Treiber...

[Fritzler]

Odern Päärchen BC327/BC337.

[Hightech]

Wie viele von den Caps soll ich denn parallel nehmen, die können ja nur 185A!

[Fritzler]

Wie viele von den Caps soll ich denn parallel nehmen, die können ja nur 185A!

[video6]

Rügenwalder

[Hightech]

Äh? WTF??

[xanakind]

Alle

[Fritzler]

War das mit "alle" jetzt doch zu unterschwellig?

[Hightech]

Ich kenn den Typen nicht, oder das war nur im flüchtigen Zwischenspeicher.

Alle wären 24 Stück. Leichter Overkill?

[Alexander470815]

Kommt eben darauf an ob die Caps überlastfähig sind.
Die Maxwell Teile sind da ganz gut spezifiziert.
Beim schweißen fließen da gut und gerne schon mal 1000A und mehr.


Wegen dem Typen: https://youtu.be/MwYQMpd_eZA

[Hightech]

Mit Kupferelektroden geht es echt mal prima:

Ich werde jetzt mal ein bisschen Mechanik bauen, die Elektronik macht mir grad zu viel Kopfweh.

https://youtu.be/okg55nYLgxg

Ob es dann mit L oder C geschweißt wird, ist der Mechanik erst mal egal.

[Gary]

Zum Laden ein Ringkern Trafo mit ein paar Windungen plus Mittelpunktschaltung. Der MOT geht da natürlich auch.

Bei mehreren Mosfet parallel - macht es da nicht Sinn von jedem einzelnen ein 1,5 Quadrat Kabel bis zur Elektrode zu nehmen.
"Der 1m lange Source Widerstand"

Sind die fertigen geschlitzten Zellverbinder nicht besser ? Die haben so Ballen ausgeprägt.

[sukram]

Da muss ich mal dumm dazwischen fragen: Einen MOT mittels Thyristor Halbwellenweise einschalten (20ms Schritte) ist nicht Sinnvoll? Der erste Schaltimpuls muss eben bei Umax passieren, dass ist doch aber einfach zu bauen, oder übersehe ich etwas offensichtliches?

[ferdimh]

20ms ist (zum Glück )eine ganze Welle.
Man kann dann sogar im Nulldurchgang schalten, wenn man immer im gleichen Nulldurchgang (steigend oder fallend) schaltet. Dann ist der Trafo immer nach dem Abschalten richtigrum magnetisiert um mit minimalem Gerumpel anzulaufen.
Das gabs mal in den Siemens-Halbleiterschaltbeispielen... ich glaube 1968.

[Hightech]

Viel Strom, Igor:

[Hightech]

Sind das 14,7kJ?
12 Stück 2,7V 350F.

[licht_tim]

Die Anschlüsse der Kondensatoren sehen ziemlich klein aus. Nicht das die einen auf Schmelzsicherung machen.

[Matt]

Ist OK, denn da fliesst nur Ausgleichstrom zwischen parallelgeschaltete Boostcaps, grössere Strom fliesst in vertikale Verdrahtung, da ist es richtigsweise dick.

ihre Boostcaps sieht bei Beine ziemlich zierlich, in Vergleich mit maxwell Boostcaps in meine Hände.

Grüss
Matt

[Fritzler]

Ich glaub er meint die Kondibeinchen an sich.
Die sind durcha aus dünne, das sind ja eigentlich keine Hochstrom Caps.
Wenigstens alle GND sollten verbunden werden und dann anlöten wos noch dicker ist und man nicht schon am PCB Durchsteckbereich ist.

[xanakind]

@ Admins:
prüft bitte unbedingt mal die Rechteverwaltung der User.
Einige User können ganz offensichtlich ihre eigenen Beiträge noch nicht editieren.

[Fritzler]

Schick doch Sven mal ne PN.

[Hightech]

Es gibt doch wieder rauchende Trümmer in Form von sich selbst auslötenden Mos-Fets!

Ich hab da echt kein Glück (Ahnung von) mit.

Wie schalte ich das zusammen, das es nicht des-integriert?

Ich hab ja diese IXFA102N15T
https://www.littelfuse.com/products/pow ... 2n15t.aspx

Zudem noch MCP14E8, dieses Kackding hat zwar 2 Kanäle aber bei Scheißelt im Katalog wird das nicht ordentlich dargestellt, das der 1 invertiert 1 normalen Kanal hat.

Zusammengelötet stirbt der Mos-Fet (10 Stück parallel, je 2 an einem Treiber) nach ein paar Schaltimpulsen, auch schon bei 10A.

Vermutlich wieder einmal fail by design.

[Alexander470815]

Also sich auslötenden Mosfets bedeutet wohl das da deutlich länger Strom fließt als nötig.
18mOhm ist jetzt auch nicht so das wahre.

Ich habe acht Stück die je 3,4mOhm haben.
Auch treibe ich die alle mit einem einzelnen Treiber(So ein UCC Teil das 12A Peak kann).
Jeder Mosfet hat dann nur einen Gate Widerstand und das wars, ging bis jetzt absolut zuverlässig.
Die Mosfets habe ich direkt auf eine Kupferschiene gelötet.

[Virtex7]

vergesst die 18A Treiberstrom.
Dazu muss die Kreisinduktivität wirklich klein sein und auch die Treiberspannung hoch.
Am Ende scheitert ein Gateteiber immer am Widerstand zwischen Quelle und Gate (Polysilizium des Gates selbst) und der Strom wird sich nicht aufbauen.

Wenn das Ding sowas 4-5A bringt, wird das bei 15 bis 18V Treiberversorgung völlig ausreichen.
Und wenn dann jetzt noch paar Ohm Gatewiderstand ist, ist das Thema mit >10A eh durch.

Lieber ein bisschen langsamer Schalten und dafür keine Oszillationen zwischen Gate und Treiberausgang, die am Ende sogar den Kanal prellen lassen.
da geht dann WIRKLICH viel Leistung drauf.

man kann das mit LTspice recht schön simulieren, wenn man den FET durch eine gesteuerte Quelle und ein paar Kondensatoren und Widerstände ersetzt.
Induktivität des Gate Kreises kann einem da einen guten Schlag verpassen, es kann aber auch sein dass das L das Gate erst richtig sauber läd, da es den Strom nachdrückt, wenn das Gate schon beim Voll werden ist... nicht so ganz einfach das.

[Bastelbruder]

Ich befürchte da ein Masseproblem. Die Schaltschwelle der Treiber-Eingänge liegt bei 1,3..1,5 Volt, der Treiber ist damit ziemlich leicht zum Schwingen zu bringen und versorgt dann "seinen" FET effektiv mit genau der Spannung die ihn ins Schwitzen bringt.

Ich hätte genau einen Treiber verwendet und alle Gates mit jeweils 47 Ohm in Reihe parallel angeschlossen. Dann teilt sich der Strom in gleichmäßige Häppchen und alle FETs sind immer noch in weniger als einer Mikrosekunde sicher geschaltet.

Der Overkill in Zahlen:
Laut Datenblatt werden pro FET 150 nC (nanoAmpereSekunden) zum vollständigen Schalten benötigt, alle zehn zusammen sind mit den 2 Ampere Ladestrom (aus einem einzigen Treiber) in 0,75 µs vollständig geladen. Mit den Vorwiderständen gehts geringfügig langsamer.
Der Stromanstieg im Lastzweig wird von der dort eingebauten Serieninduktivität begrenzt. In der HF-Technik rechnet man mit 10 nH / cm Leitungslänge. Mit einem Meter Drahtlänge entsprechend 1 µH steigt der Strom bei 10 V um 10 A pro µs. Da wird doch tatsächlich erst beim Ausschalten etwas Wärme frei.

[Alexander470815]

Das ist schon klar das man da lieber etwas langsamer schaltet.
Habe da auch 15 Ohm an jedem Gate dran.
So schaut das bei mir aus:

[Hightech]

Ich habe hier noch 2 von diesen Mopeds liegen:
https://www.semikron.com/products/produ ... 92100.html
Ich muss die mal testen, ob die tun.
Kann ich da auch einfach einen MCP oder IR2117 Treiber vorschalten?

[Fritzler]

Wird das ganze Gebimmsel aus einem Portpin eines µC versorgt und dann noch 3,3V?
Das Sind 10 Eingänge da kommt der ins schwitzen.
Nimm mal nen 74HC245 Bustreiber zwischen dem Portpin und allen Gatetreibern.
Der Enableeingang hat zwarn pullup, aber da gehen auchn paar Felder durch die Platine -> bitte auf Signal+ schalten mit da nix passiertz.

MCP14E7 wäre der mit 2 nicht invertierten Ausgängen gewesen.

[unlock]

Zusammengelötet stirbt der Mos-Fet (10 Stück parallel, je 2 an einem Treiber) nach ein paar Schaltimpulsen, auch schon bei 10A.

In welcher Reihenfolge werden die denn warm?
Sind alle Gnd-Anschlüsse gleichwertig belegt?

Die Vdd-Leiterbahn der Treiber is etwas mager wenn da 10A drüber müssen. Diese am besten von der rechten Seite anfahren.
Gatewiderstände zur Strombegrenzung wurden ja schon erwähnt.

[Fritzler]

Trollolo, jetz seh ichs auch.
Die dicke Leiterbahn ist das Signal und die Dünne mit viel Vias ist VPP.
Wie groß sind denn die Cs?
Diese Fet Treiber versorgen sich eh hauptsächlich aus diesem, der muss mind so groß sein wie im DB angegeben.

[Hightech]

Die Cs waren 10µF Folie.


Der Brick ist noch nicht kaputt, 400A Puls futtert der ja zum Frühstück.
Wird aber bei 10ms/1s schnell warm.

[Bastelbruder]

Der Versorgungsstrom der Treiber sollte 10 mA nicht überschreiten, die Leiterbahnen dürften noch viel dünner sein. Für den "Ein"-Impuls sind allein die vielen Stützkondensatoren zuständig. Ich hätte pauschal in jede Zuführungsleitung einen 10..100 Ohm-EMV-Widerstand eingebaut. 30 Chips und 30 Stützkondensatoren (und ein Elko) hart parallel auf einer Platine ist nicht mehr Stand der Technik. Das war mal vor 40 Jahren normal. Der "Aus"-Impuls ist ein Kurzschluß gegen "Masse".

Nochmal das Ansteuerproblem: Die Signalleitung zu den Eingängen ist schon recht breit und auch ziemlich kurz. Aber die zugehörige Massehure nimmt einen riesigen Umweg durch die mit "GND" nur angedeutete externe Verdrahtung, und sie darf nebenbei auch noch den Schweißstroom mitnehmen. Spulen sind vorsätzlich keine eingebaut, aber 10 nH Induktivität ist das Minimum für einen Centimeter dicken Draht. Auch wenn im Chip ein Schmitttrigger drin ist, wird dessen Hysterese durch den Spannungsverstärkenden FET am Chip-Eingang ad absurdum geführt. Ein paar Millivolt-Gewackel auf der Masseleine läßt den Treiber wieder umfallen.

Der Brick hat bei 400 Ampere einen Spannungsabfall von 4 Volt, die SpielzeugFETs sind sowohl bei den Schaltzeiten als auch beim Spannungsabfall mindestens zehnmal besser. Und sie brauchen bloß die Hälfte der Ansteuerspannung.

[Fritzler]

Dann haste aber Kapitel 4.4 und 4.5 im DB nicht richtig gelesen

Aber mit dem dicken Brick gehts ja nu.
Mit 4 Caps in Reihe ist dem sein Spannungsabfall auch Wurstbrot.

[Hightech]

Hilft mir der Spannungsabfall beim begrenzen des Kurzschluss Stroms?
Vmax ist ja 10.5V. Bei der Spannung sollte auch bei 1s On nix passieren oder?

[Finger]

@ Admins:
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Komm mal per PN rüber, da lies sich bisher nichts feststellen...

[unlock]

Hilft mir der Spannungsabfall beim begrenzen des Kurzschluss Stroms?

Ja, aber der hilft auch den Brik zu heizen(U*I).
I_1=U_cap/R_ges
I_2=(U_cap-U_brik)/R_ges
P_v=U_brik*I_2

R_cap=7mOhm+
R_brik=3mOhm->10mOhm macht ohne Leitung und übergangwiderstand bei 10V 1000A.

Vmax ist ja 10.5V. Bei der Spannung sollte auch bei 1s On nix passieren oder?

Kommt halt auf den Strom an, der wird aber nicht 1s lang gleich bleiben.
Wichtig ist eben die Ansteuerung, damit R_on schnell klein wird, sonst verbrätst Du alles im Modul.

Gatewiderstände zur Strombegrenzung wurden ja schon erwähnt.

Gatewiderstände sind da überflüssig, da der Innenwiderstand hoch genug ist.

[Bastelbruder]

Gatewiderstände bewirken sekundär eine Strombegrenzung. Sie werden primär zur Begrenzung der Spannungs-Flankensteilheit auf der Ausgangsseite des Transistors gebraucht.

Gatewiderstände sind NOTWENDIG.

Ohne solche Widerstände kommt es regelmäßig zu Zwischenfällen, die ohne richtig bedientes Oszilloskop sehr schwer zu erklären sind.



edit: Flankensteilheit korrigiert.