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Dienstag, 30. April 2013

Soliton Junior löst Sicherung des DC/DC Wandler aus

Im letzten Post habe ich es schon angeschrieben.
Auf der Fahrt zur Arbeit ist mir gestern ständig die Sicherung des Chennic DC/DC Wandlers durchgebrannt.
Nach ein wenig Recherche habe ich einige gefunden, die mit der Kombination (Evnetics Solition / Chennic DC/DC) das gleiche Problem haben.

Zwei mögliche Fehlerursachen sind mir dabei herausgestochen:
"Ripple noise" des Controllers, also eine Art Wechselspannung, die über der Gleichspannung liegt.
"Spannungsabfall" der auftritt, wenn "Gas" gegeben wird. Dann fließt vom Chennic ausgehend ein Strom "zurück", um die Spannungsdifferenz auszugleichen, was natürlich nicht klappt.

Im Evnetics Handbuch bzw der Website steht unter den FAQ dieses Problem beschrieben und als Lösung wird eine Induktivität von 100µH angegeben.
Da ich sowas nicht einfach herumliegen habe, warte ich nun auf eine Lieferung von Conrad.

Solange habe ich mir überlegt mit einer Diode mein Glück zu versuchen.
In meinen Kisten habe ich drei 1N5404 3A Dioden gefunden, die ich parallel in die Zuleitung des DC/DC Wandlers eingesetzt habe.

Und siehe da, es klappt.
Ist erstmal ein Provisorium und die 100µH werde ich zusätzlich einbauen, aber erstmal läuft es wieder :-)

Kommentare:

  1. Super Idee von dir. Finde es ja interessant, dass das wirklich läuft. Hätte ich jetzt nicht unbedingt gedacht. Wollen wir hoffen das es so bleibt.

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  2. Das könnte durchaus daher kommen, dass der Soliton
    einen deutlich kleineren Kondensator drin hat,
    und somit wesentlich stärkere "Rippel" rausspuckt,
    die dann in Verbindung mit den Kondensatoren im
    Wandler ziemliche Ströme verursachen.
    Dieser "Ringkondensator" soll eigentlich nur die HF
    dämpfen die beim Schalten des IGBT entsteht.
    Der Curtis hatte wegen der spannungsempfindlichen
    Mosfet (Bin nicht sicher, aber ich gehe von Mosfet aus)ziemlich kräftige Elkos drin.
    ....es gibt hier zwei Arten von "Rippel"
    1.die EMV-Geschichte, das dämpft so ein Kunststoff-
    Kondensator wie im Soliton besser
    2. Die niederfrequenten Wellen durchs Schalten der PWM. Diese sind EMV-seitig uninteressant,
    aber die dürften dieses Problem verursachen.
    ...alles reine Vermutung, aber ich bin mir ziemlich sicher!
    Das mit den Dioden ist in diesem Fall eine gute Lösung,Du solltest aber zur Sicherheit die Spannung am Wandlereingang messen wenn Du fährst.
    Nicht dass da womöglich durch die Spitzen zuviel anliegt. Es sollte eigentlich auch schon was bringen, die Zuleitung zum Wandler möglichst nahe an den Zellen abzuzweigen.

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  3. Das mit der Zuleitung zum Wandler nah dem Pack ist schwierig.
    37 Zellen sind hinten, 9 vorn.
    Von dem hinteren Pack kommt "-" und die 152V "+" sind vorn abgegriffen, ca. 1m Kabel dazwischen.
    Habe auch schon an einen Kondensator gedacht, wüsste aber nicht, wie ich den bemessen sollte ... ein paar 400V 470µF habe ich noch liegen.

    Ein Brückengleichrichter ist auch noch auf dem Weg zu mir, mit dem wollte ich die Glättung noch einmal testen, statt der Dioden.
    Ein Oszilloskop habe ich nicht, daher gibt es nur die "geht" / "geht nicht" Analyse :-)

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  4. Ach ja, der Curtis 1231C hat Mosfets verbaut.

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  5. Ein Kondensator hilft Dir hier nichts, da scheinen im Chennic schon sehr gute drin zu sein, sonst hätten die nicht so schön geglättet, dass der Strom hoch genug wurde um die Sicherung durchzubrennen.
    Ein Brückengleichrichter macht auch nichts anderes als die Dioden.
    Mit den Dioden ist halt die Eingangsspannung am DC-DC-Wandler etwas höher,weil die Spitzen ungedämpft durchkommen, aber dank der Diode(n)nicht sofort wieder herausgesaugt werden wenn das nächste Wellental kommt.
    Daher ist eine Spule das ideale "elastische"
    Bauteil, um die Spitzen tatsächlich zu dämpfen.

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  6. Ich kenne das Problem nur aus der Theorie und mir schon vor einem Jahr eine Spule
    http://de.farnell.com/jsp/search/productdetail.jsp?SKU=1704099
    und Dioden
    http://www.conrad.de/ce/de/product/160679/Hochleistungs-Silizium-Diode-Semikron-SKN-2012-Gehaeuseart-Case-E-9-IF-20-A-Sperrspannung-UR-12-kV
    besorgt, aber nie gebraucht.
    Ich verwende denn Meanwell HRP(G)-600.
    Zu Testzwecken lief der Soliton1 schon mal auf 1000A. Keine Probleme...aber auch keine Sicherung vor dem Meanwell.
    Um Sicher zu gehen werde ich mein DC/DC System damit noch "absichern" und zwei Meanwell einbauen. Einmal als Backup und zum zweiten weil der Ventilator ab ca. 19A anspringt, und das nervt.)

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    1. Aber vielleicht braucht der HRP-600 das auch alles nicht, wegen des eingebauten: Aktive Oberschwingungsfilter (Aktive PFC)
      Aber da kenn ich mich nicht wirklich aus...

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    2. Ich habe ja auch den Soliton 1 und als "DC-DC" Wandler nen Meanwell PSP-600-13 verwendet.
      Sowohl mit, als auch ohne 12V Pufferbatterie hat die Sicherung selbst bei 1000A und Slew Rate 1000A/s nicht ausgelöst.
      Die Sicherung ist mit 2,5A (bei 320V) sogar sehr knapp bemessen.

      Ok, der Strom auf der Primärseite des Soliton wird nicht ganz 1000A gewesen sein, da die Motorspannung auf 250V begrenzt ist, aber das ist ja eher gerade marginal.

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  7. Moin Mathieu,

    der MeanWell müsste das Problem mit dem Ripple nicht haben, denn der ist ja für DC und AC geeignet. Die Spannungseinbruche scheinen die auch besser wegzustecken.
    Mit den Dioden ist bisher alles super, die Spule werde ich auf jeden Fall dazu einbauen.
    Nutzt Du eine 12V-Pufferbatterie, oder "nur" die MeanWell?

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    1. Ich wollte immer eine kleine Pufferbatterie verwenden, bin jetzt aber mehr bei der Idee zwei Meanwell zu nehmen.

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    2. Die Frage ist, warum will man puffern und wie lange. Reichen die Ausgangskondensatoren im Wandler nicht aus..?
      Ich dachte immer zur Sicherheit eine Batterie mit einzubauen, die mein Fahrzeug für den Notfall mit zwei Nachtfahrstunden versorgen kann.
      Als ich an einer alternative für den Ventilator, der wie gesagt ab 19A angeht, gearbeitet hatte, Kam mir die Idee der zwei Wandler parallel. Das schont den Wandler, spart Gewicht, macht keinen unnötigen lärm beim Fahren mit Licht und gibt mir ein Backup.

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    3. Die Pufferbatterie habe ich aus mehreren Gründen.
      Zum einen fängt sie die Stromspitzen der z.B. Servolenkung ab, was in dem Fall des zweiten und größeren Dc/Dc keine Rolle spielt.
      Zum zweiten kann ich meinen Hauptschalter öffnen, für z.B. Wartungsarbeiten, oder falls der Not-Aus betätigt wird, und stehe dann nicht im Dunkeln oder nachts ohne Licht auf der Autobahn :-)
      Es gibt einige, die auf die Extra-Batterie verzichten, mir ist sie aber nach wie vor eine zusätzliche Sicherheit.

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  8. DC-DC-Wandler, die für AC-und DC-Eingang zu verwenden
    sind haben einen Gleichrichter (=Dioden)drin,
    und somit sind die diesbezüglich ein bisschen entkoppelt. Das ganze ist trotzdem recht interessant,
    weil das ein paar Ergebnisse vorwegnimmt die ich mal
    mit ein paar Versuchsreihen testen wollte."Früher" wurde immer versucht,die Eingangsseite von PWM-
    Controllern mit kräftigen Elkos zu stabilisieren.
    Aber selbst sehr große Elkos haben den hohen Frequenzen der Störungen die z.B. durch IGBT entstehen
    nichts entgegenzusetzen, so dass das in Sachen
    Funkentstörung der falsche Weg ist.Da braucht man
    ganz andere Kondensatoren ("low ESR" )
    Mit den Dioden wird nur das Symptom der kaputten
    Sicherungen bekämpft, nicht aber die eigentliche Ursache. Eine Spule (mit möglichst großer Induktivität) hält die gröbsten Spitzen vom DC-DC
    Wandler fern. (die Dioden aber nicht, die verhindern nur den Rückfluss aus dem DC-DC-Wandler)

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    1. Also eine Spule zum sauber halten und die Diode für die Stromrichtung Sicherheit..?!

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Vielen Dank.