Examensarbete i elektroteknik

Intelligent strömbegränsande lastbrytare.

Konstruktion

En MOSFET utgör själva switchelementet. Då switchen är påslagen skall spänningen över MOSFET:en vara så låg som möjligt, under förutsättning att strömmen inte överstiger det önskade gränsvärdet. Det finns då två sätt att sköta regleringen, antingen med en enkel strömloop, eller med ett kaskadkopplat reglersystem. Fördelen med en enkel strömloop är att konstruktionen blir enkel. Ett kaskadkopplat reglersystem som reglerar spänningen över switchen har fördelen att strömmen regleras kontinuerligt. Detta alternativ kan eventuellt vara bättre om överlast inträffar då switchen är påslagen.
Det kaskadkopplade reglersystemet består av två loopar, en för att reglera strömmen och en för att reglerar spänningen.

Då strömmen närmar sig strömgränsen kommer spänningen Usw att öka. Detta leder till en ökad effektutvecklingen i switchen, vilket kan leda till att MOSFET:en överhettas. För att skydda kretsen termineras switchen genom att MOSFET:en stryps. Termineringen används även till att sätta på eller stänga av switchen.
För att kunna läsa tillbaks aktuell ström behövs en AD-omvandlare. Statusen är digitala signaler som inte behöver anpassas.
En styrkrets behövs för att sköta kommunikationen med AD- och DA-omvandlarna och för att styra termineringen vid överlast eller övertemperatur. En processor skulle kunna användas. Nackdelen med en processor är implementeringen i en ASIC försvåras. Det finns förvisso processorlayouter att köpa, men dessa är dyra. Dessutom skulle en processor bara utnyttjas till några få procent i denna tillämpning. Istället används programmerbar logik av FPGA-typ. Ett program i Labview kommer att tas fram för att få ett enkelt användargränssnitt. Kommunikationen med switchen sker då via ett kort i en PC.

Sidan är gjord av Stefan Ericson.
Last updated: september 09, 1998.