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meine Erfahrungen WW Heizstab Niedervolt zu schalten

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philippoo
(@philippoo)
Autarkiekönig
Beigetreten: Vor 10 Monaten
Beiträge: 603
Themenstarter  

sorry ich hatte nicht richtig gelesen - du schriebst ja 1/3W Widerstand verglüht... hast recht!


   
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(@hopfen)
Autarkiekönig
Beigetreten: Vor 6 Monaten
Beiträge: 665
 

Chat liegt genau so weit daneben. Mein Bauch sagt 5 W ist mehr als ausreichend. Aber einfach weil er falsch gefüttert wude. Ich sagte ja , der übliche 1/3W reicht nicht.

Klima Heizung mit FTXZ35 Ururu Sarara, scop < 6 seit 2016 im Wohn +SZ über Umluft. Seit 2006 Heizung mit 4 single tick-tack im Altbau.
Seit 2018 800 VA BKW mit Aeconversion WR. Ab 2022 LTO + LFP + Na-Ion Test, 5 kWh, 5kWp am Flachdach als BKW plus Küchenblock als Halb Insel.


   
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(@paddy72)
Heroischer Stromgenerator
Beigetreten: Vor 3 Jahren
Beiträge: 950
 

Habe mal ein paar Messungen mit dem Oszi vorgenommen, um zu schauen welche Induktionsspannungen da so erzeugt werden.

'Heizstab' ist bei mir eine CrNi-18/10 Edelstahldraht von 1mm DM, ca. 3m lang auf Alu-4-kant-Rohr gewickelt, ca. 22mm DM. 28 Windungen, knapp 3 Ohm.

Diese 'Spule' habe ich mit 12,8V aus einer Autobatterie bestromt und den Kontakt manuell mehrmals unterbrochen und die induzierte Spannung gemessen.

Ergebnis: seht selbst:

 Bis zu -80V in der Spitze, allerdings nur über 20-30 ns - also schon ein sehr kurzer Puls. Von ca. 20 Versuchen waren es aber i.d.R. eher -40...-60V, tlw. auch weniger. Ob ein Mosfet dabei durchschlägt hängt sicherlich auch von der Energie ab, die hier natürlich sehr gering ist. Deswegen braucht es eine sehr schnelle Freilaufdiode, um dies sicher zu verhindern. Der Mosfet sollte also auch gerne die 3-5-fache Spannungsfestigkeit der verwendeten Nennspannung haben.


   
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(@hopfen)
Autarkiekönig
Beigetreten: Vor 6 Monaten
Beiträge: 665
 

Und ich habe eben den Test mit 0,33 uF 2,2 Ohm gemacht. Bei 17 Ohm wird der Funken an 43 V sehr kräftig abgeschwächt, für mich akzeptabel. Kommen allerdings ein paar uH dazu ist der Widerstand zu hoch,  der Kondensator alleine verbessert es.

Der 1/3 W Widerstand hat es zwar überlebt, nehmen würde ich trotzdem einen stärkeren. Der kurze Stromimpuls ist recht heftig. 

Klima Heizung mit FTXZ35 Ururu Sarara, scop < 6 seit 2016 im Wohn +SZ über Umluft. Seit 2006 Heizung mit 4 single tick-tack im Altbau.
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(@hopfen)
Autarkiekönig
Beigetreten: Vor 6 Monaten
Beiträge: 665
 

@paddy72 Der Mosfet ist in der Hinsicht bei schwachen Impulsen nur scheinbar tolerant. Er stirbt langsam, ohne daß man es anfangs merkt. Eine Art Selbstheilung bis nichts mehr da ist.

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(@paddy72)
Heroischer Stromgenerator
Beigetreten: Vor 3 Jahren
Beiträge: 950
 

Veröffentlicht von: @hopfen

Er stirbt langsam, ohne daß man es anfangs merkt. Eine Art Selbstheilung bis nichts mehr da ist.

Das habe ich noch nie gehört - was soll das sein?


   
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(@hopfen)
Autarkiekönig
Beigetreten: Vor 6 Monaten
Beiträge: 665
 

DER MOSFET ist ja nicht einer sondern eigentlich viele über unterschiedliche Plätze verteilt. Kommt es an einer Stelle zu einem Überschlag und er verschmilzt - Pech, verdampft der Bereich aber - scheinbar kurzfristig Glück. Der Bereich fehlt aber nun. usw.

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(@paddy72)
Heroischer Stromgenerator
Beigetreten: Vor 3 Jahren
Beiträge: 950
 

Ist das eine Vermutung oder hast Du das irgendwo in einer wissenschaftlichen Studie gelesen? Klingt zwar erstmal möglich, aber das da Mikroteile in nur 20 ns verdampfen - hmmmm? Und wohin verdampft das Zeug - würde es nicht die Struktur zerreissen?


   
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(@hopfen)
Autarkiekönig
Beigetreten: Vor 6 Monaten
Beiträge: 665
 

Lange her. Das mit dem Selbstheilungs Effekt ist natürlich Blödsinn von mir;-) Obwohl es dem wohl entspräche.  Habe ich irgendwo aufgeschnappt, Studie nö,  eher wars ein Praktiker der über den gleitenden Ausfall von MOSFET berichtete?

Könnte man eigentlich relativ einfach testen indem man den R On kontrolliert und ihn mit stärker werdenden Nadelspitzen malträtiert.

Dort geht einer auf das Thema ein, aber nicht auf den schleichenden Ausfall. https://www.elektronikpraxis.de/warum-gehen-schalttransistoren-bei-ueberspannung-kaputt-a-1db8ee1ba291e10cc676a3c89de903a6/#:~:text=%C3%9Cberspannung%20am%20Schalttransistor%20ist%20bei

Klima Heizung mit FTXZ35 Ururu Sarara, scop < 6 seit 2016 im Wohn +SZ über Umluft. Seit 2006 Heizung mit 4 single tick-tack im Altbau.
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paddy72 reacted
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 jay
(@jay)
Heroischer Stromgenerator
Beigetreten: Vor 3 Jahren
Beiträge: 1740
 

Veröffentlicht von: @philippoo

dass die blöden Klempner den Speicher natürlich mal wieder erst verschraubt und dann gepresst hatten

Eine schreckliche Unsitte. Sowas würde ich als nicht Fachgerecht reklamieren und nicht bezahlen.

Ich überlege bei mir ob ich Doppelnippel und flachdichtenden Überwurf zum Anschluß meines Puffers verwende, oder ob ich eine Verschraubung dahinter setze.

Wobei: Bei deinem Foto sieht es doch so aus als sei da eine Verschraubung zwischen Rückschlagventil und Speicher?

Und: Würde das Rückschlagventil nicht vor das T-Stück gehören?

 

 


   
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(@andreash)
Batterielecker
Beigetreten: Vor 3 Jahren
Beiträge: 259
 

Veröffentlicht von: @philippoo

Auf dem Raspi läuft ein kleines Skript, dass auch die Temperaturinformationen der Heizung abfragt, also 3x Temperatur. Sobald eine davon über 75°C geht oder aus irgendeinem Grund zu lange keine aktualisierte Information vorliegt, wird die Heizung in jede Falle abgeschaltet und die Pumpe zwangsweise eingeschaltet.

Bis sich irgendwas aufhängt o. ä. und das Wasser kocht bis irgendwann das (hoffentlich vorhandene) Überdruckventil aufgeht und dir den Keller volldampft.

Unbedingt noch nen Thermostat an/in den Heizbehälter und da drüber die Steuerspannung der Schütze abschalten.

Daß die Schütze dauerhaft halten wage ich auch mal zu bezweifeln. Nix macht ekelhafter permanente Lichtbögen als PV Module als Stromquelle. Ich tät ein Schütz als Sicherheitsschalter nehmen und die Stufenschaltung mit dicken FETs. Nur FETs ist leider auch nicht save weil die meistens vollen Durchgang haben wenn sie sterben.


   
hopfen reacted
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(@andreash)
Batterielecker
Beigetreten: Vor 3 Jahren
Beiträge: 259
 

Veröffentlicht von: @paddy72

Wenn sie dabei 'sterben', liegt es vermutlich an Induktionsspannungsspitzen beim plötzlichen Abschalten - und Mosfets schalten bekanntlich sehr schnell (us-Bereich)!

...

Abhilfe schafft eine SCHNELLE Freilaufdiode parallel zur DS-Strecke (Schalter) mit einem sog. Snubber-Netzwerk.

In diesem Fall wo das schnelle Schalten überhaupt nicht gebraucht wird kann man die FETs auch einfach ausbremsen. Kleiner Kondensator parallel zum Gate und größerer Gate Vorwiderstand. Schon ist man je nach Dimensionierung im ms bis Zehntelsekundenbereich und die Induktionsspitzen sind weg bzw. können problemlos von der Body-Diode gehandelt werden. Bei wenigen Schaltvorgängen pro Stunde sind die dadurch auftretenden Schaltverluste völlig vernachlässigbar.


   
paddy72, hopfen and Carolus reacted
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(@hopfen)
Autarkiekönig
Beigetreten: Vor 6 Monaten
Beiträge: 665
 

1/10 Sek ist halt wieder deutlich zu viel bei der Last , da ist man  schnell außerhalb des SOA Bereichs. Aber der Gedanke ist gut. Ein Ausgangs Snubber schadet auch nicht. Oder man knallt eine noch vorhandene positive Über Schwingung durch sichere  Gate Ansteuerung nieder.

Klima Heizung mit FTXZ35 Ururu Sarara, scop < 6 seit 2016 im Wohn +SZ über Umluft. Seit 2006 Heizung mit 4 single tick-tack im Altbau.
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(@andreash)
Batterielecker
Beigetreten: Vor 3 Jahren
Beiträge: 259
 

Veröffentlicht von: @hopfen

1/10 Sek ist halt wieder deutlich zu viel bei der Last , da ist man  schnell außerhalb des SOA Bereichs.

Natürlich sollte man die Zeitkonstante berechnen und das Datenblatt der FETs konsultieren damit das passt.


   
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(@paddy72)
Heroischer Stromgenerator
Beigetreten: Vor 3 Jahren
Beiträge: 950
 

@hopfen: Der Artikel ist interessant und geht in diese Richtung. Tatsächlich wird bei billigen Wandlern wohl oft an der Vermeidung der Induktionsspitzen gespart - deshalb ist bei Chinageräten ja auch meist bald ein Halbleiter hinüber.

@AndreasH: ja, das wäre auch eine Idee, den Mosfet langsamer zu schalten bis in den linearen Bereich. Wenn die Last allerdings hoch ist, wird der Mosfet schnell überhitzen, aber für 10-100ms dürfte das auch kein Problem sein bei einem einmaligen Vorgang. Man kann ja auch beides kombinieren, snubber network, Freilaufdiode und langsamere Ansteuerung - dann ist man wohl ganz auf der sicheren Seite 🙂

Das plötzliche Schalten ist ohnehin der (schleichende) Tod für viele Bauelemente. Wir haben im Badezimmerschrank noch 2 Glüchlampen, die über einen Dimmer steuerbar sind (Triac-Phasenanschnitt). Früher hatte ich den immer auf volle Pulle stehen und habe dann so ein- und ausgeschaltet. Nachdem beide Glühlampen nacheinander in wenigen Jahren kaputt waren (einmal hats sogar den Triac zerrissen), 'schalte' ich immer über den Dimmer von der kleinsten Stufe aus. Das schont die Glühlampen jetzt schon seit 5 Jahren. Der Stromstoß im kalten Zustand der Glühwendel killt die sonst regelmässig, wenn man gerade in der Nähe des Peaks schaltet.


   
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