[christianw.]

Ebike mit 48V Batterie (54.6Vma und KT-Controller für den Motor. Der Controller verfügt über einen Beleuchtungsausgang (mit Batteriespannung in voller Höhe), welcher über das Display geschaltet werden kann. In der Originalbestückung ist hier eine Schaltung enthalten, die maximal 6W bzw. 150mA zulässt. Bei Kurzschluss schaltet diese aus, verbindet man größere Leistungen (unter der Überstromschwelle) brennen Shunt und PNP-Transistor ab.

   

Zitat:The circuit is fairly simple. The part I'm not certain about is P1. It seems to be some sort of feedback pin so the micro knows the transistors are working.

These are the connections on the main board:
P1: Microcontroller pin
P2: 5V control
P3: Battery voltage from display connector (only on when controller is enabled)
P4: Ground

When the lights board is installed and the lights are enabled P2 is at 3.35V and P1 is 5.7V (seems high as it's directly connected to the micro).

Dieser Schaltungsteil wird komplett ersetzt durch einen BTS133 von Infineon. (Datenblatt im Anhang)

Bisher hatte ich an diesem Ausgang ein Rücklicht mit 3W sowie ein Frontlicht mit knapp 5W montiert, was zuverlässig funktionierte. Das Rücksicht hat ca. 100cm Kabel nach hinten, das Frontlicht ca. 130cm nach vorne. Mit Austausch der Frontlampe gegen eine Supernova M99 Pro begannen die Probleme. Diese Lampe hat Tagfahrlicht, 16W Abblendlicht und ~32W Fernlicht. (Ich möchte nie wieder etwas anderes)

Nun ist es so, dass anscheinend beim Abschalten der Lampe der FET beschädigt wird, bis er irgendwann aufgibt. Ein Fehlerbild war DS-Kurzschluss, ansonsten war DS hochohmig. Offensichtlich kommt ein Spannungspeak beim Abschalten durch die Kabelinduktivität zu Stande, sodass dann weit mehr als VDS = 60V anliegen. (Vermutung, nicht gemessen) Ich habe es somit erstmal mit einer Freilaufdiode über der Last probiert (Nah am FET). -> Von Drain -> Vsupply.

Scheint noch nicht zu reichen. Es ist auch so, dass der Controller die Beleuchtung von weniger als 1s durchschaltet, wenn das Display eingeschaltet wird.

Was mir jetzt einfiele wären:

Gate-Stopper 100R
Gate-Source PD: 10k?
Zener-Diode an Gate?
TVS über Drain-Source?

Eventuell taugt der HITFET auch nichts für diese Anwendung, er wird für 12/24V Systeme beworben. (ist aber für 60V spezifiziert) Vielleicht sollte ich eher einen anderen nehmen (z.b. linearFET mit 100V)

Was denkt ihr?

---

Alte Lampe:

   

   

Neue Lampe:

   

   
(Bild aus dem Netz, nicht von mir)

So ein KT-Controller sieht so aus:

   
(Quelle: https://endless-sphere.com/forums/viewto...3#p1176729)

[alfsch]

dein BTS133 scheint eigentlich perfekt: Schutz gegen...alles.   oder : fast alles.

deine Idee mit der Freilaufdiode ist ok, weil du ja nahe an der 60V Schwelle bist, wo er selbst Avalanche begrenzt.

einzig, was mir einfällt: die Diode geht von D nach Vcc , ok, aber: ist Vcc dort auch 48V , im Abschalt-moment ?
weil wenn da ne deutliche Induktivität (Leitung reicht) hast, geht der ganze Bereich mitsamt der Diode kurzzeitig auf > 48V , 
was evtl über die avalanche-Leistung geht, die der fet verkraften soll.
ein Test wäre, irgendwas dickes an ZDxx par. zum fet, um zusätzlich Spitzen > 55V abzufangen.

oder nen avalache rated "dicken" Mosfet nehmen, zb nen150V Typ mit > 10A Inenn.

[christianw.]

VCC ist die Battery mit 54.6V max. M.e. verschiebt sich da nichts, wenn ich die Lampe am Display abschalte. (Es könnte natürlich sein, dass dies nicht der Fall ist, wenn die Lampe an ist und ich dann die Batterie weg schalte. Da geht VCC aber eigentlich nach unten.)

Wäre ZDxx besser als eine TVS-Diode? (Bekommt man wohl für ein kleineres Ansprechfenster)

[alfsch]

na, TVS ist ja etwa ...der selbe Zweck. wenn da was passendes hast - versuch es.
ansonsten : 55V max zu 60V Limiter - ist sehr "knapp" . 

ich meine, so zB: in (meinen) Invertern, bei 350V Vcc , hat es mir schon 650V avalanche "rated" Abfangdioden zerrissen (100A peak rated), bei < 60mm gesamt Weg zu den Kondensatoren, die Energie liefern (und auf 350V sind) und natürlich auch abfangen,
da ist vergleichsweise 55 -> 60 V lausig (ok, der Strom lag in der Ecke von 50A , hier ist ja deutlich weniger, aber trotzdem : knapp.)

[christianw.]

Hmm, ich habe beim lokalen Elektroniker 56V 1.3W und 62V 5W bekommen. Ob die 3W reichen?

Btw. Wenn beim abschalten das Gate schwingt, muss die Freilaufdiode wohl eher eine schnelle Reverse-Recovery-Diode sein, oder tut das hier nichts zu Sache?

[E_Tobi]

Kannst du mal schauen ob die Lampe recht dicke Elkos am Input hat?
Evtl. geht der FET schon beim einschalten hops, aber beim abschalten merkt mans erst - weil die Lampe nicht mehr ausgeht.
Was mich stutzig macht ist auch der eine fail-open - das passiert normal nur wenn genug Dampf da ist um die Bonds abzubrennen...

Im Datenblatt steht jetzt leider nicht mit welcher Induktivität das single pulse avalanche rating gemessen wurde, aber >2000mJ bei <1A in einer Kabelinduktivität halte ich in deinem Aufbau für eher unwahrscheinlich. Das wären ~400mH...

[christianw.]

Ich hatte einmal den Fehler, dass DS durchlegiert ist, die Lampe also dann dauerhaft an war.

Ansonsten war es danach immer so, dass sich die Lampe am Display abschalten ließ und dann eben nicht mehr einschalten. Nach dem Bild im Anhang, befindet sich nur dieser eine Kondensator am Eingang. Öffnen kann ich die Lampe nicht, da sie nur über das Frontglas zu öffnen ist und das Gehäuse mit Schutzgas befüllt ist. (Man sieht im Bild die Öffnungsspuren)

   

[christianw.]

Wie Infineon Avalance testet, steht hier ab Seite 17:

  Infineon-ApplicationNote_Some_key_facts_about_avalanche-ApplicationNotes-v01_01-EN_.pdf (Größe: 1,01 MB / Downloads: 487)

[christianw.]

In den Datenblättern einiger dieser BTS Schalter wird teilweise erwähnt, dass Vds = 60V nur "active clamped" gilt. Allerdings haben diese Schalter bereits eine Klemmung zwischen Gate und Drain implementiert. (Diode+Zener)

(Testweise eine Zener für die Strecke GS spendieren?)

Ansonsten gibt es mit dem BTS141 noch einen Schalter, der 4J! Avalance verträgt.



https://www.mouser.de/datasheet/2/196/In...226528.pdf

Die Ergebnisse vom Komponententester sind:

Neu aus der Packung:

GDS -> NPN BEC Vf=694mV

Defekt ausgelötet:

GDS -> NPN ECB Vf=700mV

eventl. parasit. NPN durchlegiert?

[christianw.]

Ich habe mal VDS gemessen, da ergeben sich keine Auffälligkeiten beim Ein- und Ausschalten.

Was allerdings auffällig ist, am Gate sind Oszillationen zu sehen, wenn die Beleuchtung angeschlossen ist. Ich kann den Ausgang einschalten, ohne Beleuchtung, da sind 5V am Gate zu sehen, wenn ich die vordere Lampe mit anschließe sieht man am Gate das:

   

[alfsch]

kurios - so ne Schwingung kann "tödlich" sein. Weil der Mosfet potentiell statt einmal ein-oder-aus-zu schalten das 10x macht, mit 10x Verlustleistung in diesem Moment und das wars dann...
die Schwingung darf nicht auftreten , also cap am gate-source und R davor , dann sollte "Ruhe" sein.
prüfen.

[christianw.]

Was nimmt man da so?

100R + 1nF?

[alfsch]

naja, da nur 1x geschaltet wird, würde ich eher 470 r + 100nF nehmen , was ne Zeitkonstante von 0,1ms oder so ergibt 
(Rechnung geraten - hab schon n Bier...und müde...)

[christianw.]

Check, teste ich morgen. Die Lampe hat eine Startverzögerung von 12s.

Danke.

[SEBOJ]

Der KT Controller hängt auch in meinen MTB seit Montag mit noch ungetesteter Billig Funzel ~ ich suche im Moment zuerst mal eine gute Lampe für einen nachtblinden Kumpel und 48V Akku.
Hast du eine "günstige" Quelle für die Supernova Pro, bin gerade etwas über den Preis erschrocken

[christianw.]

Ohne Umbau laufen mehr als knapp 10W nicht am KT-Controller, da brennt der schaltbare Ausgang ab.

Der Preis der Pro ist schon sportlich, ich habe meine bei Kleinanzeigen um 50% geschossen. Lag wohl zwei Jahre neu in der Schublade und ist neu vom E-Bike gewesen.

Eventuell wäre die M99 MINI PRO25 etwas. Nicht so hell und ohne ded. Tagfahrlicht, dafür mit schaltbarem Fernlicht.

Hier wäre die Pro für knapp 300€ zu bekommen..

https://www.sportsandmoreshop.de/SUPERNO...ke-Schwarz

[SEBOJ]

Danke - ich schlag es ihm mal vor, im Dunkeln ist er echt aufgeschmissen.....besser 300,- + Halter und Gedöns wie Verdienstausfall.

[E_Tobi]

(30.03.2022, 11:31 AM)christianw. schrieb: Ich hatte einmal den Fehler, dass DS durchlegiert ist, die Lampe also dann dauerhaft an war.

Ach, ok, hatte ich falsch gelesen.
Miss mal ob bei den offenen die Bodydiode noch messbar ist -> FET OK, Ansteuerung kaputt.

Die Oszilationen am Eingang müssen aber weg, wäre vielleicht auch die Frage wos herkommt...evtl. macht der Antrieb beim fahren da richtig Sauerei rein?

[christianw.]

Hmm, es kommt tatsächlich von Rücklicht. Auch das läuft mit voller Batteriespannung und hat einen Buck integriert. Würde vermuten, das der im Pulsskip. Störungen können mit 100kHz. Am Eingang hat es 4u7 100V. Testweise mal etwas kleine Keramik dazu gepackt, hat keinen Effekt. Die Störungen sieht man im Controller auch auf der vollen Batteriespannung und der 5V Schiene.

Spule hat 470uH im Buck.

Alle Messungen habe ich ohne angeschlossenen Motor gemacht.

Mit 470R + 100nF am Gate ist e besser geworden aber noch da. Zumindest fällt das Signal nicht mehr unter 4V.

[christianw.]

Mich dolcht:

Zitat:EMI Because DCM charges and discharges the inductor completely, the primary current ripple is logically much greater than in CCM. This current ripple generates a variating signal, which is then propagated due to the antenna-like behavior of the different components in the primary current loop, generating significant levels of electromagnetic interference (EMI).

Von: https://www.monolithicpower.com/en/the-d...-explained

Ich kann leider nirgends etwas zu den Buck Chip finden. (China Hausmarke "2104", es ist kein Richtek, der ginge nur bis 42V)