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Zündgerät für High-Power Raketen
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Rainer



Anmeldungsdatum: 13.04.2005
Beiträge: 505
Wohnort: Niederrhein

BeitragVerfasst am: Do 22 Dez 2005, 13:57    Titel: Antworten mit Zitat

@ Gert
Zitat:
Danke Juerg, das ist auch meine Meinung. Endlich bestetigt sie mal jemand. Im www.raketenmodellflug.org stand ich ganz alleine da.

Nicht ganz richtig, Gert. Mein/unser Votum für die Reihenschaltung bezieht
sich allein auf _durchgemessene SNOs_ und nicht auf irgendwelche Draht- oder Kupferstreifenzünder diverser Bauart; da ist Reihenschaltung natürlich _evtl._ nicht ganz das Richtige.
VG
Rainer
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Juerg
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Anmeldungsdatum: 27.02.2005
Beiträge: 4545
Wohnort: Oberengstringen

BeitragVerfasst am: Do 22 Dez 2005, 14:30    Titel: Antworten mit Zitat

[quote="Rainer"]@ Gert
Zitat:
Mein/unser Votum für die Reihenschaltung bezieht
sich allein auf _durchgemessene SNOs_ und nicht auf irgendwelche Draht- oder Kupferstreifenzünder diverser Bauart; da ist Reihenschaltung natürlich _evtl._ nicht ganz das Richtige.

Aber diese Draht- oder Kupferstreifenzünder sind die Realität! Es macht keinen Sinn hypothetische Diskussionen zu führen, da kaum ein Treibsatz mit Sn0 zu zünden ist. Solche Diskussionen verwirren mehr als dass sie klären.
Zusammenfassend: Industrielle Zünder können, sofern vom Hersteller so angegeben, in Serie geschaltet werden. Dies gilt dür Daveyfire und Sn0.
Semi-professionelle Zünder wie Magnelite, Firstfire, Solar, Copperhead, Tigertail etx können NICHt seriell geschaltet werden.

Gruss

Jürg

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Juerg
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Anmeldungsdatum: 27.02.2005
Beiträge: 4545
Wohnort: Oberengstringen

BeitragVerfasst am: Di 03 Jan 2006, 11:04    Titel: Antworten mit Zitat

Brzelinski hat folgendes geschrieben:
Wenn man die in Reihe schaltet, dann brennt der erst erst Anzünder durch wärend der nächst Anzünder noch nicht genug Wärme erzeugt hat, um zu Zünden.


Nachdem die Verschlüsselungs-Diskussion an anderer Stelle weitergeführt werden kann, zurück zur Zündtechnik:
Gert, das stimmt so nicht ganz.
Die Reihenschaltung funktioniert bei genügend genau tollerierten Zündern aus zwei Gründen:
- Alle Zünder erzeugen die Wärme gleichzeitig, da durch alle genau gleich viel Strom fliesst und die Zündelemente genau den gleichen Widerstand haben.
- Die pyrotechnischen Köpfe sind so feuerempfindlich (und dies sehr gleichmässig), dass sie garantiert weit vor dem Durchbrennen der Zünddrähte Feuer fangen.

Dadurch wird sichergestellt, dass alle Köpfe brennen bevor der erste Glühdraht durchbrennt und damit der Zündkreis unterbrochen wird!

Aber, das muss noch einmal in aller Klarheit festgehalten sein: Dies gilt NUR für Zünder welche ausdrücklich vom Hersteller für Serieschaltung ausgelegt sind UND es funktioniert auch nur, wenn man pro Zündkreis nur ein und denselben Typ Zünder einsetzt!

Um den Bogen zum Zündgerät zurück zu finden, hier wird in aller Regel von Parallelschaltung auszugehen sein.

Gruss

Jürg

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Juerg
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Anmeldungsdatum: 27.02.2005
Beiträge: 4545
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BeitragVerfasst am: Di 03 Jan 2006, 13:19    Titel: Antworten mit Zitat

Ich neige mehr und mehr dazu, die Relais doch durch FET zu ersetzen.
Nur welchen? Die Qual der Wahl.

Kennt jemand denn IRCZ 44? Id bis 50A, Rds(on) = 28mohm und das ganze für CHF 4.- tönt ganz gut.

Der Infineon SPP 70N10L ist mit Id bis 70A, Rds(on) = 25mohm und Logic Level Ansteuerung auch interessant.

Weitere Kandidaten:

SUP 60NO6-18 ---- 60A @ 0,018Ohm
BUK 7514-55A ---- 73A @ 0,014Ohm
STP 80NE03L-06---- 80A @ 0,006Ohm, Logic Level
FDB 6670AL ---- 80A @ 0,0085Ohm
jetzt wirds langsam interessant:
IRL 3803 ---- 140A @ 0.006Ohm (CHF 3.-/ € 2.-)
und last but not least ein "alter Bekannter" aus meiner Bastelkiste:
IRLR 2905 ---- 36A @ 0.027Ohm


Andere Vorschläge? Kommentare unserer Hardware Profis?

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Reinhard



Anmeldungsdatum: 18.04.2005
Beiträge: 346

BeitragVerfasst am: Di 03 Jan 2006, 16:13    Titel: Antworten mit Zitat

Hi,

solche Bauteile suche ich am liebsten beim Farnell, der hat so eine schöne parametrische Suche.

Wie wärs mit dem IRF1503PBF ?
schafft 240A (gepulst 960A) und hat einen RDSon von 3,3mOhm. Er kostet 3,8€. Wie der Transistor im TO-220AB Gehäuse bei diesen Strömen nicht selber zum Zünder wird, ist mir ein klein wenig schleierhaft.

Diese Ströme werden vermutlich nicht so schnell fließen, selbst wenn man die Schaltung mit 24V betreibt. Aber ein klein wenig Overkill beim FET schadet imho nicht, weil dieser ja eine relativ geringe Toleranz gegenüber Überlast hat. Wie war das noch mal? "A transistor protected by a fast-acting fuse will protect the fuse by blowing first"Wink


Gruß
Reinhard
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Juerg
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Anmeldungsdatum: 27.02.2005
Beiträge: 4545
Wohnort: Oberengstringen

BeitragVerfasst am: Di 03 Jan 2006, 17:18    Titel: Antworten mit Zitat

Reinhard hat folgendes geschrieben:
Wie der Transistor im TO-220AB Gehäuse bei diesen Strömen nicht selber zum Zünder wird, ist mir ein klein wenig schleierhaft.

Das ist allerdings wiederum einfach erklärt:
Aufgrund des geringen Durchlass-Widerstandes wird im Transistor selber fast keine Leistung umgesetzt.
Allerdings ist der IRF1503 auch nicht für 240A zulässig sondern "nur" für 75A (package limited).
Dann sind es gerade mal 16W die abzuleiten sind. (Kühlkörper!)
Aber die 75A erreicht man in einem realen Umfeld sowieso so schnell nicht, 0.16Ohm kommen in der Zündleitung und den Uebergangswiderständen schnell mal zusammen.

Aber der Typ gefällt mir, ich muss mal schauen ob der Kleinmengen-Disti meines Vertrauens (Distrelec) diesen auch im Sortiment hat...

-> Ja, hat er, IRF 1404... fast das Gleiche, für CHF 4.- / € 2.70

Gruss

Jürg

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Andreas Müller



Anmeldungsdatum: 28.02.2005
Beiträge: 2493
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BeitragVerfasst am: Di 03 Jan 2006, 18:59    Titel: Antworten mit Zitat

Juerg hat folgendes geschrieben:
Reinhard hat folgendes geschrieben:
Wie der Transistor im TO-220AB Gehäuse bei diesen Strömen nicht selber zum Zünder wird, ist mir ein klein wenig schleierhaft.

Das ist allerdings wiederum einfach erklärt:
Aufgrund des geringen Durchlass-Widerstandes wird im Transistor selber fast keine Leistung umgesetzt.

Ich glaube es ist auch noch wichtig, dass zwischen Source und GND nur ein vernachlässigbarer Widerstand ist. Andernfalls besteht die Gefahr, dass der Spannungsabfall darüber das Source-Potential soweit anhebt, dass es in die Nähe des Gate-Potentials kommt, und dann wird der DS-Widerstand deutlich grösser (Downside switch). Kommt natürlich auch darauf an, wie man das Gate beliefert.

Ich finde den IRL2203 auch noch interessant: 116A, 0.01Ohm, CHF 2.91 im D2-PAK Gehäuse.

Vielleicht könnte auch eine Programmlogik helfen, dass ein Zündvorgang nicht länger als 5Sekunden dauern darf, damit liesse sich die thermische Arbeit im Transistor etwas kontrollieren.
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Juerg
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Anmeldungsdatum: 27.02.2005
Beiträge: 4545
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BeitragVerfasst am: Di 03 Jan 2006, 19:51    Titel: Antworten mit Zitat

Andreas Müller hat folgendes geschrieben:
Vielleicht könnte auch eine Programmlogik helfen, dass ein Zündvorgang nicht länger als 5Sekunden dauern darf, damit liesse sich die thermische Arbeit im Transistor etwas kontrollieren.

Naja, für Halbleiter sind 5 Sekunden schon fast gleich schlimm wie ewig. Grundsätzlich muss der FET Kurzschlüsse handhaben können, auch länger dauernde.
Aber hier kommt eben ins Spiel, dass diese selten wirklich "satt" sind.
Meistens sind nennenswerte Uebergangswiderstände im Spiel, welche den Strom dann schon begrenzen.
Ich muss mal schauen was so ein 7Ah Bleiblock überhaupt liefern kann.

Gruss

Jürg

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Reinhard



Anmeldungsdatum: 18.04.2005
Beiträge: 346

BeitragVerfasst am: Di 03 Jan 2006, 21:12    Titel: Antworten mit Zitat

Eine grundsätzliche Absicherung ist hier vielleicht auch nicht verkehrt. Reichen KFZ-Sicherungen mit 30A aus? Man kann ja jeden Zündkanal getrennt absichern.
Ansonsten kann man ja Automaten oder die schön kompakten NH-Sicherungen verwenden Razz.


Gruß
Reinhard
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Andreas Müller



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BeitragVerfasst am: Di 03 Jan 2006, 22:34    Titel: Antworten mit Zitat

Juerg hat folgendes geschrieben:
Naja, für Halbleiter sind 5 Sekunden schon fast gleich schlimm wie ewig. Grundsätzlich muss der FET Kurzschlüsse handhaben können, auch länger dauernde.

Einverstanden, aber wenn das Problem ist, dass die Die-Temperatur wegen zu wenig effizienter Wärmeableitung zu hoch steigt, dann kann ein Zeitbegrenzung genau dies verhindern, man könnte dann mit kleineren Kühlkörpern (oder ganz ohne) auskommen. 40A an 5mOhm während 5 Sekunden ergeben nur 40J thermische Arbeit, ein Gramm Cu (so viel dürfte etwa am TO220 Gehäuse dran sein) wird damit um 104Grad erwärmt, was das Teil wohl noch aushalten dürfte.
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Andreas Müller



Anmeldungsdatum: 28.02.2005
Beiträge: 2493
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BeitragVerfasst am: Di 03 Jan 2006, 23:23    Titel: Antworten mit Zitat

Juerg hat folgendes geschrieben:
Ich muss mal schauen was so ein 7Ah Bleiblock überhaupt liefern kann.

Typischerweise hat er ein paar mOhm Innenwiderstand, d.h. es ist eher der Transistor, der den Strom begrenzt, als der Akku. Wobei wohl auch der Transistor schneller thermisch zu Grunde geht als der Akku.
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Juerg
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BeitragVerfasst am: Mi 04 Jan 2006, 1:09    Titel: Antworten mit Zitat

Ich hab mir mal ein paar Datenblätter angesehen und diese gleich mal HIER der Nachwelt hinterlassen.
Aus den Datenblätter sieht man einen Innenwiderstand von zwischen 25 und 40mOhm für den voll geladenen 7Ah Akku.
Das heisst zum einen, dass nicht der FET sondern primär der Akku der begrenzende Faktor ist.
Der Strom wird mit I = U/R auf weniger als 50A begrenzt.

Ein FET der 50A Dauerlast (thermisch ein paar Sekunden, keiner bleibt Minutenlang auf dem Knopf) aushält darf also als kurzschlussfest angesehen werden. Durch einen kleinen Kühlkörper dürfte diese thermische Festigkeit ohne weiteres erreichbar sein.
Nebenbei bemerkt beginnt ein 1mm2 Draht bei 50 Ampere bereits so heiss zu werden, dass die Isolation weich wird.
Das sollte auch beim Schaltungsdesign berücksichtigt werden, eine normale Leiterplatte tut's da nicht mehr!

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Zuletzt bearbeitet von Juerg am Mi 04 Jan 2006, 14:09, insgesamt einmal bearbeitet
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Andreas Müller



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BeitragVerfasst am: Mi 04 Jan 2006, 13:04    Titel: Antworten mit Zitat

Juerg hat folgendes geschrieben:
Aus den Datenblätter sieht man einen Innenwiderstand von zwischen 25 und 40mOhm für den voll geladenen Akku.

Bei Distrelec findet man auch einen 5Ah Akku mit nur 6mOhm, und auf http://www.alber.com/BaselineRef.htm kann man sehen, dass es auch Bleiakkus mit weniger als 1mOhm Innenwiderstand gibt. Es ist also wichtig, dass man die Infos über den tatsächlich verwendeten Akku zur Verfügung hat...
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Juerg
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BeitragVerfasst am: Mi 04 Jan 2006, 14:26    Titel: Antworten mit Zitat

Hm, ich kann das so nicht bzw. nur bedingt nachvollziehen.
Den 6mOhm Typen kann ich mir allenfalls vorstellen, wahrscheinlich ist das aber eine andere Bauform als die gemeinten 7Ah Gel-Batterien (Blöcke). Auf die Schnelle habe ich die angesprochene Batterie nicht gesehen (Link?).
Kleiner 1mOhm schliesse ich aber eigentlich aus, das müssen wesentlich grössere Batterien sein, wenn es sich um Blei-Batterien handelt.

Das zeigt aber auch ein "Problem" auf: Die Kurzschlussfestigkeit des Zündgerätes ist stark abhängig von der verwendeten Batterie, solange man nicht selber via bewusst eingebautem Shunt für eine Strombegrenzung sorgt. Was an einer 7Ah Batterie noch robust ist, wird an einer echten Autobatterie möglicherweise Rauchzeichen von sich geben!
Distrelec hat 5W/ 0.005Ohm Widerstände, 2 davon parallel dürften das Thema ein für alle Mal lösen, wenn der Durchgangswiderstand der Schaltung zu klein sein sollte.
Nebenbei bemerkt muss ich den Gedanken auch gleich am ARGOS Zündsystem einbringen, dort sind uns nämlich auch schon nominell für 20A vorgesehene Stecker "abgeraucht".

Und das alles hilft natürlich gar nichts, wenn man dann hinter dem Shunt nochmal fette Kondensatoren einbaut Wink

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Andreas Müller



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BeitragVerfasst am: Mi 04 Jan 2006, 18:53    Titel: Antworten mit Zitat

Juerg hat folgendes geschrieben:
Und das alles hilft natürlich gar nichts, wenn man dann hinter dem Shunt nochmal fette Kondensatoren einbaut Wink

Geht es bei den Kondensatoren nicht vor allem darum, die Stromversorgung der Elektronik während des Zündvorganges sicherzustellen?
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