Hallo, ich bin gerade dabei einen EMV Filter (vor allem für Surge) für eine Schaltung zu designen. Die Schaltung zieht 8 A bei 24V. Es sollten Surgeimpulse bis mindestens 1 KV besser 2 KV überstanden werden. Problem: begrenzte Platinenfläche, nur ca 2 auf 2 cm Hat eine Schaltung bestehend aus: -Eingang -Varistor(39V) http://de.farnell.com/panasonic/erzv14d390/varistor-14mm-scheibe-39v/dp/1845455 -8A Sicherung Flink -Transildiode 24V -Ausgang überhaupt eine Chance dagegen? würde eine Spule mit 10µH zwischen Sicherung und Varisotr was bewirken? Die geht doch bei den Strömen soffort in Sättigung? (abgesehen von der Größe der benötigten Spule) VG unwissender
Schau dir mal die an: http://katalog.we-online.de/kataloge/eisos/index.php?language=xx&vw=Funkentstoerdrosseln
@ unwissender (Gast) >Schaltung zu designen. Die Schaltung zieht 8 A bei 24V. Es sollten >Surgeimpulse bis mindestens 1 KV besser 2 KV überstanden werden. >Problem: begrenzte Platinenfläche, nur ca 2 auf 2 cm Nicht viel. Alles THT und hochkant einlöten ;-) >-Varistor(39V) >http://de.farnell.com/panasonic/erzv14d390/varisto... Sieht OK aus, hat halt 77V Klemmspannung. >-8A Sicherung Flink Warum flink? >-Transildiode 24V Die klemmt je nach Typ bei 35-40V. Ist das OK? >überhaupt eine Chance dagegen? Immer ;-) >würde eine Spule mit 10µH zwischen Sicherung und Varisotr was bewirken? Eine Spule reicht, und die ist schon passend platziert. >Die geht doch bei den Strömen soffort in Sättigung? Das sollte sie nicht. Schleißßlich muss sie 8A durchlassen ohne nennenswert zu sättigen. Kommt eigentlich nur ne Stabdrossel in Frage. >(abgesehen von der Größe der benötigten Spule) Wird eng bei 2x2cm C2 ist eher unnötig bzw. er könnte auch 10nF sein. 10uF sind hier deutlich daneben.
unwissender schrieb: > Platinenfläche, nur ca 2 auf 2 cm unwissender schrieb: > 8A Sicherung Flink > besser 2 kV überstanden Sicherheit+Spannung braucht ausreichend Platz
Ich würde gleich an den Anfang der Schaltung eine bidirektionale 5000W Transzorb, wie diese hier http://www.datasheetcatalog.org/datasheet/microsemi/sd6a.pdf plazieren.
Hallo Klaas, kannst du bitte auch begründen warum? so weit ich sehe hat die Transzorb erheblich schlechtere Werte als der Varistor. Vor allem der max Peak current von nur ca. 100A macht mir da Sorgen. Wenn ich mir die Stromverläufe von Surge Impulsen so ansehe dann rechne ich mit mindestens 500A Peak an der ersten Diode/Varistor.... VG
>kannst du bitte auch begründen warum? Auf der ersten Seite des Datenblatts, das ich angegeben habe, kann man lesen, daß die Transzorb den Surge mit 2R Quellimpedance bis "Class 3" also 2kV aushält. >so weit ich sehe hat die Transzorb erheblich schlechtere Werte als der >Varistor. Vor allem der max Peak current von nur ca. 100A macht mir da >Sorgen. Wenn ich mir die Stromverläufe von Surge Impulsen so ansehe dann >rechne ich mit mindestens 500A Peak an der ersten Diode/Varistor... Der Ipp mit 103A bezieht sich nicht auf den 8/20 µsec Surge, sondern auf die 10/1000 µsec Transiente. Bei einem 8/20 µsec Surge darf ganz erheblich mehr Strom fließen!
Mag offtopic sein... aber angenommen man muss richtig fette Transienten schlucken, um seine halbleiter zu schützen.... kann man diese Dioden sinnvoll parallelschalten?
@... (Gast) >Mag offtopic sein... aber angenommen man muss richtig fette Transienten >schlucken, um seine halbleiter zu schützen.... kann man diese Dioden >sinnvoll parallelschalten? Kann schon, is aber für RICHTIG fette Transienten unsinnig. Da nimmt man direkt am Eingang einen Gasableiter. Der hat auch den Vorteil, nach dem Zünden die Brennspannung stark zu verringern, je nach Typ um die 20V.
Hallo, ich habe jetzt den Varistor durch eine Suppressordiode ersetzt. Jetzt gehts um die Dimensionierung. D2 die besagte 5KW 24 V Transzorb L1 um die 10u Stabdrossel D1 600W 24V Suppressor Macht die zweite Diode (D1) hier überhaupt noch sinn? VG
@ unwissender (Gast)
>Macht die zweite Diode (D1) hier überhaupt noch sinn?
Ja. Aber ob das mit der 5kV Transsorb so das Wahre ist? Ich würde lieber
einen Gasableiter nehmen. Da braucht man sich um Strombelastbarkeit kaum
Gedanken machen. Selbst die Kleinsten können 1kA++.
Danke für die Antwort bzgl. der Parallelschaltung... Ein Gasableiter lt. Wikipedia ist jedoch nicht geeignet um mit hohen Spannungen zu arbeiten, wie ich das sehe... Ich hatte einen Anwenugnsbereich von 350V Dauerspannung im Hinterkopf, und ich muss 600V IGBTs schützen, die leider heftig induktive Zuleitungen haben...
@ ... (Gast) >Ein Gasableiter lt. Wikipedia ist jedoch nicht geeignet um mit hohen >Spannungen zu arbeiten, wie ich das sehe... Ich hatte einen >Anwenugnsbereich von 350V Dauerspannung im Hinterkopf, Gasableiter gibt es von 90-5000V, ggf mehr. > und ich muss 600V >IGBTs schützen, die leider heftig induktive Zuleitungen haben... Dafür sind Gasableiter sowieso meist nicht geeignet. Erstens, weil sie eher langsam zünden, so 0,1-1µs, je nach Typ und Spannungsanstiegszeit. Und zweitens weil sie bei der Zündung einen nahezu Kurzschluss darstellen. Das ist nicht in allen Schaltungen brauchbar. MfG Falk
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>ich habe jetzt den Varistor durch eine Suppressordiode ersetzt. Jetzt >gehts um die Dimensionierung. > >D2 die besagte 5KW 24 V Transzorb >L1 um die 10u Stabdrossel >D1 600W 24V Suppressor > >Macht die zweite Diode (D1) hier überhaupt noch sinn? Ja. In diesem Link http://www.gaptec-electronic.com/data-sheets/Datenblatt_30DAW4_1.0.pdf findest du die Schaltung aus dem Anhang. Hier wird am Eingang ein Varistor verwendet. Varistoren können bei gleicher Baugröße höhere Energien aufnehmen als Transzorbs, weil bei ihnen die Energie vom ganzen Bauteil aufgenommen wird, im Gegensatz zu den Transzorb, bei denen die Energie hauptsächlich von der Sperrschicht aufgenommen wird. Da der Varistor vom Surge noch viel durchläßt, ist die nachfolgende SMD-Transzorb auf jeden Fall sinnvoll. Bei Varistoren stört die hohe Klemmspannung und die hohe Alterung. Deswegen würde ich den Varistor durch eine 5kW Transzorb ersetzen. Das Teil ist dann aber deutlich größer als der Varistor. Da auch bei Transzorbs die Klemmspannung noch relevant sein kann, empfiehlt sich eine weitere Transzorb zur Fein-Filterung, so wie im Bild.
Hallo, was haltet ihr von dem Gasentladungsableiter dem ersten Varistor/Transzorb http://de.farnell.com/bourns/2031-15t-sm-rplf/gasentladungsableiter-smd-60v/dp/1862428RL das Teil braucht halt wirklich keinen Platz (4x5,5mm). Ist aber ziemlich langsam und die Zündspannung relativ hoch. Den ersten Impuls könnte jedoch die zweite Diode abfangen VG
@ unwissender (Gast) >http://de.farnell.com/bourns/2031-15t-sm-rplf/gase... Gut. >das Teil braucht halt wirklich keinen Platz (4x5,5mm). Ist aber ziemlich >langsam und die Zündspannung relativ hoch. Ist OK. > Den ersten Impuls könnte jedoch die zweite Diode abfangen Das ist der Sinn des Ganzen.
>was haltet ihr von dem Gasentladungsableiter dem ersten >Varistor/Transzorb Sieht man in Industrieschaltungen eher seltener. Ich kenne nur Schaltungen mit Varistoren und Transzorbs direkt am Eingang.
Hallo, ich bekomme die Möglichkeit verschiedene Designs durchzutesten. Ich werde auf jeden fall mal die mit: Gasableiter Varistor Transzorb testen. Bin mir noch nicht sicher wo ich die Sicherung hin mach, da die nur als Überlastschutz der restlichen Schaltung gedacht ist. Falls es zu vermeiden ist sollte die beim Surge nicht durchbrennen. Für einen effektiven Schutz ist die eh viel zu langsam. Da SMD kann man sie auch nicht einfach wechseln... Oder irre ich mich und sie schützt die Schaltung auch beim Surge? VG
unwissender schrieb: > Sicherung ... Da SMD kann man sie auch > nicht einfach wechseln... 1.Bei dieser Baugröße fragt sich was das Datenblatt zur Spannung sagt. 2.Eine Sicherung schützt nur dann vor Schaden, wenn sie auch kaputt geht und kein Lichtbogen für weiteren Schaden sorgt.
Bei einer Transzorb am Eingang musst du beachten, dass die Dinger 3 Zustände kennen: Normalfunktion, Kurzschluss (durch Überlast) und Abwesenheit (Explosion). Dein Speisekreis und der Weg bis zur Transzorb muss also den maximalen Nennstrom abkönnen, bis die Primäsicherung auslöst. Kannst du das nicht garantieren, muss vor die Transzorb eine Sicherung die dieser Pulsleistung angepasst ist. Ich habe hier gerade ein paar SMB-Transzorb mit 1kV bei 2Ohm Quellimpedanz zum (dauer-)kurzschliessen gebracht. Die Dinger vertragen in diesem Zustand jetzt Problemlos Pulse mit 3kV bei 2Ohm ohne zu explodieren. Gruß, RS
Hallo, anbei mal die ersten Designversuche mit Gasableiter und Varistor Varistor: http://de.farnell.com/epcos/mlv-cn2220k20gk2/varistor-m-gehaeuse-20v-10/dp/2101597 Gasentladung: http://de.farnell.com/bourns/2031-15t-sm-rplf/gasentladungsableiter-smd-60v/dp/1862428RL In beiden Fällen: die Induktivität: http://de.farnell.com/wurth-elektronik/744711005/induktivitaet-stab-core10-0uh-5/dp/1635810 und Transildiode: http://de.farnell.com/littelfuse/smcj24a/diode-tvs-24v-1-5kw-uni-5-smc/dp/1886359 Ich konnte den Platz etwas vergrößern und den maximalen Strom den die Schaltung zieht auf 5A eingrenzen VG
>Bin mir noch nicht sicher wo ich die Sicherung hin mach, da die nur als >Überlastschutz der restlichen Schaltung gedacht ist. Eine Sicherung kommt natürlich ganz an den Eingang. Aber eigentlich muß die Sicherung schon im entfernten Speisegerät sitzen, weil ja schon auf dem Weg zu deinem Gerät ein Kurzschluß entstehen kann. Und zwei Sicherungen zu haben ist unpraktisch. Also schreibt man in das Servicemanual, daß die 24V Versorgung deinem Gerät abgesichert zuzuführen ist. >Ich habe hier gerade ein paar SMB-Transzorb mit 1kV bei 2Ohm >Quellimpedanz zum (dauer-)kurzschliessen gebracht. Die Dinger vertragen >in diesem Zustand jetzt Problemlos Pulse mit 3kV bei 2Ohm ohne zu >explodieren. Ja, aber natürlich bringt die 24V Versorgung die durchlegierte Transzorb dann irgendwann zum völligen Durchschmelzen, weswegen die 24V Versorgung vor der Transzorb auf jeden Fall eine Sicherung braucht. Falls das Durchschmelzen der Transzorb mit einer 8A Sicherung nicht vermieden werden kann, muß man andere Wege gehen, beispielsweise mit einer Temperatursicherung, die an der Transzorb festegmacht wird und den 24V Stromkreis dann unterbricht, wenn die Transzorb heiß wird. Eine solche Temperatursicherung ist bei Verwendung eines Varistors auch dringend zu empfehlen, weil Varistoren altern und sich irgendwann sogar im Normalbetrieb überhitzen können.
C2 und D müssen räumlich getrennt von G und C1 sein, sonst bekommst du einen Überschlag.
Hallo, @Falk Brunner meinst du die Varistorschaltung? Ist es in OK falls ich es so anordne wie beim Gasableiter, es also eine Massefläche zwischen Eingang und Ausgang befindet? Wie kritisch ist die Spule in dem Desing? Sie braucht einfach den meisten Platz.... VG
@ unwissender (Gast) >meinst du die Varistorschaltung? Beide Versionen sind gleich schlecht. Schau dir mal die Abstände an! >Ist es in OK falls ich es so anordne wie beim Gasableiter, es also eine >Massefläche zwischen Eingang und Ausgang befindet? Vergiss Masseflächen, schaffe ABSTAND. >Wie kritisch ist die Spule in dem Desing? Schon kritisch. Sie muss kurzzeitig viel Spannung verkraften, ohne überzuschlagen. >Sie braucht einfach den meisten Platz.... Von nix ist nix.
Hallo, gerade vom Test gekommen, ich habe noch 10µF am Ausgang angelötet und wärend des Tests 3A bei 24V über den Filter laufen lassen. Ergebnis: Gasableiter: kein Problem mit dem haben ich sogar ein Paar mal 4KV Impulse ohne Probleme überstanden. zeigte jedoch böse schwingungen im 10Mhz Bereich für ein paar ns 5KW Tanszorb: bis 2kV kein Problem Nach dem 4kV gab er Rauchzeichen ab Varisotor: bis 2kV positiv kein Proglem bei 500V negativ hats die nachgeschaltete Transzorb in der zweiten Stufe zerlegt evtl vorgeschädigt durch den 2kV 1,5kV Tanszorb Die hat nach dem 2kV Rauchzeichen von sich gegeben Falls gewünscht kann ich ein paar Oszi-Fotos von der ganzen Sauerrei reinstellen aktuell ist der Gasableiter mein Favorit. Alleine für die Größe bekommt er ein paar Plusspunkte. Platz zwei belegt der Varsistor, ich denke dort müsste ich jedoch die zweite 500W transzorb durch eine 1,5 KW ersetzten um durch den Test zu kommen VG unwissender
>gerade vom Test gekommen,
Könntest du bitte die genauen Typenbezeichnugnen der Bauteile angeben?
Schaltplant ist immer der gewesen: https://docs.google.com/viewer?url=http://www.mikrocontroller.net/attachment/149970/Gas2__2_.pdf Ausgetauscht wurde nur in der ersten Stufe der Ableiter. die Zweite Stufe besteht bei allem aus der Induktivität: http://de.farnell.com/wurth-elektronik/744711005/induktivitaet-stab-core10-0uh-5/dp/1635810 Einer SMD Sicherung und dieser Diode: http://www.reichelt.de/Ueberspannungs-schutzdioden/P6SMB-27A-SMD/3//index.html?ACTION=3&GROUPID=3000&ARTICLE=42026&SHOW=1&START=0&OFFSET=16&; Die Kondensatoren sind 600V Keramik in 1206 gewesen. In der Ersten Stufe wurden diese Teile verwendet: Gasableiter: http://de.farnell.com/bourns/2031-15t-sm-rplf/gasentladungsableiter-smd-60v/dp/1862428RL 5kW Transzorb: http://de.farnell.com/vishay-general-semiconductor/5kp24a-e3-54/tvs-diode-5kw-24v-p600/dp/1834091 Varistor: http://de.farnell.com/epcos/mlv-cn2220k20gk2/varistor-m-gehaeuse-20v-10/dp/2101597 1,5kW Transhzorb: http://de.farnell.com/littelfuse/smcj24a/diode-tvs-24v-1-5kw-uni-5-smc/dp/1886359 VG TSE Alias unwissender
@ unwissender (Gast) >gerade vom Test gekommen, ich habe noch 10µF am Ausgang angelötet und >wärend des Tests 3A bei 24V über den Filter laufen lassen. Wie? Mit welchem Layout hast du die Tests gemacht? Die hier? Beitrag "Re: EMV Filter Surge 8A" Wie groß sind deine Kondensatoren?
>In der Ersten Stufe wurden diese Teile verwendet: Danke für die Infos. >5KW Tanszorb: >bis 2kV kein Problem >Nach dem 4kV gab er Rauchzeichen ab Der Surge-Test erfolgte also mit 2R Quellimpedanz?
Hallo, @ Falk, ja diese layouts für die 5kW diode wars dann aber zweiseitig ;) die Kondensatoren sind hatten 10 nF Die Quellimpendanz waren 2 Ohm beim 4kV Surge und Gasableiter zeigte die Quelle auch 1kA Spitze an. VG TSE
Hallo, dieser hochinteressante Thread ist seltsamerweise abrupt abgerissen. Weiß der Geier warum. Trotzdem ein paar bizarre Fragen von mir: Wäre die Sicherung nicht doch besser direkt am Eingang aufgehoben? An welcher Position der Unwissenden Schaltung könnte man einen aktiven P-Kanal MosFet Verpolschutz sinnvoll integrieren? http://www.lothar-miller.de/s9y/categories/39-Verpolschutz Gruß vom Wuselsauger
Wuselsauger schrieb: > dieser hochinteressante Thread ist seltsamerweise abrupt abgerissen. > Weiß der Geier warum. Vielleicht hat der TE gemerkt daß 1-2kV Surge bei 24V in keiner üblichen Norm gefordert werden. Übliche Prüfschärfegrade bei 24V sind entweder 250V auf der Leitung oder 500V gegen Gehäuse. Gruß Anja
Wuselsauger schrieb: > Wäre die Sicherung nicht doch besser direkt am Eingang aufgehoben? Macht in der Praxis kein Unterschied: ein Varistor fackelt bei Überlastung einfach ab und wird hochohmig. Da hilft die Sicherung wenig. (Besser wäre eine Übertemperatursicherung). Eine Transzorb-Diode macht bei Überlastung erst mal einen Kurzschluß. Die Sicherung schützt dann die Zuleitung vor Überlastung (und die Transzorb-Diode vor der Sprengung). Gruß Anja
Eine EMV-Norm ist ja nicht irgend ein Furz eines Buerokraten, sondern hat einen echten Praxisbezug. Weshalb werden fuer Netz-angeschlossene Gerate Surge Beabspruchungen gefordert ? Das Netz, oder ein Teil davon fliegt wegen Ueberlast oder Blitzschlag raus. Wenn das Nachbarnetz rausfleigt, bekommt der Rest des Netzes die gespeicherte induktive Leistung ab. Das dauert dann eine kurze Zeit und dann wird das Netz wieder eingeschaltet, resp versucht wieder einzuschalten. Viele dumme Geraete sind immer noch am Netz angeschlossen, Motore, Heizungen, Netzteile. Deren kombinierte Last ist nichtlinear, zeitabhaengig, und ortsabhaengig. Wenn ein grosser Synchronmotor wieder hochlaeuft, und von Stern nach Dreieck umschaltet gibt das eine Rueckwirkung auf's Netz. Bei uns geschieht es vielleicht ein, zweimal im Jahr, dass das Netz rausfliegt. Wir erleben immer wieder erstauliche Dinge. Was nachher so alles defekt ist. Wir haben leider keinen Netzanalysator, und ich bin auch nicht in der Lage, mir einen zu wuenschen.
Hallo, verschiedene Tests sind inzwischen gelaufen. Bei allen Versionen hat die Sicherung ausglöst außer bei der mit dem Gasableiter, welche auch mein Favorit ist. Sooo teuer sind die Dinger nicht mehr und es ist auch beeindruckend was die, gesehen auf die Gehäusegröße, an Leistung abkönnen. Ein Varistor der das kann ist um einiges größer. So weit möglich Desing ich jetzt auf zukünfigte Schaltungen die es erfordern die Version vom Eingangspost: Beitrag "EMV Filter Surge 8A" mit: Gasableiter 10 µH Induktivität Sicherung 1,5 kW Transzorb und gestreut dazu 10nF Kondensatoren. Problem mit der Sicherung. Es war gefordert das das Gerät den Surge ohne Schäden übersteht und weiterläuft. Eine defekte Sicherung ist als Schaden am Gerät zu werten da zum Wechseln das Gerät geöffnet werden muss. Die Sicherung dient nur als Überlastschutz, um thermische Schäden zu vermeiden. @ Anja Anja schrieb: > Vielleicht hat der TE gemerkt daß 1-2kV Surge bei 24V in keiner üblichen > Norm gefordert werden. Übliche Prüfschärfegrade bei 24V sind entweder > 250V auf der Leitung oder 500V gegen Gehäuse. kannst du bitte die Norm nennen die das Besagt? VG TSE alias unwissender
Wie wärs die Sicherung mit einer Kapazität zu überbrücken und sie damit gegen die kurzfristigsten Belastungen zu schützen?
Hallo, ich denke nicht das das was bringt. Die Sicherung ist ja quasi ein Kurzschluss da wird der Kondensator keine Entlastung bringen. VG TSE
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