Hallo zusammen, kann mir jemand bitte erläutern, wie ich einen EMV-Schutzkondensator richtig dimensioniere. Es geht um eine Eingangsschutzschaltung eines µCs. Laut einer Internetseite liegen die Werte zwischen 100 pF und wenigen nF. Danke im Voraus.
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z.B. diese Schaltung hier. Wie wird CEMV berechnet. Auf was muss man achten?
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Electric Johnny schrieb: > Wie wird CEMV berechnet. Gar nicht: man nimmt Erfahrungswerte mit denen man durch die ESD-Prüfung kommt und die das Nutzsignal noch nicht zu sehr verfälscht. Abgesehen davon: Die Schaltung ist nur sehr schwer zu entstören: Die Störung geht (nahezu) ungefiltert auf die Basis und wird dort gleichgerichtet. Gruß Anja
Was sind denn typsiche Erfahrungswerte? Wenn man z.B. in Schaltungen Störimpulse bis ca. 250 Volt ableiten möchte?
250V durch direkten Draht auf die Basis??? Wie wäre es mit einem VORwiderstand um den Strom auf ein verträgliches Maß zu begrenzen?
An Eingänge kommen niemals Kondensatoren! Wenn, dann ein Tiefpaß (RC-Glied). Diesen berechnet man so, daß er die Nutzfrequenz noch nicht merkbar beeinflußt.
Wenn kein Kondensator an den Eingang kommt, wieso ist er dann in der Schaltung aufgeführt? Welche Bedeutung hat er?
Electric Johnny schrieb: > Wenn kein Kondensator an den Eingang kommt, wieso ist er dann in der > Schaltung aufgeführt? Welche Bedeutung hat er? Wir können nicht hellsehen, wo Du die Schaltung her hast und wozu sie dient. Die wird ja nicht ohne Text da gestanden haben. Ohne den Kondensator ist es eine typische NF-Verstärkerstufe, hat also mit MCs nichts zu tun.
>Wenn kein Kondensator an den Eingang kommt, wieso ist er dann in der >Schaltung aufgeführt? Welche Bedeutung hat er? In so einer Schaltung macht er recht wenig Sinn, weil er die Quelle eventuell unzulässig kapazitiv belastet und weil er wegen der direkten Verbindung danach zur Basis des Transistors kaum eine positive Wirkung hat. Das ist wahrscheinlich irgendeine Fantasieschaltung in deinem Buch, die keinen Praxiswert hat. So, wie dort gezeigt, macht man es jedenfalls nicht. Gegen was soll denn der Cap überhaupt gut sein? Steht das auch in deinem Buch?
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Ja die Schaltung habe ich auch nur gefunden wo ich nach der Berechnung für einen EMV-Schutzkondensator gesucht habe. Es geht um diese Schaltung.
Electric Johnny schrieb: > Es geht um diese > Schaltung. Du unterliegst dem Irrtum, daß ein Schaltungsteil, irgendwo rausgerissen, selbsterklärend ist. Ist er nicht! Deine Schaltungen ohne den dazugehörenden Kontext sind vollkommen sinnlos. Kondensatoren ohne Strombegrenzung können genau das Gegenteil bewirken, d.h. die Erzeugung extrem hoher Stromspitzen und damit von Störungen.
Peter Dannegger schrieb: > An Eingänge kommen niemals Kondensatoren! In Deiner Welt vielleicht nicht, in meiner schon. Peter Dannegger schrieb: > Kondensatoren ohne Strombegrenzung können genau das Gegenteil bewirken, > d.h. die Erzeugung extrem hoher Stromspitzen und damit von Störungen. Das ist richtig. Deshalb werden diese Filterkondensatoren auch entweder als Durchführungskondesnsator oder direkt am Stecker platziert gegen Gehäuse angeschlossen. Es ist wie beim Putzen: wenn man den EMV-Dreck gleichmäßig auf der Fläche verteilt wird er nicht mehr als störend empfunden. Gruß Anja
>An Eingänge kommen niemals Kondensatoren!
An heutigen Steuergeräten im KFZ sitzen an fast jedem PIN direkt am
Kabelbaumstecker ESD Kondensatoren. Größenordnung 1nF .. 10nF.
Und bestimmt nicht, weil es Angstbauteile sind.
Eine ESD Ladung muss soweit wie möglich von der Leiterplatte bleiben.
Also direkt am Stecker.
Das Human-Body Modell sagt Dir wie viel Energie du hast. Kann man am
Kondensator in Spannung umrechnen und dann nachprüfen, ob es reicht.
Die Messung bestẗigt das dann.
Alternative, wenn keine Cs möglich sind (BUS-Systeme) dann (teurere)
ESD-Schutzdioden.
>Ja die Schaltung habe ich auch nur gefunden wo ich nach der Berechnung >für einen EMV-Schutzkondensator gesucht habe. Es geht um diese >Schaltung. Es hängt von den dort zu erwartenden Störungen und der Bandbreite deines Nutzsignals ab, was sinnvoll ist. Wenn du ein DC-Signal hast und kaum Störungen zu erwarten sind, kannst du einen 10...100nF Cap verbauen. Der kann zu einem gewissen Grad ESD aufnehmen. Der Rest wird von R301 und von internen Schutzdioden des µC abgefangen. Diese Bauteile bilden dann eine Art Feinschutz. Wenn du gar keinen ESD erwarten mußt, kannst du den Cap auch ganz weglassen. Bei stärkeren Störungen kann dem Cap aber auch eine Transzorb parallelgeschaltet werden. Wenn du aber nicht DC-Signale hast, mußt du vielleicht deutlich kleinere Kapazitäten vorsehen, weil größere sonst den Treiber zu stark belasten. Deutlich kleinere Kapazitäten können aber nicht mehr unbedingt ESD verkraften. Wenn du dann immer noch ESD oder stärkere Störungen erwarten mußt, kann beispielsweise eine "low capacitance" Transzorb eingesetzt werden. Wenn du vorwiegend an einer HF-Filterung interessiert bist, dann ist es sinnvoll auch R302 einen Cap parallel zu schalten, weil dieser dann mit R301 ein wirkungsvolles Tiefpaßfilter bilden kann, viel wirkungsvoller als ein einzelner Cap am Eingang der Schaltung. Es hängt also von vielen Faktoren ab, was dort für eine Kapazität vorzusehen ist und ob überhaupt.
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Anja schrieb: > Peter Dannegger schrieb: >> An Eingänge kommen niemals Kondensatoren! > > In Deiner Welt vielleicht nicht, in meiner schon. Ausnahmen bestätigen die Regel. In keinem Fall darf man aber Kondensatoren wahllos mit der Schöpfkelle verteilen. Kondensatoren am Eingang verbessern höchstens nur die Störabstrahlung (EME). Wenn der MC ein GHz-Bolide ist, könnten durchaus Störungen über Eingänge entweichen.
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Okay, hier dann ein konkretes Beispiel welches ich gefunden habe. Gemessen werden sollen maximal 16V. Mit den Widerstände R301 und R302 wird die Spannung Ubs an den Messbereich des Mikrocontrollers angepasst (4,5V). Wie wird nun C301 dimensioniert (EMV-Schutz gegen Impulse +/- 300V, Ri= 50 Ohm).
>Wie wird nun C301 dimensioniert (EMV-Schutz gegen Impulse +/- >300V, Ri= 50 Ohm). Hast du überhaupt gelesen, was ich geschrieben habe??
Ja habe ich. Ich habe ein DC-Signal und stärkere Störungen. Die Aufgabe ist nun die Schaltung zu dimensionieren und nicht mit zusätzlichen Bauteilen zu erweitern "Bei stärkeren Störungen kann dem Cap aber auch eine Transzorb parallelgeschaltet werden" Und ja der C301 dient als EMV-Schutz vor den Störimpulsen +/-300V und vor HF-Einstrahlung.
>Ja habe ich. Ich habe ein DC-Signal und stärkere Störungen. Die Aufgabe >ist nun die Schaltung zu dimensionieren und nicht mit zusätzlichen >Bauteilen zu erweitern Dann wäre ein Cap parallel zu R302 absolut empfehlenswert! Absolut schwachsinnig wäre es, die Störung nur mit C301 abfangen zu wollen, weil Ri=50R viel zu klein ist, um brauchbare Zeitkonstanten zu erzielen. Außerdem wären riesige Ströme in diesen Cap und die Masse die Folge, die zu Potentialverschleppungen führen können. >Und ja der C301 dient als EMV-Schutz vor den Störimpulsen +/-300V und >vor HF-Einstrahlung. Nein, tut er eben nicht, weil er bei großen Kapazitätswerten riesige Ströme fließen läßt. Da wäre eine hochohimgere Schutzschaltung, also in Verbund mit R301 viel sinnvoller. C301 macht hier nur als ESD-Schutz einen Sinn. 10n/1kV wäre eventuell sinnvoll. Wenn dann immer noch die Ströme in die Masse zu groß sind, wenn +/-300V Impulse kommen, läßt man den Cap besser ganz weg und wählt für R301 lieber eine Version, die ESD aushält. Parallel zu R302 kommt dann natürlich ein passend gewählter Cap.
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Electric Johnny schrieb: > Wie wird nun C301 dimensioniert (EMV-Schutz gegen Impulse +/- > 300V, Ri= 50 Ohm). Den Schutz gegen Überspannung machen allein R301 und D30. Nehmen wir eine 1N4148 (max 200mA) an, muß R301 >=1,5k sein.
>Den Schutz gegen Überspannung machen allein R301 und D30. >Nehmen wir eine 1N4148 (max 200mA) an, muß R301 >=1,5k sein. Wobei die +5V Versorgung diesen Strom aufnehmen können muß, ohne daß die Spannung auf für den µC zerstörerische Werte ansteigt...
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