Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Thyristor-Crowbar löst beim Anstecken der Last (manchmal) aus


von Conrad (Gast)


Angehängte Dateien:

Lesenswert?

Moin!

Folgendes Problem:
Eine Thyristor-Crowbar soll dafür sorgen, dass bei Überspannung der 
Strom kurz geschlossen wird und eine Sicherung (nicht in der Zeichnung) 
auslöst.
Die Schaltung wird mit 3,2 Volt betrieben. Bei einer Überspannung von 
ca. 3,8 Volt soll die Thyristor-Crowbar zuschlagen.
Das alles funktioniert auch recht gut, bis auf in der Praxis. Beim 
Anstecken der Last kommt es dazu, dass die Schutzschaltung einfach mal 
so auslöst. Dann fliegt natürlich die Sicherung, was ich recht doof 
finde!
Bei der Last handelt es sich um eine Elektronik, die je nach dem 400mA 
bis 20A ziehen darf.

Jetzt zu meiner Frage:
Was würdet ihr an der Schaltung modifizieren, damit ich eine Last 
zustecken kann ohne dass die Thyristor-Crowbar nach Lust und Laune 
zuschlägt.

Danke schon mal im Voraus!
Conrad

von Falk B. (falk)


Lesenswert?

@ Conrad (Gast)

>Die Schaltung wird mit 3,2 Volt betrieben. Bei einer Überspannung von
>ca. 3,8 Volt soll die Thyristor-Crowbar zuschlagen.

Reichlich kompliziert. Es geht einfacher und damit ggf. besser.

http://axotron.se/index_en.php?page=26

>Das alles funktioniert auch recht gut, bis auf in der Praxis. Beim
>Anstecken der Last kommt es dazu, dass die Schutzschaltung einfach mal
>so auslöst. Dann fliegt natürlich die Sicherung, was ich recht doof
>finde!

Wo wird denn die Last angeschlossen? Mit was für einem Stecker? Sind 
dort größere Elkos drin?

von Conrad (Gast)


Lesenswert?

> Wo wird denn die Last angeschlossen? Mit was für einem Stecker? Sind
> dort größere Elkos drin?

Am gleichen Potential wie POWER1. Als Stecker ist ein typischer Phoenix 
Stecker im Einsatz.
https://www.distrelec.de/stiftleiste-90-8p3-81-mm/phoenix-contact/mc-1-5-8-g-3-81/141108
Die Kapazität der Last liegt bei ca. 2000µF je 400mA Einheit.

LG Conrad

von Ulrich (Gast)


Lesenswert?

Die Schaltung sollte einfacher und genauer gehen - z.B. so etwas wie ein 
TL431 ist da schon ein guter Ansatz - das spart dann auch schon mal den 
Komparator.

So wie der Ungenutzte 2. Komparator beschaltet ist, kann das zu 
Störungen führen - die sind nicht für den Linearbetrieb gedacht und 
können in der Schaltung schwingen.

Das Problem kann auch am Netzteil liegen - wenn das beim Anschalten der 
Last so viel Überschwinger verursacht, soll die Crowbar-Schaltung ggf. 
auch ansprechen.

von Erni (Gast)


Lesenswert?

Regelschwingungen über die Nennspannung hinaus beim anlegen eine 
größeren statischen Last? Oder einer Last, die bspw. aufgrund eines zu 
ladenden Elkos eine Stomspitze verursacht und so den Regler "klingeln" 
läßt?

Möglich wäre auch, daß der Stromsprung am Ausgang eine Spannungsspitze 
über Streuinduktivitäten verrusacht, und die GND-Referenz des Crowbars 
bezüglich dessen ungünstig plaziert ist. Die störenden Induktivität 
müsste aber schon beträchtlich sein, der schnellste ist ein LM393 nicht 
gerade...

...aber dessen Rück- nein: MITkopplung durch den 1nF-Kondensator wunder 
mich schon etwas. Möchtest Du den vielleicht zum Schwingen animieren? 
;-)

Wer liefert die Spannung? Ein Schaltregler - die leiden nicht selten 
aufgrund einer unglücklichen Dimensionierung des Regelkreises und seiner 
Zeitkonstanten an diesem Problem...

...oder ein linearer Regler? Da muß man sich schon etwas "dumm 
anstrenden", den "so danben" auszulegen... ;-)

Hilfreich wäre eine Oszillogram des Spannungsverlaufes beim Anlegen der 
Last.

von Falk B. (falk)


Lesenswert?

@ Conrad (Gast)

>Am gleichen Potential wie POWER1. Als Stecker ist ein typischer Phoenix
>Stecker im Einsatz.
>https://www.distrelec.de/stiftleiste-90-8p3-81-mm/...

Naja, auch der prellt beim Anstecken.

>Die Kapazität der Last liegt bei ca. 2000µF je 400mA Einheit.

Hoppla! Da kann man fix was schwingen, sei es weil der Spannungsregler 
für die 3,3V etwas überschwingt oder wegen Längsdrosseln oder längeren 
Leitungen. Dann schwingt die 3,3V Versorgung über und der Crowbar löst 
aus, was ja auch OK ist, wenn die Spannung 3,8V überschreitet.

Schau dir mal die 3,3V beim Anstecken mit einem Oszi an.

Bedenke, dass ein Kondensator beim Zuschalten einen Kurzschluss 
darstellt!

von None (Gast)


Lesenswert?

Ich kenne das Problem. Das liegt daran, dass beim anschalten einer Last, 
durch Induktivitäten (Kabel, etc.), eine Spannungsspitze entsteht die 
die
Crowbar zum durchschalten veranlasst. Das passiert auch bei den 
"einfachen" Crowbars mit Triac/Thyristor und Zenerdiode.
Hatte dazu auch keine gute Lösung gefunden und bin auf TVS-Dioden 
umgestiegen. Sind prima und kosten fast nix. PKE....usw.
Bidirektionale Typen benutzen!

von Falk B. (falk)


Lesenswert?

@ None (Gast)

>Hatte dazu auch keine gute Lösung gefunden und bin auf TVS-Dioden
>umgestiegen. Sind prima und kosten fast nix. PKE....usw.

Nützen nur nix für die SICHERE Begrenzung NIEDRIGER 
Versorgungsspannungen!

von Ulrich (Gast)


Lesenswert?

Bei der Niedrigen Spannung wäre ggf. eine Kombination aus Zenerdiode und 
Leistungstransistor eine Alterntive zur TVS Diode, also zur Begrenzung 
der Spannungsspitzen statt eines harten Kurzschluss. Das kann ggf. auch 
zusätzlich zu einem dann ggf. langsameren Crowbar kommen. Wegen der 
Induktivitäten der Zuleitungen muss aber ggf. die Spannungsbegrenzung 
mit auf die Platinen mit der Last, denn da darf die Spannung nicht zu 
hoch sein.

Der Einwand mit dem wo anschließen ist natürlich auch noch so eine 
Sache. Bei 20 A die schnell ein oder ausgeschaltet werden, können da 
schon kleine Induktivitäten stören.

Beim LM393 ist auch noch das Problem das die Versorgung des Komparators 
sich auch ändert - das Einschaltverhalten ist nicht unbedingt so gut 
definiert.

von oszi40 (Gast)


Lesenswert?

Falk Brunner schrieb:
> Schau dir mal die 3,3V beim Anstecken mit einem Oszi an.

Das sage ich auch.

Das Übel ist vermutlich nicht unbedingt die Crwobar-Schaltung sondern 
Dein Netzteil, was bei bestimmten Zuständen einen Ausreißer beim Regeln 
macht! Entweder Gegenprobe mit ANDEREM Netzteil oder evtl. einige 
Experimente mit Elkos (falls Du noch genug Opferthyristoren im Haus 
hast).

Bitte melde dich an um einen Beitrag zu schreiben. Anmeldung ist kostenlos und dauert nur eine Minute.
Bestehender Account
Schon ein Account bei Google/GoogleMail? Keine Anmeldung erforderlich!
Mit Google-Account einloggen
Noch kein Account? Hier anmelden.