Schaltregler korrekt absichern

[Müller (Gast)]

Wie sichert man einen Schaltregler richtig ab? Wie dimensioniert man die 
Sicherung richtig und ergreift man weitere Maßnahmen (TVS hinter dem 
Regler)?

Ich habe oft beobachtet, dass bei einem Kurzschluss bzw. Überlast hinter 
dem Regler dieser voll aufmacht und dann die Spannung so schwankt, dass 
die Elektronik abraucht. Das ist bei verschiedenen Modellen passiert, 
u.a. auch bei LED-Treibern.

Eine Sicherung hilft nur, wenn sie sehr schwach ausgelegt ist. Dann ist 
versehentliches Ansprechen oder durch den Einschaltstromstoß aber schon 
fast die Regel. Ist die Sicherung zu stark, erfüllt sie ihren Zweck 
nicht.

[Gerd E. (robberknight)]

Am besten einen Regler nehmen der sowas schon eingebaut hat. Gerade bei 
Current-Mode-Reglern ist sowieso immer schon ein Current-Sense-Shunt 
eingebaut. Viele nutzen den auch gleich um bei Überstrom abzuschalten 
und nach einer kurzen Pause es wieder zu versuchen.

Wenn Du auf einen Regler ohne sowas festgelegt bist, dann selber eine 
Überstromabschaltung realisieren. Viele Regler haben ein Enable-Pin, 
damit kannst Du abschalten. Ansonsten Sense-Eingang auf High legen.

Für sowas braucht man in vielen Fällen eine Highside-Messung des Stroms, 
da ein Kurzschluss zu Masse oft auch an anderer Stelle vorkommen kann 
und der Strom dann am Shunt vorbeigeht.

Highside-Messung geht entweder mit Spezialbauteilen wie 
ZXCT1009+Komparator oder JFET-Opamp, Mosfet und Komparator.

Das ganze entweder so aufbauen, daß nach Überstrom dauerhaft 
abgeschaltet wird, oder nach einer gewissen Zeit erst automatisch 
wiedereingeschaltet wird. Wenn Du sofort nach Ende des Überstroms wieder 
freigibst, oszilliert das ganze hübsch und Last+Regler gehen dennoch in 
Rauch auf.

[Dingens23 (Gast)]

Hallo,

du kannst einen Schaltregler (Buck nehme ich an) nicht mittels Sicherung 
gegen Kurzschluss absichern.

Begründung:
Der Eingangsstrom hängt vom Übersetzungsverhältnis ab. Bei einem 
Kurzschluss ist die Ausgangsspannung gering und damit das 
Übersetzungsverhältnis hoch.

In etwa so:

Iin = (Uout/Uin)  Iout  (1/ETA).

Folge:
im Normalbetrieb wird dein Strom höher sein, als bei einem Kurzschluss, 
wodurch die Sicherung nicht funktionieren kann. Der Maximale Strom tritt 
bei maximaler Leistung auf.

Der Bereich des max. Stromes wird bei einem Kurzschluss sehr schnell 
durchfahren, wodurch viele Sicherungen nicht auslösen werden.

--> Lösung:
Daher muss man einen Regler nehmen, der Kurzschlussfest ist. Wichtig ist 
außerdem, den Sättigungsstrom der Drossel so zu wählen, dass die Drossel 
nicht in Sättigung geht, wenn der Regler in Strombegrenzung geht. 
(Maximum von "short circuit current limit" im Datenblatt).
Gleiches gilt für die Diode, die bekommt bei einem Kurzschluss den Strom 
fast zu 100% ab.

Machst du es richtig, wird die Schaltung bei einem Kurzschluss nicht 
einmal richtig warm und schon gar nicht kaputt.