Hallo. Ich bin gerade dabei, 2 Platinen/Schaltungen zu entwerfen. Einer ist Master (hier wird mittels 7805 5V bereit gestellt) und der andere ist Slave. Beide sind mit einem Kabel verbunden, über dem ein relativ langsamer SPI-BUS und die Versorgungsspannung geht. Meine Frage ist nun, wie man solche Anschlüsse sichert. Also wie mache ich den 7805 Verpolungssicher und Kurzschlussfest, was muss ich mit den IOs von den uCs machen usw. Zum 7805: Hier habe ich gesehen, dass man ein Verpolungsschutz mit 2 gleichen Dioden machen kann. Eine in Flussrichtung am Ausgangspin und eine zwischen GND-Anschluss und GND (um den Spannungsabfall der Diode am Ausgang auszugleichen). Ist das eher Pfusch, gibt es eine bessere Möglichkeit oder ist das so in Ordnung? Wie mache ich den Ausgang Kurzschlussfest? Ein Widerstand in Reihe? Der verfälscht mir doch aber die Spannung je nach Strom. Zu den IOs: Ich habe da gesehen, dass man dort einen Widerstand in Reihe schalten kann, da die Eingänge ja recht hochohmig sind. Gegen "falsche" Spannungen helfen wohl 2 Dioden (gegen GND und gegen Vdd). Doch welche? Ist eine 1N4007 ok oder zu lahm? Oder eine 1N4148? Oder doch eine Schottky-Diode? Brauchen die Widerstände nur an die Ausgänge oder auch an die Eingänge. Und vom Layout: Sollen vom Stecker aus gehend erst die Dioden kommen und dann der R oder ist das egal? Habe ich da noch irgendwas vergessen? Gibt es dafür ein fertiges IC? Ich habe schonmal so eine Doppeldiode gesehen, aber gibt es sowas auch mit dem Widerstand und ggf. noch andere nützliche Bauteile drin? Oder gleich für mehrere Signale z.B. im SOIC8, MSOP10 oder SOIC14 o.ä. Danke schonmal. Ich hoffe es kann mich jemand erleuchten. Ich trau mir zu die Schaltung zum laufen zu bringen, aber mit solch einer Schutzbeschaltung hatte ich bisher noch nichts am Hut. Nicht dass man den Stecker einmal anfässt und der uC ist hinüber
Schutzbeschaltung IO: Möglichkeit 1. mit 2x 1N4148, die völlig ausreichen sollten. SK-Dioden hätten hier den Vorteil, das die Fehlspannung statt -0,7 und VCC+0,7 nur -0,2 und VCC+0,2 beträgt. Für Eingänge kann man das auch mit einer weiteren Kapazität vom Eingang zur Masse als Tiefpass ausbauen und damit kürzere Störungen und prellen der Eingänge filtern und minimieren. Nachteil: Überspannung wird nach VCC abgeleitet, daher muss dein Spannungsregler diese über die Stromquelle kurzschließen. VCC | - 1N4148 __ ^ -| \ | _ | )-o-|___|- -|__/ | - 330R ^ 1N4148 | GND Möglichkeit 2.: Die Überspannung mit einer Z-Diode gegen Masse ableiten. __ -| \ __ | )- o-|___|- -|__/ | z 330R A 5v6 oder 3v3 | GND Spannungsregler: Beim 78/79 Regler immer eine Rücklaufdiode vom Ausgang zum Eingang mit einbauen, das diese Regler einen Rückfluss nicht vertragen. Diese sollte auch mindestens für den Nennstrom des Reglers ausgelegt sein. Um die Schwingneigung des Reglers zu unterdrücken ist es hilfreich 100nF Keramikondesatoren direkt am Regler von der Masse zum Eingang und Ausgang zu legen. Zusätzlich einen Elko am Ausgang deiner Regelschaltung um einem Keramikkondensator von 100-470nF parallel. Eine Grundlast von ca. 1K bis 10K am Ausgang deiner Stromversorgung sichert den Regler für plötzlichen Lastabfall ab. Grundsätzlich aber noch einmal in des Datenblatt deines Reglers schauen. Dort gibt es meistens Application Notes und Empfehlungen die dir genauers sagen. Nicht alle Regler haben die gleichen Eigenschaften, auf diese alle mit 78xx Anfangen.
Du nimmst eine Diode (1N4007) von der Versorgungspannung zum Eingang des 7805 um eine Verpolung auszuschalten - bei den Sapnnungsverlusten kommst es auf die 0,7V nicht mehr an. Dann schaltest Du eine Diode vom Ausgang des 7805 zum Eingang, damit bei Kurzschluß des Eingangs der Ausgangskondensator schnell entladen wird und nict den 7805 tötet. Der Rest der Schaltung ist dann egal. Bei den IOs schreibst Du nicht, was es ist, aber die Ein- und Asugänge von uCs sind in der Regel kurzschlußfest und haben Clamp-Dioden.
Hast Du genügend Spannungsreserve, kannst Du den 7805 auch mit einem Brückengleichrichter verpolsicher machen. Die meisten 7805-er haben den Kurzschlussschutz integriert und brauchen keinen Schutz, vorausgesetzt die Wärme, der maximalen Verlustleistung, kann abgeführt werden.
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