Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Schutzschaltung KFZ 5A@12V


von Paul M. (paul93)


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Hallo, ich verwende in einem Transporter und einem Boot (Baujahr>2012) 
Funkgeräte. Leider sind bereits zwei der Geräte defekt. In einem 
weiteren Fahrzeug wurde eine kleine kommerzielle (Quelle und Hersteller 
unbekannt) Schutzschaltung eingebaut. Vermutlich hält das Gerät in 
diesem Fahrzeug deswegen durch. Den Schaltplan dieser Schutzschaltung 
habe ich angehängt.

Meine Frage ist nun: Was macht diese Schaltung? Gibt es einen typischen 
Namen dafür? Tiefpass? Kann ich sie einfach so nachbauen? Der 
Strombedarf beim Senden beträgt knapp über 5A.

Ich vermute, dass die Geräte beim Starten der Motoren mit 
eingeschalteten Funkgeräten kaputt gegangen sind. Der Transporter musste 
auch einmal mit Starthilfe gestartet werden. Ob die Funkgeräte dabei 
kaputt gegangen sind kann ich aber nicht sicher sagen!

Ich habe in "Batterien, Bordnetze und Vernetzung" von Konrad Reif 
(Hrsg.) mich bezüglich der Elektromagnetischen Verträglichkeit (EMV) und 
Funkentstörung etwas belesen. In der DIN 40 839, Teil 1 sind 
verschiedene Prüfimpulse definiert. Dabei können wohl beim Abschalten 
induktiver Verbraucher Impulsamplituden von bis zu -100V entstehen. Wie 
halten andere Geräte (Navi, Radio, ...) das aus?

Bei Conrad gibt es kleine Module, welche parallel über die Batterie 
geklemmt werden und angeblich alle Spannungsspitzen erfolgreich 
wegschneiden. ( 377175 - 62 ) Wenn das so funktionieren würde, warum hat 
dann nicht jedes Fahrzeug so eine Schaltung serienmäßig?

: Verschoben durch Admin
von F. F. (foldi)


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von oszi40 (Gast)


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Paul M. schrieb:
> dann nicht jedes Fahrzeug so eine Schaltung serienmäßig?

Weil auch Massepunkte und die böse Spannungspitzen diverser 
Induktivitäten eine Rolle spielen. Wenn Dein Gerät z.B. gleichzeitig mit 
der Zündspule abgeschaltet wird, entädt sich diese Energie 
wahrscheinlich genau über Dein Gerät und die Schutzschaltung nahe am 
Akku bleibt wirkungslos!

von Wolfgang (Gast)


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Paul M. schrieb:
> Tiefpass?

Ja, genauer ein symmetrischer Tiefpass. Ob es sinnvoll ist, die Masse 
von Funkgerät und Fahrzeug hochfrequenzmäßig zu trennen, hängt 
sicherlich auch von Antennentyp, Montageart und Fzg-Chassis ab.

von Paul M. (paul93)


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F. F. schrieb:
> https://www.mikrocontroller.net/articles/Kfz_Spann...
Danke für den Link. Den Artikel hatte ich auch schon gefunden. Leider 
funktioniert die dort vorgestellte Schaltung wohl nur bis 1,2A. Mir 
fehlt das Wissen, wie man die Drossel dimensionieren muss um die 
Schaltung bis über 5A nutzen zu können.

oszi40 schrieb:
> Weil auch Massepunkte und die bösen Spannungsspitzen diverser
> Induktivitäten eine Rolle spielen. Wenn Dein Gerät z.B. gleichzeitig mit
> der Zündspule abgeschaltet wird, entlädt sich diese Energie
> wahrscheinlich genau über dein Gerät und die Schutzschaltung nahe am
> Akku bleibt wirkungslos!

Würde die von mir im Eingangspost angehängte Schaltung diese Gefahr denn 
unterbinden?

Wolfgang schrieb:
> Ja, genauer ein symmetrischer Tiefpass. Ob es sinnvoll ist, die Masse
> von Funkgerät und Fahrzeug hochfrequenzmäßig zu trennen, hängt
> sicherlich auch von Antennentyp, Montageart und Fzg-Chassis ab.
Das bedeutet, dass es bei der Schaltung weniger um einen 
Transientenschutz geht, sondern viel mehr darum, Störungen im Bereich 
der Funkfrequenz (80/160MHz) auf der Spannungsversorgung zu 
unterdrücken?

Bitte verzeiht eventuell blöde Fragen. Ich habe kaum Erfahrung mit 
Technik über 50Hz. Wie lässt sich denn die Grenzfrequenz des geposteten 
Tiefpasses berechnen?

von Nils S. (kruemeltee) Benutzerseite


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Paul M. schrieb:
> Würde die von mir im Eingangspost angehängte Schaltung diese Gefahr denn
> unterbinden?

Nein.

Die Schaltung kümmert sich um Störungen die auf beiden Leitungen 
vorhanden sein können. Überspannung z.B. wird dabei aber nicht 
verlässlich abgehalten.

von F. F. (foldi)


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Nils S. schrieb:
> Nein.
>
> Die Schaltung kümmert sich um Störungen die auf beiden Leitungen
> vorhanden sein können. Überspannung z.B. wird dabei aber nicht
> verlässlich abgehalten.

Hä?

Dann kann man ja die TVS Diode weg lassen.
Die Spannungsspitzen, die durch die Motorentechnik im Allgemeinen 
entsteht, die wird dadurch abgehalten, aber die Schaltung muss in der 
Leitung zum Gerät sitzen.

@TO
Dann suchst du dir eine Drossel, die bei 47µH halt 5A Dauerstrom kann.
Die Diode lässt du, es sei denn, du hast immer mehr als 16 Volt auf der 
Leitung.

Hochfrequenzeinstrahlungen kann die Schaltung sicher nicht verhindern, 
aber du hast dann das Problem in deinem Eingangspost völlig anders 
beschrieben.

Ich glaube nicht, dass die Schaltung die du gepostet hast, verhindert 
hat, dass das Funkgerät kaputt geht.
Bei dem "weiteren Fahrzeug":
Entweder das Funkgerät ist innen schon gut abgesichert oder die Anlage 
an Bord ist vielleicht moderner und es gibt dort eine bessere 
Lichtmaschine.

Du solltest auch mal gucken, ob die oder das Masseba(ä)nd(er) wirklich 
wirklich richtig verbunden sind.
Überhaupt solltest du mal alle Massepunkte blank schmirgeln.
Vielleicht beseitigst du so schon eher die Ursache für das alles.
Besonders beliebt für solche Phänomene ist das Masseband (beim Auto ist 
das so) zwischen Motor und Chassis.

: Bearbeitet durch User
von Nils S. (kruemeltee) Benutzerseite


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F. F. schrieb:
> Dann kann man ja die TVS Diode weg lassen.
> Die Spannungsspitzen, die durch die Motorentechnik im Allgemeinen
> entsteht, die wird dadurch abgehalten, aber die Schaltung muss in der
> Leitung zum Gerät sitzen.

Ich weiss nicht wo du eine TVS-Diode siehst. Ganz am Anfang ist ein 
Varistor drin, der aber erst bei 38VDC aufmacht. Die Schaltung ist kein 
Schutz für empfindliche Elektronik.

von Michael B. (laberkopp)


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Paul M. schrieb:
> Meine Frage ist nun: Was macht diese Schaltung?

Schützt vor kurzen Impulsen mit Überspannung.

> Der Transporter musste auch einmal mit Starthilfe gestartet werden.

Hoffentlich nicht vom 24V LKW.

> Wie halten andere Geräte (Navi, Radio, ...) das aus?

Sie enthalten Schutzschaltungen.

> Bei Conrad gibt es kleine Module, welche parallel über die Batterie
> geklemmt werden und angeblich alle Spannungsspitzen erfolgreich
> wegschneiden. ( 377175 - 62 ) Wenn das so funktionieren würde,

Die Conrad Schlrung ist witzlos weil unterdimensioniert. Der VDR ist 
gross genug, aebr die Zuleitungen winzigdünn.

> warum hat dann nicht jedes Fahrzeug so eine Schaltung serienmäßig?

Hat es, eine bessere. In der Lichtmaschine. Die (100V) Störungen treten 
auch nur dort auf, wo eine schlechte Verbindung (Korrosion der Kontakte, 
lange Leitung mit hoher Induktivität) zu Akku und Lichtmaschine besteht, 
denn beide begrenzen sonst Impulse sehr effektiv.


Ich würde sagen: Deine Schaltung wurde verkehrtherum eingebaut. Meiner 
Meinung nach müsste der Eingang rechts sein und der VDR am FuGe.

von F. F. (foldi)


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Nils S. schrieb:
> Paul M. schrieb:
>> Würde die von mir im Eingangspost angehängte Schaltung diese Gefahr denn
>> unterbinden?
>
> Nein.
>
> Die Schaltung kümmert sich um Störungen die auf beiden Leitungen
> vorhanden sein können. Überspannung z.B. wird dabei aber nicht
> verlässlich abgehalten.

Hast du überhaupt gesehen, was ich verlinkt habe?

Nur mal kurz die Bauteileliste:
Bauteile:

Stück  Bezeichner  Dimension  Typ
1  L1  47 µH, 1,2 A  TSL0808-470K1R2
1  D1  TVS 16V  P6KE16CA
3  Flachstecker  6,35 x 0,81 mm  Faston TAB

Nils, vielleicht erstmal lesen und dann dagegen posten.
Ist übrigens auch ein Teil der Netiquette.

: Bearbeitet durch User
von oszi40 (Gast)


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Nils S. schrieb:
> wo du eine TVS-Diode siehst

Die TVS ist im  F.Fo-Link  zu finden.

Allgemein vermisse ich eine Kfz-Sicherung vor der ganzen Schaltung, da 
flüssiges Silizium zum Kurzschluss neigt. Eine Bi-direktionale TVS ist 
sicher nützlich gegen übermäßige Überspannung, aber weniger gegen 
verpolte Abschaltspannungen. Deswegen eine unidirektionale TVS suchen 
oder notfalls NAHE am Gerät eine dicke Gleichrichterdiode in 
SPERRrichtung vom + nach - schalten um verpolte Spannungsspitzen 
kurzzuschließen.

von F. F. (foldi)


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Ich bin ganz bewusst nicht auf die Schaltung vom TO eingegangen, weil 
seine Probleme anderswo herkommen.

von oszi40 (Gast)


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von F. F. (foldi)


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oszi40 schrieb:
> F. F. schrieb:
>> 1  D1  TVS 16V  P6KE16CA
>
> Ist Bidirektional lt.
> http://de.rs-online.com/web/c/?searchTerm=TVS-Diode&sra=oss&r=t

Und was genau soll das bei Gleichstrom für ein Problem aufwerfen?

von F. F. (foldi)


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Diese Schutzschaltung ist nicht von mir und sie war Teil des 
Wettbewerbes, aber auch ohne sie getestet zu haben, glaub ich, dass sie 
zuverlässig schützt.

von oszi40 (Gast)


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Glaube kann Berge versetzen, aber keine bösen induktiven 
Abschaltspannungen verhindern. Diese sind lt. Lenz ihrer Ursachen 
entgegengerichtet.
http://www.dse-faq.elektronik-kompendium.de/dse-faq.htm#F.23

von Nils S. (kruemeltee) Benutzerseite


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F. F. schrieb:
> Nils, vielleicht erstmal lesen und dann dagegen posten.
> Ist übrigens auch ein Teil der Netiquette.

Genau das habe ich. Ich habe seine Frage beantwortet und NICHT den Link 
von dir Kommentiert. Du solltest lesen und verstehen lernen.

Zuerst das:

> Paul M. schrieb:
> Würde die von mir im Eingangspost angehängte Schaltung diese Gefahr denn
> unterbinden?

Dann das:

> Nein.
>
> Die Schaltung kümmert sich um Störungen die auf beiden Leitungen
> vorhanden sein können. Überspannung z.B. wird dabei aber nicht
> verlässlich abgehalten.

Dann du:

F. F. schrieb:
> Nils S. schrieb:
>> Nein.
>>
>> Die Schaltung kümmert sich um Störungen die auf beiden Leitungen
>> vorhanden sein können. Überspannung z.B. wird dabei aber nicht
>> verlässlich abgehalten.
>
> Hä?
>
> Dann kann man ja die TVS Diode weg lassen.
> Die Spannungsspitzen, die durch die Motorentechnik im Allgemeinen
> entsteht, die wird dadurch abgehalten, aber die Schaltung muss in der
> Leitung zum Gerät sitzen.

von F. F. (foldi)


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Oh Gott, Nils du hast recht. Entschuldige bitte!

von Nils S. (kruemeltee) Benutzerseite


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Es tut mir auch leid, wenn ich jetzt etwas ausfallend wurde. Sehr selten 
hier im Forum, dass man sich zuerst voneinander weg bewegt und dann 
wieder aufeinander zu ;)

von Paul B. (paul_baumann)


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Nils S. schrieb:
> Sehr selten
> hier im Forum, dass man sich zuerst voneinander weg bewegt und dann
> wieder aufeinander zu ;)

Das ist bei Duellen früher auch so abgelaufen.

Trefft Euch doch am Hermsdorfer Kreuz und trinkt eine Tasse Kaffee...

MfG Paul

von F. F. (foldi)


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Nils S. schrieb:
> Sehr selten
> hier im Forum, dass man sich zuerst voneinander weg bewegt und dann
> wieder aufeinander zu ;)

Das stimmt, aber mich müsste man hier dafür kennen, dass ich, wenn ich 
einen Fehler gemacht habe oder falsch lag, das auch zugebe und mich auch 
für falsches Verhalten entschuldige.

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