OPV Ausgangsschutzbeschaltung LM358

[Ich (Gast)]

Liebes Forum,

ich habe eine Frage zur Ausgangsschutzbeschaltung von OPV's, in 
vorliegendem Fall des LM358.

Der Analogausgang soll vor allem gegen mögliche HF-Einkopplungen und 
eingekoppelte Überspannungen geschützt werden.

Der LM358 gibt eine Spannung zwischen 0 und 10 V aus und geht auf eine 
Messbox.
Die Kontakte sollen gegen die beschriebenen Szenarien geschützt werden. 
Natürlich mit möglichst wenig Aufwand ;)

Hat jemand eine Idee für diese Schutzbeschaltung?

Viele Grüße

[U. M. (oeletronika)]

Hallo,
Schutzbeschaltungen können einfach und auch sehr aufwendig sein.
Kommt auf die Anwendung, das Sicherheitsbedürfnis und die zu erwartenden 
Störungen an.

> Ich schrieb:
> Der Analogausgang soll vor allem gegen mögliche HF-Einkopplungen und
> eingekoppelte Überspannungen geschützt werden.
Wo angewendet? Welche Leitungslängen? Welche Art von Leitungen?

Wo sollen die HF-Störungen herkommen, die relevant auf den Ausgang 
wirken könnten?
Woher sind Überspannungen zu erwarten?

> Der LM358 gibt eine Spannung zwischen 0 und 10 V aus und geht auf eine
> Messbox.
> Die Kontakte sollen gegen die beschriebenen Szenarien geschützt werden.
> Natürlich mit möglichst wenig Aufwand ;)
Der geringste Aufwand heißt: Weglassen. Das hat auch den riesen Vorteil, 
dass keine zusätzlichen BE stören können oder fehlerhaft montiert werden 
könnten.

Natürlich sind Schutzmassnahmen zweckmäßig, wenn Störungen zu erwarten 
sind.
- Das geht los bei Verwendung korrekter Kabel (z.B. geschirmt und 
paarweise verdrillt), Schirmung ordentlich geerdet.
witer mit:
- Filter (z.B. Tiefpassbeschaltungen) am Ausgang
- Überspannungsschutz mit Suppressordioden oder Z-Dioden
- spezielle Schaltungskonzepte mit galv. Trennung und differenzieller 
Signalübertragung
- und daraus resultierend robuster Überspannungsschutz (z.B. gegen 
Folgen von Blitzschlag) gegen Gleichtaktstörungen z.B. mit Gasableitern 
usw.

Gruß Öletronika

[Ich (Gast)]

Vielen Dank für die ausführliche Antwort.

Der Anwednungsfall ist die Auswertung von Messignalen (bis zu 10 V, 
einige mA).
Die Leitungslängen sind vernachlässigbar würde ich sagen, wahrscheinlich 
werden es nicht mehr als  10 cm mit 0,1 mm².

Die HF-Störungen kommen von den Baugruppen der Umgebung (z.B. 
Umrichter).

Überspannungen könnten durch Fehlerfall über die Messbox eingetragen 
werden oder durch Koppelüberspannungen (kapazitiv am 
wahrscheinlichsten).

Es ist jedenfalls sicher, dass die Umgebung realtiv reich an Störungen 
sein wird.

Tendenziell habe ich mir vorgestellt ein paar wenige Bauelemente dem 
AUsgang vorzuschalten. Mehr Aufwand sollte es nicht werden.

[voltwide (Gast)]

Ich würde als Erstes einen Widerstand in Reihe zum Ausgang schalten - 
typischer Wert wäre 1kOhm.

[U. M. (oeletronika)]

Hallo,
> Ich schrieb:
> Die Leitungslängen sind vernachlässigbar würde ich sagen, wahrscheinlich
> werden es nicht mehr als  10 cm mit 0,1 mm².
Ja, das ist wahrlich keine lange Leitung für ein einfaches analoges 
Signal.
Ein Tiefpass am Ausgang reicht normal aus um Einkopplungen zu 
unterdrücken.

> Die HF-Störungen kommen von den Baugruppen der Umgebung (z.B.
> Umrichter).
Da würde ich mir eher um das ganze Gerätedesign und vor allem um das 
Layout Gedanken machen.

> Überspannungen könnten durch Fehlerfall über die Messbox eingetragen
> werden oder durch Koppelüberspannungen (kapazitiv am
> wahrscheinlichsten).
Bei einer Leitung (Antenne von 10cm Länge) an einen rel niederohmigen 
OPV-Ausgang?
Im Zweifelsfall kann man BE für Überspannungsschutz einfügen (siehe 
oben).

> Es ist jedenfalls sicher, dass die Umgebung realtiv reich an Störungen
> sein wird.
> Tendenziell habe ich mir vorgestellt ein paar wenige Bauelemente dem
> AUsgang vorzuschalten. Mehr Aufwand sollte es nicht werden.
Was hast du für Problem mit dem Ausgang???
Wenn, dann werden die Störungen eher von dem zu speisenden Eingang 
emfangen. Ist dir das egal?
Gruß Öletronika

[Mark S. (voltwide)]

U. M. schrieb:
> Bei einer Leitung (Antenne von 10cm Länge) an einen rel niederohmigen
> OPV-Ausgang?

Bei diesen langsamen OPVs ist der Ausgang nur bei tiefen Frequenzen 
niederohmig, für höhere Frequenzen oder Transienten gilt diese Annahme 
nicht. Da zeigt ein Reihenwiderstand eine Menge Filterwirkung.

[M. K. (sylaina)]

Also ich hatte beim LM358 auch noch nie Probleme mit HF-Einkopplung am 
Ausgang, da sind die Eingänge sehr viel kritischer.