Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Eingangskondensatoren vor DC/DC-Wandler


von pilow (Gast)


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Hallo,
auf eienr Platine verwende ich einen DC/DC-Wandler (Recom 
R-78HB5.0-0.5L). Versorgt wird Platine vom Labornetzteil mit 48V. Wie 
groß sind die Eingangs- und Ausgangskondensatoren des Wandlers zu 
wählen? Gibt es dafür eine Faustregel? Einen Elko am Eingang?

: Verschoben durch Moderator
von pilow (Gast)


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Die Zuführung der Eingangsspannung ist mit einem Verpolschutz und 
Stabilisierung versehen. Ist die Schaltung so richtig?

von asd (Gast)


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Faustregel -> ins Datenblatt schauen. Im ersten Datenblatt, was ich 
gefunden habe steht was von 3.3u als 50V bzw. 100V Typ.

von pilow (Gast)


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Und ausgangsseitig ist kein Kondensator nötig?

von Flo (Gast)


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Ich glaub ich versteh den Verpolschutz nicht. Rinnt da nicht (fast) der 
gesamte Strom über die 60V Z-Diode?

von pilow (Gast)


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Flo schrieb:
> Ich glaub ich versteh den Verpolschutz nicht. Rinnt da nicht
> (fast) der
> gesamte Strom über die 60V Z-Diode?

Die 60V Z-Diode dient der Stabilisierung. Diese sollte im Normalfall 
nicht leiten, da die angelegte Spannung von 48V im Normalfall nicht die 
Zener-Spannung erreicht

von Flo (Gast)


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Ja schon klar. Aber bei verpoltem Anschluss der Spannung hab ich 
gemeint. Da schließt die 60V Zenerdiode Vin kurz. Man könnte die Fuse 
direkt nach dem Vin Anschluss platzieren, dann würde, bei Verpolung die 
Sicherung fallen (vorrausgesetzt die Diode hält den Strom aus).

von pilow (Gast)


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Da gebe ich dir natürlich recht. Gibt es eine andere Vorgehensweise um 
die nachfolgende Schaltung gegen Spannungen über 60V zu schützen?

von Achim S. (Gast)


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Flo schrieb:
> Aber bei verpoltem Anschluss der Spannung hab ich
> gemeint

das sperrt der FET.

von Christoph (gizmo)


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pilow schrieb:
> Da gebe ich dir natürlich recht. Gibt es eine andere Vorgehensweise um
> die nachfolgende Schaltung gegen Spannungen über 60V zu schützen?

Üblich sind Varistoren für hohe Überspannungen und danach eine 
Supressor/Z-Diode für die niedrigeren. Der Varistor schützt praktisch 
die Diode, und die Diode den Rest der Schaltung weil Varistoren höhere 
Leistungen verbraten können als Dioden, allerdings altern sie mit der 
Zeit.

Die Recom Regler (auch wie die TSR von Tracopower) brauchen keine 
externen Kondensatoren. Für Eingangsspannungen über 50V wird im 
Datenblatt ein 3.3uF 100V Kondensator am Eingang empfohlen, 
Ausgangsseitig braucht man nichts.

von Lothar M. (Firma: Titel) (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite


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Achim S. schrieb:
> das sperrt der FET.
Das ist ja der Trick und die eigentliche Idee des Verpolschutzes...
Siehe http://www.lothar-miller.de/s9y/categories/39-Verpolschutz

pilow schrieb:
> Die 60V Z-Diode dient der Stabilisierung. Diese sollte im Normalfall
> nicht leiten, da die angelegte Spannung von 48V im Normalfall nicht die
> Zener-Spannung erreicht
Wenn diese 60V Z-Diode anfängt zu leiten, dann legiert sie durch bevor 
die 5A Sicherung auch nur den Hauch einer Chance zum Auslösen hat. Denn 
5A*60V ergeben 300W in der Z-Diode. Und bei einem Strom von 5A darf die 
Sicherung garantiert noch nicht(!!) auslösen.

: Bearbeitet durch Moderator
von pilow (Gast)


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Lothar M. schrieb:
> Achim S. schrieb:
> Und bei einem Strom von 5A darf die
> Sicherung garantiert noch nicht(!!) auslösen.

Was meinst du damit?

von Lothar M. (Firma: Titel) (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite


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pilow schrieb:
> Was meinst du damit?
Eine 5A Sicherung ist so definiert, dass sie einen Strom von 5A 
ausdauernd und immer aushält und garantiert nicht durchbrennt.

Und je nach Auslösecharakteristik löst sie bei einem (deutlichen!) 
Überstrom dann eher bei schnell nach 1 Sekunde bei 10A oder eher langsam 
nach 1 Minute bei 15A aus...

: Bearbeitet durch Moderator
von pilow (Gast)


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Lothar M. schrieb:
> pilow schrieb:
>> Was meinst du damit?
> Eine 5A Sicherung ist so definiert, dass sie einen Strom von 5A
> ausdauernd und immer aushält und garantiert nicht durchbrennt.
>
> Und je nach Auslösecharakteristik löst sie bei einem (deutlichen!)
> Überstrom dann eher bei schnell nach 1 Sekunde bei 10A oder eher langsam
> nach 1 Minute bei 15A aus...

Was für eine Diode müsste ich nehmen um die Schaltung vor Strömen größer 
als 5A zu schützen? Habt ihr ein Beispiel?

von sgg (Gast)


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Die Frage ist eher, was die zu erwartenden Überspannungs-Spikes sind,
die die Z-Diode abfangen soll und nebenbei auch noch was die 
5A-Sicherung
absichern soll.

von pilow (Gast)


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Überspannungsspikes sind nicht zu erwarten, da es sich um einen 
Demonstrationsaufbau handelt, der mit einem Labornetzteil versorgt wird. 
Die rund 4,7A sind auf meherere LED-Treiber aufgeteilt und versorgen 
außerdem den DC/DC-Wandler

von Lothar M. (Firma: Titel) (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite


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pilow schrieb:
> Was für eine Diode müsste ich nehmen um die Schaltung vor Strömen größer
> als 5A zu schützen?
Das Problem ist nicht die Diode. Das Problem ist die Sicherung. Ich 
habe mal die Abschaltzeiten für eine Littefuse Serie 213 Sicherung 
angehängt: die 5A Sicherung hält für 2 Minuten 10A aus ohne auszulösen.

> um die Schaltung vor Strömen größer als 5A zu schützen?
Warum soll die Schaltung vor Strömen größer 5A geschützt werden? Gibt es 
einen Betriebsfall, wo sie mehr bekommen könnte?

von pilow (Gast)


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Lothar M. schrieb:
> pilow schrieb:
>> Was für eine Diode müsste ich nehmen um die Schaltung vor Strömen größer
>> als 5A zu schützen?
> Das Problem ist nicht die Diode. Das Problem ist die Sicherung. Ich
> habe mal die Abschaltzeiten für eine Littefuse Serie 213 Sicherung
> angehängt: die 5A Sicherung hält für 2 Minuten 10A aus ohne auszulösen.
>
>> um die Schaltung vor Strömen größer als 5A zu schützen?
> Warum soll die Schaltung vor Strömen größer 5A geschützt werden? Gibt es
> einen Betriebsfall, wo sie mehr bekommen könnte?

Nein, ich wollte jedoch trotzdem einen Schutz vor zu größen Strömen 
vorsehen

von Boris O. (bohnsorg) Benutzerseite


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pilow schrieb:
> Was für eine Diode müsste ich nehmen um die Schaltung vor Strömen größer
> als 5A zu schützen? Habt ihr ein Beispiel?

Eine Schwarze (rundes Gehäuse), mit silbernem Ring an der Kathodenseite. 
Ich fürchte es bringt dich sehr viel weiter, mit farbigen Stiften etwas 
aufs Papier zu zeichnen, das dir die Verhältnisse näher bringt. Du 
könntest bspw. die vertikale Länge der Bauteile benutzen, die darüber 
notwendigen oder tatsächlich anliegenden Spannungen sichtbar zu machen. 
Die +-Leitung liegt mithin bspw. 48 Kästchen über der GND-Leitung. Die 
60V-Z-Diode ragt deutlich über die +-Leitung hinaus und leitet niemals. 
Es ist wahrscheinlich auch das falsche Symbol und gemeint ist eine 
unipolare TVS-Diode. Ob man soetwas aber an die Ausgangsseite machen 
sollte, ist eine esoterische Diskussion. (Man könnte sie rein technisch 
überall dort einbauen, wo Überspannungen abzuleiten wären.)

An einem Spannungswandler würde ich persönlich niemals die 
Eingangsspannung regeln. Dafür verbaue ich solche Klötzchen, es ist ihre 
Hauptaufgabe zu regeln. Sie zu schützen ist eine andere Frage. Da sind 
MOSFET, Sicherung und Überspannungsschutz ausreichend. Wenn du wirklich 
viel Angst hast, spendierst du eine klassische Crowbar-Schaltung, um die 
Sicherung definitiv zu zerstören, während die kurzzeitig anliegende 
schädliche Überspannung (durch die Crowbar-Schaltung) abgeleitet wird. 
Eine Strombegrenzung möchtest du nicht einbauen.

von pilow (Gast)


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Lothar M. schrieb:
> pilow schrieb:
>> Was für eine Diode müsste ich nehmen um die Schaltung vor Strömen größer
>> als 5A zu schützen?
> Das Problem ist nicht die Diode. Das Problem ist die Sicherung. Ich
> habe mal die Abschaltzeiten für eine Littefuse Serie 213 Sicherung
> angehängt: die 5A Sicherung hält für 2 Minuten 10A aus ohne auszulösen.
>
>> um die Schaltung vor Strömen größer als 5A zu schützen?
> Warum soll die Schaltung vor Strömen größer 5A geschützt werden? Gibt es
> einen Betriebsfall, wo sie mehr bekommen könnte?

Also die Sicherung mit 0,5A würde bei einem Strom von 5A nach 0,2 
Sekunden auslösen?

von sgg (Gast)


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Bezüglich Eingangskondensator.

Er muss so groß sein, dass er den gesamten Rippel-Strom vertragen kann
und die Rippel-Spannung unter ein für Sie akzeptables Minimal-Nivea
bringt.

von pilow (Gast)


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Obwohl, damit könnte ich keine 4,7A dauerhaft liefern ^^

von Lothar M. (Firma: Titel) (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite


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pilow schrieb:
> Also die Sicherung mit 0,5A würde bei einem Strom von 5A nach 0,2
> Sekunden auslösen?
Ja, aber ich dachte, du willst 5A drüber lassen... :-/
Oder wofür ist die Sicherung denn jetzt da?
Die 500mA Sicherung wird eben auch bei 1A nach 2 Minuten auslösen...

Vielleicht hilft dir weiter, wenn du die Sicherung nicht als 
Geräteschutz ansiehst (dafür ist sie eh' zu langsam), sondern als 
Leitungsschutz. Bevor die Leitung und das Haus abbrennt muss die 
Sicherung den Strom unterbrechen. Dafür sind Schmelzsicherungen 
gemacht und gedacht.

: Bearbeitet durch Moderator
von pilow (Gast)


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Lothar M. schrieb:
> pilow schrieb:
>> Also die Sicherung mit 0,5A würde bei einem Strom von 5A nach 0,2
>> Sekunden auslösen?
> Ja, aber ich dachte, du willst 5A drüber lassen... :-/
> Oder wofür ist die Sicherung denn jetzt da?
> Die 500mA Sicherung wird eben auch bei 1A nach 2 Minuten auslösen...
>
> Vielleicht hilft dir weiter, wenn du die Sicherung nicht als
> Geräteschutz ansiehst (dafür ist sie eh' zu langsam), sondern als
> /Leitungsschutz/: bevor die Leitung und das Haus abbrennt muss die
> Sicherung den Strom unterbrechen. Dafür sind Schmelzsicherungen
> gemacht und gedacht.

Ja ich denke dann werde ich da eine andere Sicherung auswählen. Macht 
die 60V Z-Diode dann Sinn?

von Lothar M. (Firma: Titel) (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite


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pilow schrieb:
> Macht die 60V Z-Diode dann Sinn?
Die war eigentlich schon von Anfang an sinnlos... ;-)
Lass sie weg. Du hast dort nie 60V, deshalb ist die hinfällig. Und 
wenn du tatsächlich unbedingt was gegen Überspannungen verbasteln 
willst, nimm ein "Brecheisen" (Google: crowbar schematic).

: Bearbeitet durch Moderator
von pilow (Gast)


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Lothar M. schrieb:
> pilow schrieb:
>> Macht die 60V Z-Diode dann Sinn?
> Die war eigentlich schon von Anfang an sinnlos... ;-)
> Lass sie weg. Du hast dort nie 60V, deshalb ist die hinfällig. Und
> wenn du tatsächlich unbedingt was gegen Überspannungen verbasteln
> willst, nimm ein "Brecheisen" (Google: crowbar schematic).

Aber der Verpolschutz funktioniert so?

von Lothar M. (Firma: Titel) (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite


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pilow schrieb:
> Aber der Verpolschutz funktioniert so?
Ja, tadellos...

von Icke ®. (49636b65)


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pilow schrieb:
> Macht die 60V Z-Diode dann Sinn?

Für den Schutz gegen Überspannung gibt es welche, die speziell dafür 
gedacht sind und ..tataa.. auch noch "Überspannungsschutzdioden" heißen. 
Die vertragen kurzzeitig sehr hohe Ströme, sodaß die Sicherung keine 
Chance hat. Kaufen kann man die auch:

http://www.reichelt.de/Ueberspannungs-schutzdioden/2/index.html?&ACTION=2&LA=2&GROUP=A46&GROUPID=3000&START=0&OFFSET=16&SHOW=1

von Lothar M. (Firma: Titel) (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite


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Icke ®. schrieb:
> auch noch "Überspannungsschutzdioden" heißen.
Die sind aber nicht dafür da, die Schaltung vor 80V zu schützen, sondern 
sie dienen dem Schutz gegen kurze (Hoch-)spannungstransienten im µs oder 
einstelligen ms-Bereich. Und so hören im Datenblatt alle Diagramme und 
Zahlen bei 10ms auf. In diesem Zeitbereich denkt die Schmelzsicherung 
aber noch nicht mal laut übers Auslösen nach...

Denn auch die "fette" 1500W-TVS hier hat nur 5W Dauerleistung: 
http://www.reichelt.de/Ueberspannungs-schutzdioden/1-5KE-47A/3/index.html?&ACTION=3&LA=2&ARTICLE=41867&GROUPID=3000&artnr=1%2C5KE+47A
Ergo werden auch diese Dioden in der obigen Schaltung durch die 
umgesetzten 300W durchlegieren, kurz nachdem sie zu leiten beginnen.

: Bearbeitet durch Moderator
von Icke ®. (49636b65)


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Lothar M. schrieb:
> Und so hören im Datenblatt alle Diagramme und
> Zahlen bei 10ms auf. In diesem Zeitbereich denkt die Schmelzsicherung
> aber noch nicht mal laut übers Auslösen nach...

Das kommt auf die Sicherung und den Kurzschlußstrom an. Siehe 
beispielhaftes Kennliniendiagramm (PDF-Seite 20):

http://ep-de.mersen.com/fileadmin/catalog/Literature/Catalogs/GUI-The-Guide-11-Miniature-Fuse-Links-Catalog-DE.pdf

Der Typ Flink HF mit 5A Nennstrom löst bei ca. 70A tatsächlich schon 
nach 10ms aus, wenn ich das richtig deute. Die Gretchenfrage ist halt, 
ob die Spannungsquelle niederohmig genug ist, um den für schnelles 
Auslösen nötigen Strom zu bringen.

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