Hallo, die Frage lautet, wie dimensioniere ich R6 ? R6 soll 2 Aufgaben übernehmen. Kurzschlussstrom/Aufladestrom-Begrenzung beim einschalten für C1/C3. Und Überspannungsschutz für den 5W Traco DC-DC. Primär Überspannungsschutz. Im normalen Betrieb soll er natürlich so wenig wie möglich Verlustleistung verursachen. Im Schutzbetrieb muss er einen Teil der D6 Clampspannung vernichten. Diese beträgt 41,4V. Der Traco verträgt max. 36V. Aktuell stehe ich zwischen den Stühlen und weiß nicht weiter. a) ich rechne mit dem max. Laststrom vom Traco, wäre Eingangsseitig 0,2A. Dann komme ich auf (41,4V-36V)/0,2 = 27 Ohm und 1,1W b) Der Kurzschlussstrom beim einschalten wäre damit auf 24V/27 Ohm = 0,9A begrenzt. Aber das wären schon kurzzeitig 21W. ? c) im kaum belasteten bis nicht belasteten Zustand des Tracos weiß ich überhaupt nicht weiter was ich rechnen oder annehmen soll, wenn eine hohe Störspannung reinkommen sollte. Bleibe ich bei den 27 Ohm von a) und einen geringen Laststrom von 0,01A, dann würde über R6 nur noch eine Spannung von 0,27V abfallen und der Traco wäre beschädigt, weil von den 41,4V-0,27V zu hohe 41,13V übrig bleiben. Wie löst man das Problem?
Angehängte Dateien:
-
ESD_Traco.png
46 KB
:
Verschoben durch Moderator
Hi Bei welchem Idioten hast du diese Schaltung gefunden? Sieh dir einfach mal das Datenblatt des TSR an. Da steht drin was notwendig ist. MfG Spess
Veit D. schrieb: > Der Kurzschlussstrom beim einschalten wäre damit auf 24V/27 Ohm = 0,9A > begrenzt. Aber das wären schon kurzzeitig 21W. ? Dann must du prüfen, welche Pulsbelastung der Widerstand verträgt. Die 0.9A sind nur ein Spitzenwert.
Ist natürlich Quatsch, erst die Transientendiode und dann den Widerstand zu setzen. Umgekehrt ist das deutlich sinnvoller und gibt der Diode die Chance, Transienten zu killen, ohne sich selber zu opfern. Und was soll es bringen, einen 10µF parallel zu einem 100µF zu schalten? Wenns ein 100nF wäre, ok, aber so ist das unsinnig.
:
Bearbeitet durch User
Bei einer Betriebsspannung von 24V und einer maximalen Eingangsspannung des TSR1-2450 von 32V (lt. DB) bleibt für die TVS nicht viel Luft. Warum muss die Eingangsspannung so hoch sein? Traco gibt für den Wandler nominell eine Eingangsspannung von 12V an.
Angehängte Dateien:
-
EDS-Traco_b.png
43 KB
Hallo, die Schaltplan ist von mir. Welche Daten soll ich noch aus dem TVS Datenblatt entnehmen? Wenn ich R6 und D6 vertausche, dann habe ich doch ein viel größeres Problem? Dann liegt doch die Clamping Voltage D6 am Traco Eingang voll an und killt diesen. Wo soll die Überschussspannung hin? Zudem denke ich das die Supressordioden eigentlich dafür da sind solche Impulse selbst kurzzuschließen und das aushalten müssen. Bin immer noch der Meinung es wäre besser R6 hinter D6 zu platzieren. Nur wie dimensioniert man R6? In allen "Katalogen" oder wie man das nennen möchte, sehe ich immer zuerst die Dioden und danach den Serienwiderstand. Ähnlich wie hier. http://www.elektronikpraxis.vogel.de/index.cfm?pid=7525&pk=492592&fk=880910&type=article#2 Egal ob von TI, NXP oder Infineon. @ Wolfgang: weil ich das über eine längere dünnere Leitung mit mehreren Abnehmern mache. Die Frage hier ist nur ein spezieller Teil, weil ich mit dem ESD Schutz nicht klar komme. Der Ursprungsthread ist hier: Beitrag "Schaltplancheck erbeten - ATtiny & MAX485" Nur wenn ich mir die USB ESD Schutz-Bsp. anschaue, dann haben die TVS dort auch keine Luft, da muss auch alles überschüssige über den Serienwiderstand vernichtet werden. Oder nicht?
:
Bearbeitet durch User
Veit D. schrieb: > In allen "Katalogen" oder wie man das nennen möchte, sehe ich immer > zuerst die Dioden und danach den Serienwiderstand. Ähnlich wie hier. > http://www.elektronikpraxis.vogel.de/index.cfm?pid=7525&pk=492592&fk=880910&type=article#2 > Egal ob von TI, NXP oder Infineon Das ist dort eine Serienterminierung für SIGNALE. Das ist zur Reduktion der Abstrahlung... Man achte auf die VBus Leitung (= Stromversorgung) - siehst Du da irgendwo einen Widerstand? Jaja ;-) abgesehen von den paar Milliohm vom Ferrit natürlich...
Veit D. schrieb: > Wenn ich R6 und D6 vertausche, dann habe ich doch ein viel größeres > Problem? Dann liegt doch die Clamping Voltage D6 am Traco Eingang voll > an und killt diesen. Dann nimmt man eben eine Diode, die beim maximalen Strom unter den 36V bleibt. > Wo soll die Überschussspannung hin? Berechtigte Frage. Allerdings betrifft das eher deine erste Schaltung - wenn die Stromaufnahme unter den angenommenen 200mA bleibt, fällt weniger Spannung an R6 ab -> Eingangsspannung steigt, zumindest bis im Regler etwas nachgibt und den Strom erhöht. > Zudem denke ich > das die Supressordioden eigentlich dafür da sind solche Impulse selbst > kurzzuschließen und das aushalten müssen. Schau dir das Datenblatt an, die sind in erster Linie für kurze z.B. 8/20µs Transienten augelegt. Bei dauerhaftem Strom sind es dann nur mehr wenige Watt. >Nur wie dimensioniert man R6? So, dass die zulässige Spannung am Eingang und vor allem die Verlustleistung der TVS-Diode nicht überschritten wird.
Hallo, im Moment verstehe ich noch weniger wie am Anfang. Eine Diode mit Clamping Spannung unter 36V finde ich nicht, wenn dazu die Reverse Standoff Voltage über 24V liegen soll. Gibt es welche? Mir geht es in erster Linie um kurze Spannungsspitzen durch Kabelabriss und ähnliche Dinge. Dauerhaft muss die Supressordiode nichts aushalten. > Überspannungsschutz, genau das war meine Eingangsfrage. Wie soll man den Traco schützen im Fall von kaum bis 0A Laststrom? Geht so eigentlich nicht wirklich. > Dimensionierung, dass spielt mit rein. Mein Problem ist bei "kein Laststrom". Damit kein Spannungsabfall über R6 zwischen Clamping Voltage und Traco Eingang. Traco tot. Setzte ich R6 vor D6, würde die Clamping Voltage immer voll am Traco anliegen. Traco auch tot. Was nun machen? Oder 2 Widerstände, einen vor und einen nach D6? Nur dann erhöht sich die Verlustspannung unnötig.
:
Bearbeitet durch User
Veit D. schrieb: > Eine Diode mit Clamping Spannung unter 36V finde ich nicht, wenn dazu > die Reverse Standoff Voltage über 24V liegen soll. Gibt es welche? Das hängt vom Strom ab. Eine SMAJ24C hat Vc=38,9V bei Ipp=10,9A. Wenn du den Strom mit einem Widerstand deutlich unter Ipp haltem kannst, sinkt auch Vc. Andererseits könnte man auch eine SMAJ22C nehmen (Vc=35,5V bei Ipp=11,3A). Damit bleibt der Diodenstrom bis zu einer Spannung von Vbr(min))=24,4V unter 1mA. http://www.littelfuse.com/~/media/electronics/datasheets/tvs_diodes/littelfuse_tvs_diode_smaj_datasheet.pdf.pdf > Mir geht es in erster Linie um kurze Spannungsspitzen durch Kabelabriss > und ähnliche Dinge. Dauerhaft muss die Supressordiode nichts aushalten. Welche Spannungen und Ströme treten dabei auf bzw. welche Energie habem diese Spitzen. Für Fahrzeuge gibt es z.B. verschiedene genormte Testsignale (Load dump etc.). Ist das mit deiner Anwendung vergleichbar oder ist das nur eine theoretische Angelegenheit.
Hallo, die SMA... sind leider SMD Bauteile, dass möchte ich vermeiden. SMD IC verlöten ist kein Thema, aber diese Miniteile sind immer nervig. Die Stromabhängigkeit von Vc schaue ich mir an. Es geht um eine 24V Spannungsversorgung. Siehe Urpsprungsthread. Beitrag "Schaltplancheck erbeten - ATtiny & MAX485" Dort wurde mir der ESD Schutz empfohlen einzubauen. Okay dachte ich, nicht falsch, kann ich machen. Seitdem versuche ich mich über das Thema schlau zu machen. Die konstanten 24V kommen von einem Schaltnetzteil.
Veit D. schrieb: > Mein Problem ist bei "kein Laststrom". Damit kein Spannungsabfall über > R6 zwischen Clamping Voltage und Traco Eingang. Traco tot. > > Setzte ich R6 vor D6, würde die Clamping Voltage immer voll am Traco > anliegen. Traco auch tot. Die Diode muss die Spannug auf einen Wert begrenzen, den der Traco aushält. Sonst kannst du sie auch weglassen! Wenn sie das tut, kannst du den Widerstand entweder weglassen, oder vor die Diode setzen, um diese zu entlasten. Dafür hättest du dann aber auch ohne Überspannung eine entsprechende Verlustleistung. Die vorgeschlagene Diode ist übrigens gar nicht so klein. Die 4mm x 2,4mm wirst du bestimmt gut löten können, wenn SMD ICs kein Problem für dich sind.
Veit D. schrieb: > die SMA... sind leider SMD Bauteile, dass möchte ich vermeiden. Dann versuch es mit einer P4KE27A. Gibt aber auch andere - bitte selber die Händler und Datenblätter durchforsten. http://www.littelfuse.com/~/media/electronics/datasheets/tvs_diodes/littelfuse_tvs_diode_p4ke_datasheet.pdf.pdf > Es geht um eine 24V Spannungsversorgung. Siehe Urpsprungsthread. > Beitrag "Schaltplancheck erbeten - ATtiny & MAX485" > Dort wurde mir der ESD Schutz empfohlen einzubauen. Beitrag "Re: Schaltplancheck erbeten - ATtiny & MAX485"
1 | Als Schutz für die Tracos könntest Du etwas dickere TVS-Dioden vorsehen, |
2 | z.B. SMAJ24A. Wenn durch irgendwelche harten Abschaltvorgänge, Kabel |
3 | reißt,... die Iduktion des Kabels etwas Überspannung erzeugt, leiten die |
4 | die ab. |
Die in einem Kabel gespeicherte Energie ist ziemlich gering und der maximale Strom durch die TVS-Diode entspricht dem zum Zeitpunkt der Trennung fließenden Strom - ist also auch eher klein. Ein Widerstand, der vor allem für die Einschaltstrombegrenzung bemessen ist, sorgt zusammen mit dem Kondensator dafür, dass die TVS-Diode (die direkt am Reglereingang hängen sollte) kaum mehr etwas von der Energie der Leitungsinduktivität abkriegt. Der verwendete Typ ist also fast egal.
Hallo, mit den letzten Antworten hat es schon Fortschritte gegeben im Verständnis wie man die nun wirklich einsetzt. Hinter die Supressor kommt nichts weiter in die Schaltung. Nur eben die Schaltung die es zu schützen gilt und die muss die Clamping Voltage aushalten auf die begrenzt wird. Das hatte ich so nicht verstanden. Demzufolge sind die Spannungswerte die ich auf beiden Seiten habe mit 24V und 36V einfach nur ungünstig, weil es dazu keine so richtig passende Supressor gibt. Eine P6KE30A hatte ich mir schon rausgesucht. Kann auch eine P4... nehmen. Kann man auf Kante bauen und eine aussuchen, nicht nach der Reverse Standoff Voltage sondern nach der Minimum Breakdown Voltage? Zum Bsp. die P4KE27A. Standoff bei 23,10V und Vbr 25,7 ... 28,4V, Dann wäre mit meiner 24V Ub ein kleiner Leckstrom unter 1mA wahrscheinlich. Und gehe ich richtig das Vbr min/max die Serienstreuung der Produktion ist? Eine P4KE24A könnte demzufolge dann schon mit deutlich mehr als 1mA lecken wenn man Pech hat? Standoff 20,5V und Vbr 22,8 ... 25,2V. Die Kennlinie ist ja steil. Wenn die Supressor nach den Kondensatoren kommt, dann sind doch aber wieder diese der erhöhten Spannungsspitzen ausgesetzt? Das halten die doch bestimmt nie aus? Die Sache mit der R Dimensionierung und Diodenstrombegrenzung auf 1mA verstehe ich immer noch nicht. Denn ich weiß doch nie mit welcher Spannung die ESD Störung o.ä. ankommt. Das können 2kV sein oder auch 20kV. Die einen nehmen 100 Ohm und andere 10k. Warum - keine Ahnung. Im Moment kann ich R6 nur so dimensionieren das er im Normalbetrieb nicht weiter stört. Alles andere bleibt Zufall? Wäre nur Schade um den Aufwand für den Zufall. Wäre nett wenn ihr da noch Licht ins Dunkel bringen könntet. Nach Erklärungen danach suchte ich schon vergeblich. Immer nur Produktwerbung und Parametererklärungen. Das drumherum fehlt mir immer.
Veit D. schrieb: > Hallo, > > die Frage lautet, wie dimensioniere ich R6 ? > > R6 soll 2 Aufgaben übernehmen. Kurzschlussstrom/Aufladestrom-Begrenzung > beim einschalten für C1/C3. Und Überspannungsschutz für den 5W Traco > DC-DC. Primär Überspannungsschutz. > > Wie löst man das Problem? Indem man nachdenkt: Wenn es Dir um ESD-Schutz (Thread-Titel) geht - vergiß den Widerstand und auch die Diode, da reicht ein 100n parallel zu dem 100u und davor ein Ferrit. denn die Ladung, die bei ESD daherkommt ist dermaßen gering, daß sie, wenn sie in dem 100n // zu dem 100u landet keinerlei relevanten Spannunbgsüberhöhungen mehr schafft. (rechne Dir aus: welche Spannung eines 100uElkos entspricht die Ladung eines 300p@20kV) Der Ferrit bedämpft die Transienten (verlustbehaftet) so sehr, das das Serien-L von dem 100n keine relevante Rolle mehr spielt. Und wenn der 100n nicht mehr kann ist der 100u bereit, das restliche du/dt zu übernehmen. Schau halt, daß der Ferrit ausreichend Strom kann, also keinen gesinterten sondern sowas mit Draht ("Ferritperle" oder "UKW-drossel") Wenn Du soliden Überspannungsschutz wegen Amoklaufender Geräte hast: Glasrohrsicherung vor der Transzorb. Wenn die Transzorb ihr Leben mit Kurzschluß aushaucht dann macht die Sicherung die finale Abschaltung damit nix abbrennt. Und den Vorwiderstand - vergiß ihn. Wenn Deine Spannungsquelle keine 100u laden kann dann wird der Traco auch nicht auf die Beine kommen (weil der Traco einen neg. Widerstand beim Startup darstellt...) MiWi
der Kondensator wird ja nicht schlagartig geladen, sondern er belastet den ESD Impuls https://www.elektronik-kompendium.de/sites/grd/0205301.htm Beispiel, du hast einen Kondensator mit einer Kapazität von 10pF der mit 1000V geladen ist und klemmst ihn parallel an einen entladenen 100nF/16V Kerko wenn du hier die Ladekurve beobachtest wirst du sehen das der 16V Kerko nie die 16V erreichen wird, weil die Energie nicht reicht. Deswegen reicht es eigentlich immer einen Widerstand zu nehmen der für Impulsströme ausgelegt ist und dahinter einen nicht zu kleinen Kerko zu nehmen. Wenn es nur um deine Schaltung geht dann würde ich den Widerstand durch ein Drosselspule ersetzen die ebenfalls einen gewissen Widerstand hat und die Supressordiode dahinter setzen damit diese auch bei einer längeren Überspannungsschutz durch den Widerstand auch geschützt ist.
Hmm. Hier wird ziemlich viel verwechselt. Da wird ESD und SURGE durcheinandergeworfen. Der ESD ist ein kurzer Impuls mit viel Spannung, hoher Flankensteilheit aber moderater Ladung. Da kommen nur wenigie µC Ladung. Das heißt: Die Ladung kann der ohnehin vorhandene 10µF-Kerko schlucken, wenn man ihm hilft - da steigt die Spannung um weniger als 1 V. Dem 10µF stellt man dazu einen kleine Kerko zur Seite (1nF oder 10nF) und setzt ihn zum Stecker. Die kleineren C´s müssen kompensieren, dass der große Kerko die hochfrequenten Anteile nicht aufnehmen kann. Diese müssen extrem niederimpedant angebunden sein. So kurz wie möglich. Der ESD fließt dann durch die Kerkos, die kleinen schlucken HF, der Große die Kerko die Ladung. Ein Bead zwischen den Kondensatoren und dem Netzteil schadet auch nicht. Den Elko kann man für den ESD ignorieren, der bewirkt nichts. Drum sind ESD-Diode bei halbwegs gutem Layout AN VERSORGUNGSLEITUNGEN (!!!!!!!) meist nicht nötig. Gegen den SURGE sieht die Geschichte anders aus. So ein Surge-Impuls liefert viele mC Ladung. Da brauchts andere Maßnahmen, die Diode wäre eine davon. Da stellt sich die Frage: Ist ein SURGE realistisch? Hast du ein Kabel dran, und wie lang ist das?
Hallo, ein kräftiger Surge ist nicht realistisch. Das muss ja schon das 24V Netzteil abfangen. Es geht wirklich nur um kurze Peaks durch Schaltvorgänge oder Kabelabriss nach dem Netzteil auf der Versorgungsleitung. Und das vorbeugend. Das ganze ist etwas übertrieben für den Fall, gebe ich zu, möchte das dennoch verstehen. Das Kabel ist vielleicht max. 10m lang in einem Zimmer. Es hängen mehrere solcher µC "Kleinstverbraucher" am Kabel. Da geht nichts nach außen. Modelleisenbahnplatte. Ich merke schon, jeder von euch hat so seine Methoden und Erfahrungen zu dem Thema. Es gibt verschiedene Lösungswege. Von "überflüssig" für den Fall bis "schadet nicht", also rein damit. :-) > rechne Dir aus: welche Spannung eines 100uElkos entspricht die Ladung > eines 300p@20kV) Q = 300pF * 20kV = 0,000006C = 6µC U = 6µC / 100µF = 60mV okay, dass ist nix. Bei der Suche nach Ferritperlen bin ich auf diese gestoßen. https://www.reichelt.de/index.html?ACTION=446&LA=0 Die kleine Version mit 220pF für 26 Cent sollte ausreichen? Sind 2 Spulen in Reihe und in der Mitte ein C gegen Masse. Dahinter die Supressordiode, dann die Kondensatoren für den Regler und der Regler selbst. Das wäre für mich mit wenig Aufwand bezahlbar zu machen für einen gewissen Schutz gegen groben Mist. Oder anders herum? Ferritperle, dahinter die Kondensatoren für den Regler, danach die Supressordiode, dann der Regler selbst.
Angehängte Dateien:
-
ESD_mit_R.png
43 KB -
ESD_mit_L.png
43 KB
Hallo, habe die Anordnung geändert. Sollte nun stimmen, Eigentlich kann ich beide Versionen aufbauen. Die mit der Drossel wäre sinnvoller. So habe ich das verstanden. Kann ich die Drossel mit eingebauten C nehmen oder wäre doch eine reine Drossel besser? Und Kerko C3 kann ich verkleinern?
:
Bearbeitet durch User
von Links nach Rechts. Eine einfache Drosselspule, dann gleich die Supressordiode noch vor dem Elko und dem Kerko. Pro Ampere am Spannungsregler sollte aber schon etwas mehr wie 2.000µF zur Verfügung stehen dann direkt vor und nach dem Spannungsregler einen 100nF Kerko der weitere Elko ist meiner Meinung etwas groß hier würde ich mich auf max. 10µF beschränken. Ich verwende oft gerne diese Bauform MISC oder 77A siehe Reichelt um das ganze auf dem Steckbrett zu testen. meine C Schaltung funktioniert da selbst neben einer Zündspule/Zündkerze einwandfrei.
Thomas O. schrieb: > von Links nach Rechts. Eine einfache Drosselspule, dann gleich die > Supressordiode noch vor dem Elko und dem Kerko. Pro Ampere am > Spannungsregler sollte aber schon etwas mehr wie 2.000µF zur Verfügung > stehen dann direkt vor und nach dem Spannungsregler einen 100nF Kerko > der weitere Elko ist meiner Meinung etwas groß hier würde ich mich auf > max. 10µF beschränken. Drosseln baut man nicht ohne genauere Überlegung in die Versorgung, und empfiehlt das schon gar nicht so Hemdsärmlig im Forum. Bei Drosseln in der Versorgung ist es zwingend, eine Abschätzung der Güte durchzuführen. Q>1 tut man nicht in die Versorgung. Gehen wir mal von 10µH und 10µF aus, dann bräuchten C und L mindesten 1Ohm, um eine mögliche Schwingneigung zu unterdrücken. Bei Low-ESR-Elkos hat man da schnell einen Schwingkreis mit einer Güte von 10 oder mehr. Bei L=100µH umso mehr - da brauchts schon 10Ohm. Nein, das tut man wenn man es braucht, sonst eher nicht. Warum dann Ferrite? Deren L ist klein, mit dem Elko sollte Q klein sein. Und wofür, meinst du, benötigt man hier die Supressordiode? Für den ESD jedenfalls nichts (wie oben rechnerisch gezeigt wurde - die Kondensatoren reichen). Höchstens als behelfsmässiger Verpol- und Überlastschutz macht sie noch Sinn. (drum würd ich sie lassen). Ein größerer Elko ist nach 10m Kabel unbeding anzuraten. Dessen Wert richtet sich nach den Anforderungen der Schaltung. Oder dem Datenblatt des Reglers. Nicht nach Bauchgefühlen, Mondphasen oder Kaffeesatz.
Hallo, gut dann lasse ich die Drossel weg. Die Größe von L in µH müsste ich auch nach Bauchgefühl wählen. Die Supressordiode soll den Regler vor groben Mist schützen wenn auf der 24V Leitung Schaltvorgänge stattfinden usw. Die 24V kommen von einem größeren Schaltnetzteil.
Thread beobachten
Seitenaufteilung abschaltenBitte melde dich an um einen Beitrag zu schreiben. Anmeldung ist kostenlos und dauert nur eine Minute.
Bestehender Account
Schon ein Account bei Google/GoogleMail? Keine Anmeldung erforderlich!
Mit Google-Account einloggen
Mit Google-Account einloggen
Noch kein Account? Hier anmelden.