Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Verpolschutz Spannung?


von Thomas G. (conquistador)


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Ich habe folgenden Verpolschutz nachgebaut, welcher auch im Raspberry 
nach dem USB Eingang war (vor Raspi4).
Meine Frage ist nun: Kann ich die Schaltung bei 12V verwenden oder sind 
da irgendwelche Spannungen an den bipolaren Transistoren zu hoch?

von Marek N. (Gast)


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Leider nein.
Die inverse BE-Spannung darf 6 V nicht überschreiten.

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


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Thomas G. schrieb:
> oder sind da irgendwelche Spannungen an den bipolaren Transistoren zu hoch?
Was steht denn in den Datenblättern der beteiligten Bauteile?
Beim Mosfet:
VDSS -20V --> nicht allzuviel Reserve... hmpf...
VGSS +-8V --> magischer Rauch!

Thomas G. schrieb:
> Ich habe folgenden Verpolschutz nachgebaut
Warum nimmst du nicht den "üblichen" P-Kanal-Verpolschutz?
http://www.lothar-miller.de/s9y/categories/39-Verpolschutz
Das einzige Problem bei dem ist die Sache mit der "Rückwärtsversorgung". 
Oft ist das irrelevant.

: Bearbeitet durch Moderator
von Thomas G. (conquistador)


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Lothar M. schrieb:

>> Ich habe folgenden Verpolschutz nachgebaut
> Warum nimmst du nicht den "üblichen" P-Kanal-Verpolschutz?
> http://www.lothar-miller.de/s9y/categories/39-Verpolschutz
> Das einzige Problem bei dem ist die Sache mit der "Rückwärtsversorgung".
> Oft ist das irrelevant.

Ja, das ist hier leider der Fall. Ich will ein Solarpanel vor 
Rückspeisung von der Batterie in der Nacht schützen. Da werde ich wohl 
einfach die große Schottky Diode lassen, und gut ist.

von Veit D. (devil-elec)


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Hallo,

ist eine Überlegung wert.
Jeri Ellsworth - Low Cost Reverse Polarity and Over Current Protection
https://www.youtube.com/watch?v=QZ0WXQWND-I

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


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Thomas G. schrieb:
> Ja, das ist hier leider der Fall.
Dann brauchst du was Aufwändigeres:
https://www.mouser.de/new/analog-devices/adi-ltc4372-ltc4373-ideal-diode-controllers/

von Thomas G. (conquistador)


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Die Schaltung sieht so aus. Im Prinzip hätte ich schon Mosfets da die 
als Diodenersatz geschaltet werden könnten. Bei Batterieüberspannung 
schaltet der ICL7665 das Solarpanel über Q1 und Q2 ab.
Vielleicht hat jemand eine Idee wie ich diesen "Ausgang" sozusagen 
parallel benutzen könnte um bei Dunkelheit oder wenn U-Batt größer als 
U-Solar ist auch schalten kann.
Ich weiß, Ausgänge macht man nicht parallel aber hier ist ja alles 
anders und analog :-)

von Thomas G. (conquistador)


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Veit D. schrieb:
> Hallo,
>
> ist eine Überlegung wert.
> Jeri Ellsworth - Low Cost Reverse Polarity and Over Current Protection
> https://www.youtube.com/watch?v=QZ0WXQWND-I

Die Lösung dort halte ich für eine "Maker" Sache. Over Current 
Protection wo es 0.7V über dem shunt braucht, das taugt max bis 0.5A und 
dann wirds heiß auf der Platine.
Sorry für das beschissene Bild, habe gerade keinen Monitor dabei.

von Tobi (Gast)


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Thomas, kannst du mir mal bei der Funktion deiner Schaltung auf die 
Sprünge helfen?
Ich habe den link von Lothar gelesen. Das macht für mich Sinn und das 
habe ich begriffen.
Die Funktion der bipolaren Transistoren ist mir bei der Schaltung nicht 
klar.
Wenn die polung stimmt, geht wie bei Lothar die Diode im mosfet ins 
Leiten. Beide biopolar Transistoren leiten dann. Aber warum?
Kannst du mir deine Schaltung etwas erklären?

von HildeK (Gast)


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Marek N. schrieb:
> Leider nein.
> Die inverse BE-Spannung darf 6 V nicht überschreiten.
Man kann zwei Dioden hinzufügen und dann ist das kein Problem mehr.
Siehe Anhang.
R6 ist nur dazu da um zu zeigen, dass kein Rückstrom fließt.
Nachteil der Schaltung ist nur, dass sie einen geringen Eigenverbrauch 
hat, im einstelligen mA-Bereich. Damit wird der Akku entladen.

Thomas G. schrieb:
> Da werde ich wohl
> einfach die große Schottky Diode lassen, und gut ist.

Die hat natürlich auch einen geringen Rückstrom, mehr als eine 
Silizium-Diode. Wie groß sind denn die Ladeströme bei guter 
Sonneneinstrahlung? Es ist eigentlich nur die Verlustleistung an der 
Diode, die einen auf die alternative Schaltung kommen lässt. Der 
Spannungsverlust selber dürfte eher eine untergeordnete Rolle spielen, 
die Solarpanels haben ja eine relativ hohe Leerlaufspannung.

von Enrico Eichelhardt (Gast)


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Thomas G. schrieb:
> Sorry für das beschissene Bild, habe gerade keinen Monitor dabei.

Der Schaltplan ist etwas unscharf geworden, aber die Frau auf dem Foto 
sieht dafür um so schärfer aus. Das muss wohl an der Kamera liegen.

von Thomas G. (conquistador)


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Tobi schrieb:
> Thomas, kannst du mir mal bei der Funktion deiner Schaltung auf die
> Sprünge helfen?
> Ich habe den link von Lothar gelesen. Das macht für mich Sinn und das
> habe ich begriffen.
> Die Funktion der bipolaren Transistoren ist mir bei der Schaltung nicht
> klar.
> Wenn die polung stimmt, geht wie bei Lothar die Diode im mosfet ins
> Leiten. Beide biopolar Transistoren leiten dann. Aber warum?
> Kannst du mir deine Schaltung etwas erklären?

Ja, nun sehe ich, daß meine Schaltung wohl auch falsch gezeichnet ist. 
Die vom Raspberry ist aber korrekt. Die Idee ist, daß die Basen dort 
über R2 auf GND liegen und damit beide Transistoren leiten. Damit fließt 
immer ein Strom über R2. Wenn jetzt am Ausgang(rechts) eine höhere 
Spannung anliegt, dann sperrt der Mosfet der + am Gate bekommt über den 
rechten Transistor. Die body Diode sperrt auch, und somit reagiert das 
Ding wie eine Diode.
Sorry für meine falsche Schaltung.

von Thomas G. (conquistador)


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HildeK schrieb:
> Marek N. schrieb:
>> Leider nein.
>> Die inverse BE-Spannung darf 6 V nicht überschreiten.
> Man kann zwei Dioden hinzufügen und dann ist das kein Problem mehr.
> Siehe Anhang.
> R6 ist nur dazu da um zu zeigen, dass kein Rückstrom fließt.
> Nachteil der Schaltung ist nur, dass sie einen geringen Eigenverbrauch
> hat, im einstelligen mA-Bereich. Damit wird der Akku entladen.
>
> Thomas G. schrieb:
>> Da werde ich wohl
>> einfach die große Schottky Diode lassen, und gut ist.
>
> Die hat natürlich auch einen geringen Rückstrom, mehr als eine
> Silizium-Diode. Wie groß sind denn die Ladeströme bei guter
> Sonneneinstrahlung? Es ist eigentlich nur die Verlustleistung an der
> Diode, die einen auf die alternative Schaltung kommen lässt. Der
> Spannungsverlust selber dürfte eher eine untergeordnete Rolle spielen,
> die Solarpanels haben ja eine relativ hohe Leerlaufspannung.

Ja, im Moment habe ich das mit kleinen Strömen um 1A laufen, und da so 
eine große Schottky aus einem Schaltnetzteil drin. Als Batterie ein 
großer Bleiakku mit zig Ah.
Nun will ich aber ein größeres Solarpanel dranmachen - so 100 - 300W, 
und auch das Platinenlayout etwas ändern (eventuell 2 mosfets parallel) 
Da könnten dann ca 10A fließen, was mir aber 4W über der Diode machen 
würde. Das ist schon unangenehm.
Der Rückstrom interessiert kaum, wegen mir könnte der im einstelligen mA 
Bereich liegen. Es wird ja am nächsten Tag wieder geladen.

von Veit D. (devil-elec)


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Thomas G. schrieb:
> Veit D. schrieb:
>> Hallo,
>>
>> ist eine Überlegung wert.
>> Jeri Ellsworth - Low Cost Reverse Polarity and Over Current Protection
>> https://www.youtube.com/watch?v=QZ0WXQWND-I
>
> Die Lösung dort halte ich für eine "Maker" Sache. Over Current
> Protection wo es 0.7V über dem shunt braucht, das taugt max bis 0.5A und
> dann wirds heiß auf der Platine.
> Sorry für das beschissene Bild, habe gerade keinen Monitor dabei.

Hallo,

stimmt auch wieder. Schade.
Bild mit Snipping Tool in Full-HD ausgeschnitten.

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