Crowbar mit Darlington; Frage

[Karl J. (dentrixius)]

Hallo an Alle !

Bitte gebt mir einen Tip !

Ich hab obige Uberspannungsschaltung geplant. Mein Projekt ist eine 
Spannungsmessung, so wie mit einem Multimeter, mit einer manuellen 
Bereichsumschaltung. Bereiche sind: 4V, 8V, 16V.
 Jetzt kann es aber vorkommen, dass ich vergesse auf den richtigen 
Bereich zu schalten, dann würde am InputPin vom Arduino mehr als 5V 
anstehen und er währe hin.
Damit das nicht passiert, kann ich auch bei so geringen Stromstärken den 
oa. Bild 1. Spannungsbegrenzer mit Darlington verwenden ?
Oder verstimmt mir der etwa die gemessenen Spannungen unter 5 V ?

Vielen Dank für eure Antworten. Und bitte nicht ungehalten sein, wegen 
meiner, vielleicht dummen, Anfrage.

Dank, LG, dentrix

[H. H. (Gast)]

Ein Bipolartransistor verträgt deutlich weniger Spitzenstrom als ein 
Thyristor.

[Falk B. (falk)]

Karl J. schrieb:

> Vielen Dank für eure Antworten. Und bitte nicht ungehalten sein, wegen
> meiner, vielleicht dummen, Anfrage.

Alles viel zu aufwändig. Ein ausreichend großer Vorwiderstand von 
vielleicht 5k reicht.

Außerdem ist die Schaltung Murks. Das ist kein Jim Beam, ähh, Crow bar. 
Denn dazu müßte das Schaltelement schlagartig vollständig durchschalten, 
so wie ein Thyristor oder TRIAC. Das tut der Darlington aber nicht. Das 
Ganze ist nur eine leistungsstarke Z-Diode, welche die Spannung 
begrenzt. Die brennt aber im Fehlerfall ab, wenn da längere Zeit 
ausreichend hohe Spannung anliegt, ohne daß die Sicherung auslöst.

[Karl J. (dentrixius)]

Falk B. schrieb:
> Ein ausreichend großer Vorwiderstand von
> vielleicht 5k reicht.

Aja, danke, guter Tip, die Meßstrecke ist ja sowieso hochohmig, also 
macht der Vorwiderstand nichts aus.

Mit dem Thyristor geht es bei mir nicht, denn da müsste die Spannung zum 
Wiedereinschalten auf Null gehen, das ist in meinem Messfall nicht 
günstig.

*Übrigens:* meine Messbereiche sind: 4V, 8V, 16V mit Spannungsteiler auf 
die maximalen 5V für den Arduino angepasst.

Danke ....

[Karl J. (dentrixius)]

dann sollte ich besser diese Schaltung verwenden ???

[Max M. (Gast)]

Karl J. schrieb:
> Uberspannungsschaltung

Warum keine Surpressordiode wie z.B. die P6KE13-A?
Dafür sind die gemacht und die -A dient dann auch gleich als 
Verpolungsschutz. Die -CA ist bidirektional.
Die P6KE können 600W peak, 5W steady und brennen definiert mit 
Kurzschluss durch. Max 18V bei 33A, für wenige us bis die durchbrennt, 
wenn nicht vorher die Fuse kommt.

Eine Crowbar kann man enger tolerieren, aber wenn die triggert ist auch 
Schluss mit Lustig.
Macht man RC zu klein, reicht ein Glitch zum triggern. Macht man RC zu 
groß, ist alles kaputt bevor die Crowbar kommt.

Eine Surpressordiode läßt etwas mehr Spannung zu, aber begrenzt 
dynamisch, bis sie durchbrennt und Kurzschluss verursacht.

[Karl J. (dentrixius)]

Max M. schrieb:
> Warum keine Surpressordiode wie z.B. die P6KE13-A?

Danke Max, an die hab ich gar nicht gedacht, bin auch nicht so versiert 
damit.

Ich teste so eine Supressor mal, die braucht ja keinen großen Strom 
aushalten, denn ich mach vorher sowieso einen Längswiderstand von etwa 
5k.

[H. H. (Gast)]

Karl J. schrieb:
> Ich teste so eine Supressor mal, die braucht ja keinen großen Strom
> aushalten, denn ich mach vorher sowieso einen Längswiderstand von etwa
> 5k.

Dann reicht doch eine normale Z-Diode, oder ein TL431.

[Max M. (Gast)]

Karl J. schrieb:
> sowieso einen Längswiderstand von etwa
> 5k.

Dann nur zwei Kleinsignaldioden von GND nach signal und von signal nach 
vcc.
Die begrenzen dann auf -0,7V bis VCC +0,7.
1n4148 oder vergleichbar.

Keine schottky Dioden. Die haben größere Leckströme und sind dabei noch 
stark temperaturabhängig.

[Karl J. (dentrixius)]

H. H. schrieb:
> Dann reicht doch eine normale Z-Diode

Die hab ich schon mal probiert, die verursacht eine Verzerrung der zu 
messenden Spannung ....

> ... oder ein TL431.

Ist das nicht ein Spannungsregler ?
Ich möchte die Meßspannung nicht "regeln", sondern auf 5V begrenzen, 
damit der a/d Converter im Controler nicht kaputt wird.

[H. H. (Gast)]

Karl J. schrieb:
>> ... oder ein TL431.
>
> Ist das nicht ein Spannungsregler ?

Das kann der auch, und noch viel mehr.

[Peter D. (peda)]

Karl J. schrieb:
> Ich hab obige Uberspannungsschaltung geplant.

Dazu brauchst Du doch keine Bereichsumschaltung. Einfach immer im 16V 
Bereich messen und den entsprechenden Schwellwert mit dem ADC-Wert 
vergleichen.
Die VCC ist eh nicht sonderlich stabil. Für eine bessere Messung nimmt 
man die interne 1,1V Referenz, kalibriert sie einmal und legt den 
Korrekturwert im EEPROM ab.

[Falk B. (falk)]

Karl J. schrieb:
> *Übrigens:* meine Messbereiche sind: 4V, 8V, 16V mit Spannungsteiler auf
> die maximalen 5V für den Arduino angepasst.

Dann brauchst du keinen zusätzlichen Vorwiderstand, den Job übernimmt 
der obere Widerstand des Spannungsteilers. Wenn du Angst hast, daß die 
Klemmdioden des AVRs überlastet werden, schaltet man noch eine 
Doppeldiode ala BAV199 an den ADC, die übernimmt dann den Großteil des 
Stroms. Fettig.

[Helge (Gast)]

Spannungsmessung ist eher was hochohmiges. Da wäre es doof, wenn die 
Schutzschaltung die Messung verfälscht. Lese grad, daß es auf den 
verschiedenen Plattformen viele eingebaute Referenzspannungen gibt 
https://www.arduino.cc/reference/de/language/functions/analog-io/analogreference/

Die Begrenzung muß am ADC-Eingang sein, schnell, kleiner als 
Betriebsspannung, und größer als Meßspannung. Als ADC-Bereich irgendwas 
bis 4V nehmen, und dann reicht die Beschaltung wie im Beispielbild.

[Peter N. (alv)]

Karl J. schrieb:
>> ... oder ein TL431.
>
> Ist das nicht ein Spannungsregler ?

Ein Parallelregler, kann man sich als einstellbare Z-Diode vorstellen.

[Karl J. (dentrixius)]

Helge schrieb:
> Beschaltung wie im Beispielbild.

Hallo Helge, danke für deinen Schaltplan.
Dis Lösung ist ja super einfach ...
Doch, ich fürchte, ich steh auf der Leitung.
Ich kenn mich mit Zeichnung "ADC-Limiter" nicht aus.
Die drei Anzapfungen beim IN ??

Bitte sei so nett und verdeutlich mir das !
Danke, dentrix

[jemand (Gast)]

Warum nicht einfach eine Schottky-Dioden gegen VCC oder sogar Vref und 
einen hochohmigen Eingang?

[Max M. (Gast)]

jemand schrieb:
> Warum nicht einfach eine Schottky-Dioden gegen VCC oder sogar Vref und
> einen hochohmigen Eingang?

Max M. schrieb:
> Dann nur zwei Kleinsignaldioden von GND nach signal und von signal nach
> vcc.
> Die begrenzen dann auf -0,7V bis VCC +0,7.
> 1n4148 oder vergleichbar.
>
> Keine schottky Dioden. Die haben größere Leckströme und sind dabei noch
> stark temperaturabhängig.

[Helge (Gast)]

Spannungsteiler R5-R6 z.B. auf ca. 3V ausrechnen für 2,5V ADC-Bereich. 
Dann wird der transistor leitend bei etwa 3,5-4V und stört die Messung 
im ADC-Bereich nicht. Die linke Seite soll deinen Stufenschalter für die 
Bereichsumschaltung darstellen.

[oszi40 (Gast)]

Karl J. schrieb:
> Ich möchte die Meßspannung nicht "regeln", sondern auf 5V begrenzen,
> damit der a/d Converter im Controler nicht kaputt wird.

Der Pessimist hat schon einige Crowbars gesehen, wo der Thyristor den 
Deckel aufgemacht hat wegen Überlastung. Deswegen sollte der Strom vor 
der Schutzschaltung auf verträgliche werte begrenzt werden (sofern das 
möglich ist).

[jemand (Gast)]

Max M. schrieb:
> jemand schrieb:
>
>> Warum nicht einfach eine Schottky-Dioden gegen VCC oder sogar Vref und
>> einen hochohmigen Eingang?
>
> Max M. schrieb:
>
>> Dann nur zwei Kleinsignaldioden von GND nach signal und von signal nach
>> vcc.
>> Die begrenzen dann auf -0,7V bis VCC +0,7.
>> 1n4148 oder vergleichbar.
>> Keine schottky Dioden. Die haben größere Leckströme und sind dabei noch
>> stark temperaturabhängig.

Ups, überlesen :/

[Karl J. (dentrixius)]

Helge schrieb:
> linke Seite soll deinen Stufenschalter für die
> Bereichsumschaltung darstellen

Danke Helge, kenn mich aus.... Das probier ich !

jemand schrieb:
> einfach eine Schottky-Dioden gegen VCC oder sogar Vref und
> einen hochohmigen Eingang?

Danke, Das probier ich auch !!

Danke auch an Alle, die mir ihre Tips gegeben haben.
LG, dentrix