Überspannungsschutz

[John P. (brushlesspower)]

Hallo,

ich möchte derzeit meinen Überspannungsschutz überarbeiten. Und bevor 
ich eine Platine bestelle, wollte ich eure meinung dazu hören.

Zur Vorgeschichte:
In der Vergangenheit ist mein eingesetzter Step Down LMR16030 immer 
wieder kaputt gegangen (Gehäuse geplatzt, nicht abgeraucht).
Meine Vermutung damals wie heute: Überspannung (Spannungsspitzen)

Daher hatte ich zuletzt einen Überspannungsschutz verbaut. Siehe Bild
Damit traten die Probleme nicht mehr auf.

Nun kommt das aber: Auf der neuen Leiterplatte benötige ich deutlich 
mehr Strom. Das heißt im schlimmsten Fall fließen 3A über den 
Längstransistor.
Damit macht der Schutz mehr Probleme als er löst.


Da ich eigentlich nur die Spannungsspitzen abfangen möchte habe ich an 
einen einfachen LC Filter gedacht mit einer 10µH Spule mit 3A DC Strom 
(bzw etwas mehr Strom als reserve).

Oder gibt es noch andere bessere Vorschläge?
Platz ist nur begrenzt verfügbar.

Step Down hat VINmax = 60V
max. Eingangsspannung 42V (Lipo)

[MaWin (Gast)]

John P. schrieb:
> Oder gibt es noch andere bessere Vorschläge?

Deine Schaltung ist Unsinn.

Sie reduziert auch im Normalbetrieb die Spannung um 1.5V und macht die 
Quelle hochohmiger.

Darum geht dein Schaltregler nicht mehr kaputt.

Der LMR ist mit bis 2.5MHz bei 3A ein extrem giftiges Teil, welches 
schon leichteste Layoutfehler nicht verzeiht und unpassende 
Bauteilauswahl mit Rauch quittiert, zudem schon durch einen Nachfolger 
ersetzt wurde. Und du klingst nun nicht danach, als wäre 
Schaltreglerentwicklung im Bereich der Mittelwellensender dein täglich 
Brot. Sprich: du bist mit ihm überfordert.

[Mark S. (voltwide)]

Bei einem abrupten Lastwechsel am Ausgang des Schaltreglers regt der 
eingangsseitig resultierende Strompuls den unvermeidlichen Resonanzkreis 
aus Leiterbahninduktivität, Stützkondensator und Serienwiderständen an. 
Hierbei können durchaus destruktive Überspannungsspitzen entstehen. Es 
hilft also, diesen Kreis zu bedämpften mit Kondensatoren entsprechend 
geringer Güte, z.B. 100uF Elko. Parallell dazu 1u0 MLCC. Brandgefährlich 
sind Eingangsbeschaltungen ausschließlich mit MLCC wie 3x10uF parallel.

[John P. (brushlesspower)]

MaWin schrieb:
> eine Schaltung ist Unsinn.
>
> Sie reduziert auch im Normalbetrieb die Spannung um 1.5V und macht die
> Quelle hochohmiger.
>
> Darum geht dein Schaltregler nicht mehr kaputt.

Weil der Schaltregler 40 anstatt 42V bekommt? Obwohl er 60V max hat?

MaWin schrieb:
> Der LMR ist mit bis 2.5MHz bei 3A ein extrem giftiges Teil, welches
> schon leichteste Layoutfehler nicht verzeiht und unpassende
> Bauteilauswahl mit Rauch quittiert, zudem schon durch einen Nachfolger
> ersetzt wurde. Und du klingst nun nicht danach, als wäre
> Schaltreglerentwicklung im Bereich der Mittelwellensender dein täglich
> Brot. Sprich: du bist mit ihm überfordert.


Der LMR arbeitet bei mir "nur" mit 500kHz.
Die ganze Applikation ist ein BLDC Controller. Und an einem Bestimmten 
Typ Motor geht der Schaltregler kaputt. Immer gleiches Schadensbild.
An allen anderen Motoren bleibt er ganz. Daher die Vermutung mit den 
Spannungsspitzen.
Welcher ist denn der Nachfolger?

[John P. (brushlesspower)]

Mark S. schrieb:
> Bei einem abrupten Lastwechsel am Ausgang des Schaltreglers regt der
> eingangsseitig resultierende Strompuls den unvermeidlichen Resonanzkreis
> aus Leiterbahninduktivität, Stützkondensator und Serienwiderständen an.
> Hierbei können durchaus destruktive Überspannungsspitzen entstehen. Es
> hilft also, diesen Kreis zu bedämpften mit Kondensatoren entsprechend
> geringer Güte, z.B. 100uF Elko. Parallell dazu 1u0 MLCC. Brandgefährlich
> sind Eingangsbeschaltungen ausschließlich mit MLCC wie 3x10uF parallel.

Das ist klar.
Starker Lastwechsel am Ausgang kann ich auch nochmal messen und schaun 
was sich am Eingang tut.

Mit ging es aber erstmal die Spitzen von außen fern zu halten.

[Mark S. (voltwide)]

Das Gesagte gilt natürlich auch für eingangsseitige Spitzen.

[John P. (brushlesspower)]

John P. schrieb:
> Welcher ist denn der Nachfolger?

Der LM5013QDDARQ1 hat sogar 100V VIN und fast das gleiche 
Footprint/Pinout.
Ich werde einfach auf diesen Typ umsteigen.
Dann bin ich wohl alle Probleme mit Spannungsspitzen los.
Falls ich keinen Mist baue beim Layout