TVS Diode + Sicherung Verpolungsschutz 24V

[Luky S. (luky)]

Weiß jemand wie man theoretisch überprüft, ob eine TVS Diode (SMC 
Gehäuse, 3000W, Unidirektional, 33V) ausreichend ist, um bei einer 
Verpolung das Schmelzen einer 3A Sicherung auszulösen?

[Kunz (Gast)]

Eine verpolte 24V Spannung an eine 33V TVS Diode anlegen, welche mit 3A 
vorgesichert ist?

[Luky S. (luky)]

Sicherung, dann Unidirektionale TVS, dann der Verbraucher.
Wie kann man sicherstellen, dass die Sicherung zuerst schmilzt, bevor 
die Diode oder gar der Verbraucher beschädigt wird, wenn die 
Eingangsspannung verpolt wird?

[DanielF (Gast)]

Hi,

mein Ansatz:
Datenblatt der TVS-Diode und Sicherung anschauen.
Welchen Innenwiderstand hat die Sicherung und wie sieht die 
Strom/Zeit-Kennlinie aus.
Vergleichen mit dem "MAXIMUM PEAK PULSE SURGE CURRENT" der TVS und 
schauen, wie deren "Surge Current" aussieht.
Wenn man mit der Sicherung immer unter dem Strom bleibt der für die 
TVS-Diode angegeben ist, sollte sie es theoretisch überlegen.
Genug Sicherheit einplanen, dann sollte es die TVS auch mehrfach 
überleben.

Grüße
Daniel

[Bauform B. (bauformb)]

Luky S. schrieb:
> Sicherung, dann Unidirektionale TVS, dann der Verbraucher.
> Wie kann man sicherstellen, dass die Sicherung zuerst schmilzt, bevor
> die Diode oder gar der Verbraucher beschädigt wird, wenn die
> Eingangsspannung verpolt wird?

der Verbraucher muss ein paar Volt verpolte Betriebsspannung vertragen. 
Man darf nicht mit den "normalen" 0.7V an der Diode rechnen. Bei den 
SMDJ von  Littelfuse heißt es "Maximum Instantaneous Forward Voltage at 
100A: 3.5V".

Es kommt natürlich darauf an, wie viel Strom das Netzteil liefert. Wenn 
das große Ausgangselkos hat und das Kabel kurz ist... Andererseits: wenn 
es den Strom auf z.B. 4A begrenzt, schmilzt die Diode schneller als die 
Sicherung. Immerhin macht sie dann eher einen Kurzschluss als eine 
Unterbrechung.

Evt. kann man die Verbraucher aufteilen: manche vertragen -3.5V, manche 
brauchen wenig Strom und verkraften eine Längsdiode, wieder andere 
hängen hinter einem Linearregler der z.B. -20 oder -42V verträgt.

[Lothar M. (Firma: Titel) (lkmiller) (Moderator)]

DanielF schrieb:
> Wenn man mit der Sicherung immer unter dem Strom bleibt der für die
> TVS-Diode angegeben ist, sollte sie es theoretisch überlegen.
Nur zur Definition: der Strom, der für die Schmelzsicherung angegeben 
ist, ist der Strom, bei dem sie unter allen Betriebszuständen auf Dauer 
**niemals** auslöst.

Solche Schmelzsicherungen gibt dann in den Ausführungen von superflink 
bis superträge:
https://www.eska-fuses.de/sicherungen-passive-bauelemente/sicherungen/feinsicherungen/5x20mm

Und schon eine "normale" träge Sicherung hält den 10fachen Nennstrom bis 
zu 300ms lange aus. Bis dahin ist dann die Siliziumschmelze sicher 
durch.

Was viele nicht beachten: ganz wichtig ist natürlich, dass die 
Versorgung überhaupt den nötigen Strom liefert kann, dass die 
Schmelzsicherung zügig auslösen kann. Wenn die Versorgung z.B. bei 6A 
begrenzt, dann hält die träge Sicherung das bis zu 30 Minuten aus. Die 
Diode garantiert nicht.

Luky S. schrieb:
> Weiß jemand wie man theoretisch überprüft, ob eine TVS Diode (SMC
> Gehäuse, 3000W, Unidirektional, 33V) ausreichend ist, um bei einer
> Verpolung das Schmelzen einer 3A Sicherung auszulösen?
Man sieht sich das Schmelzintegral I²t der Sicherung an und sucht eine 
TVS-Diode, die mehr abkann.

[Der Zahn der Zeit (🦷⏳) (Gast)]

Einerseits denke ich, dass das klappen kann, und man mithilfe der 
Datenblätter das vorab berechnen kann.

Anderseits scheint mir der übliche Verpolungsschutz mit einem P-Channel 
MOSFET deutlich eleganter zu sein. Wegen der hohen Spannung würden 
allerdings noch zwei weitere Bauteile im Gate erforderlich sein, und ein 
Überspannungsschutz wäre auch nicht dabei.

[H. H. (Gast)]

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