Ausgangsschutzschaltung Netzteil dimensionieren

Für den Betrieb einer 8.5A-Xenon-Lampe musste ich bei meinem drahtbüscheligen Stromquellen-Aufbau dann doch mal ein Kabel verdrillen, weil mir das den ersten "Absturz" (Abschaltung wegen ADC-Error der Spannungsmessung) des ganzen Projektes bescherte. Die Xenon-Lampe zündet nämlich mit Hochspannungsimpulsen und so etwas ist natürlich Worst-Case.

Statt einer popeligen "Freilaufdiode" möchte ich dem Gerät jetzt eine "richtige" Ausgangsschutzschaltung spendieren, die als Leiterplatte direkt auf die Ausgangsbuchsen geschraubt werden soll, damit Störungen möglichst nahe am Gehäuse geblockt werden (der oben genannte Aufbau hat noch kein Gehäuse ;o).

Die beiden Buchsen mit kleinem Kondensator und Suppressordiode verbunden, dann je eine Spule in die beiden Leitungen und am Ende noch ein Kondensator, so etwa:

O----------^^^^^^^^-----------O | | | = ^ = | | | O----------^^^^^^^^-----------O

Mein Problem - wie dimensioniere ich das, damit ich eine möglichst universelle Schutzschaltung bekomme? Die Suppressordiode ist einfach, aber der Rest?

Bei den Spulen bin ich z.B. in Zweifel, ob ich besser eine

1,3mH-Gleichtaktdrossel (z.B.
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mit Resonanzfrequenz 400 Hz nehme, oder zwei mal 1µH mit 142MHz Resonanzfrequenz (z.B.
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Die erste Variante hat ordentlich Henry (was mir gut erscheint), lässt hinsichtlich der Resonanzfrequenz schnelle Störer aber eher durch, bei der anderen ist es umgekehrt - kommt mir etwas schwach vor, blockiert in der Theorie aber besser.

Auch der erste Kondensator, der für die Suppressordiode Spannungspitzen noch etwas breittreten soll, ist mir nicht so ganz klar - großer Kondensator macht große Störung platt, aber schnelle Sachen laufen da einfach drüber.

Ich wähle jetzt einfach mal die Gleichtaktdrossel mit 100nF davor und dahinter - Einwände?

Noch einmal zur Klärung - es geht mir um eine möglichst universelle Schutzschaltung, nicht um speziellen Schutz vor der Xenonlampe, das ist nur ein Beispiel, was da alles kommen kann.

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Edzard Egberts
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"Edzard Egberts" schrieb im Newsbeitrag news:kjem73$l4n$ snipped-for-privacy@news2.open-news-network.org...

Möglichst unsiversell heisst 2 oder 3 stufig.

Einstufig musst du dich an den realen Störungen orientieren, und halt eine Bauelementeausazhl treffen, die diese bestmöglich unterdrückt.

Dabei spielen nicht so sehr die Bauteilwerte eine Rolle, sondern die Nebenwerte, also die kapazitive Kopplung der Spulenwindungen oder die Zuleitungsinduktiviät der Kondensatoren.

Daher ist es nicht klug, nach dem Prinzip "voel bringt viel" vorzugehen. Achte darauf, daß die Resonanzfrequenz der Bauteile über deiner zu dämpfenden Störung liegt.

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MaWin

MaWin schrieb:

Genau da liegt mein Problem - ich habe keine Ahnung, was an realen Störungen auftreten kann und diese Xenon-Lampe hat mich schon etwas überrascht (ed panic! ;o). Nach Verdrillen und Beiseitelegen von ca.

80cm Anschlusskabel ging es auch ohne Filter, aber ich habe das als Warnung verstanden, nicht zu optimistisch zu sein.

Also doch die Spulen mit hoher Resonanzfrequenz, damit die über den meisten möglichen Störungen liegt. Macht die Sache auch etwas zierlicher, die Kondensatoren müssen dann ja auch kleiner sein. 1nF?

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Edzard Egberts

Normalerweise braucht man beides. Ein guter Leitfaden sind Filterbauweisen wie man sie bei Markenherstellern sieht, bei Euch z.B. Schaffner. Die zeigen das meist als Bilder auf ihren Katalogseiten. Die zweite Aufgabe ist was kniffliger: Messen. Also mal so eine Lampe einschalten und den Stromstross mit dem Scope messen. Danach nochmal das Streufeld. Da Deine Schaltung was universeller werden soll auch das Abschaltverhalten ekligerer Lasten messen, was immer da in Zukunft dranhaengen koennte. Bei Xenon-Zuendeffekten sollte man viele Versuche machen (Relais an Pulsgenerator) und die Triggerschwelle langsam immer hoeher drehen. Kann man ja genuesslich einen Germknoedel bei verputzen :-)

Zuerst wuerde ich schauen ob es das nicht fertig von Schaffner, Corcom oder aehnlichen Anbietern gibt. Eine Eigenentwicklung und Fertigung lohnt meist erst ab hoch fuenfstelligen Jahresstuckzahlen.

Wenn ein Selbstbau unbedingt sein muss wuerde ich aus dem Bauch heraus so anfangen: Den linken Kondensator als zwei Y-Kondensatoren ausfuehren, je ein paar zig nF, direkt auf die Gehaeusemasse. Die Spulen je ein paar uH und einzeln, mindestens 12A Saettigungsstrom, rechts dann ein 3-5uF Kondensator. Der Suppressor sollte ein fetter TVS sein, auf keinen Fall MOV. Setze einen Widerstand parallel, 100k oder so, damit sich im Leerlauf keine Statik aufbaut. Rechts davon dann noch eine Gleichtaktdrossel im mH Bereich.

Das ganze muss in einem eigenen Metallgehaeuse sitzen. Dies kann auch im Inneren Deines Geraetegehaeuses sein, oder auss angeschraubt. Das rechts reinkommende Lampenkabel sollte nicht durch Dein Anlagengeaheuse gehen (da wo es der AD Wandler "sehen" koennte). Falls das noetig ist dann einen Schirm drueberziehen und den am Gehaeuse auflegen.

[...]
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Gruesse, Joerg 

http://www.analogconsultants.com/
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Joerg

Das wären die üblichen Netzfilter - einfach so ein Ding nehmen und die Suppressordiode davor oder dahinter? Das wäre ja einfach, bin sofort dabei! :o)

LOL, außen anschrauben wohl eher nicht. :o)

Rechts? Also eigentlich hatte ich mir die Lampe links gedacht, direkt an der Suppressordiode. Und _ich_habe_kein_AD-Wandler-Problem_, das waren nur 80cm Zuleitung mit etwa 1/2m² Fläche quer über die Power-Leitungen - bei dem Anblick hättest Du wahrscheinlich in den Tisch gebissen. ;o)

Ich will das Gerät nur möglichst gut absichern, so dass auch in Zukunft keine Probleme auftreten. Alles, was über die Suppressordiode hinausgeht ist eher esoterisch, wird von mir aber gerade für sinnvoll gehalten...

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Edzard Egberts

Wobei man zuerst mal nach KFZ Filtern sehen sollte. 230V Versionen gehen auch, aber sind groesser, falls das eine Rolle spielt.

Dann alles rumdrehen. TVS sollte man auf beiden Seiten haben falls die Zuendelektrik in der Xenon-Lampe empfindlich ist. Wegen der LC Auschwinger.

Wenn das Kabel innen nicht spukt dann reicht oft ein solcher TVS allein.

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Gruesse, Joerg 

http://www.analogconsultants.com/
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Joerg

Edzard Egberts schrieb:

Stromquellen-Aufbau dann doch mal ein Kabel verdrillen, weil mir das den ersten

Projektes bescherte. Die Xenon-Lampe zündet nämlich mit Hochspannungsimpulsen und so

"richtige" Ausgangsschutzschaltung spendieren, die als Leiterplatte direkt auf die

Gehäuse geblockt werden (der oben genannte Aufbau hat noch kein Gehäuse ;o). .....

Schutzschaltung, nicht um speziellen Schutz vor der Xenonlampe, das ist nur ein Beispiel,

Naja, irgendwie völlig losgelöst... kann man das nicht sagen. Die Xenonlampe ist schon speziell. I allg hat man da drei Spannungsquellen hintereinander. Mal die ca. 20V mit besagten 8.5 A für den eigentlichen Lampenbetrieb, dann ca. 80V mit wenig Strom aber dickem Elko, für die ersten Millisekunden der Zündung, und dann noch die Serien-HV-Zündspannung. Letztere wird ja kaum zufällig von vielen Herstellern von Lampennetzteilen weg vom NV-Netzteil hin zur Lampe verschoben; ins Gehäuse oder in extra Kiste kurz vor dem Lampengehäuse. Wieviel parallel-C am Ausgang des NV-Netzteils überhaupt sein darf, wüsste ich jetzt nicht, würde da aber nicht übertreiben, um Instabilitäten der Entladung zu vermeiden. Kommerzielle Xe-Netzteile, die so ziemlich alle Rechner im gleichen Raum bei der Zündung abstürzen lassen, gab es natürlich auch.

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mfg Rolf Bombach
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Rolf Bombach

Da ist schon ausreichend Platz, aber KFZ-Filter ist ein guter Dimensionierungshinweis, da kann ich mal gucken.

Guter Hinweis.

Mir ist einfach wohler wenn die Kiste möglichst dicht ist.

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Edzard Egberts

Aber auf die Spannung achten. Wenn die Lampen bis 24V gehen muesste das ein Filter fuer europaeische LKWs sein. Amerikanische haben meist 12V Systeme. Es koennten auch Anbieter wie Bosch in Frage kommen, die man bei den ueblichen Distis nicht so oft findet.

[...]

Klar, und man weiss vermutlich auch nie wo diese Kisten aufgebaut werden. Wenn das gleich nebem dem Aufzug oder einem Walzstrassenmotor ist dann kann noch alles moegliche andere reinpfeifen. Daher sollten Kabel nicht einfach unkontrolliert durch eine Rueckwandplatte weiter ins Geraet reinlaufen. Ich habe schon Kaesten gesehen wo mir nach dem Abschrauben des Deckels nur noch die Worte "Das darf doch nicht wahr sein!" einfielen.

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Gruesse, Joerg 

http://www.analogconsultants.com/
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Joerg

Rolf Bombach schrieb:

So eine habe ich - die zündet mit 36V Vorspannung, zieht dann einen Peak von etwa 24A und brennt mit 8.5A, das habe ich schon "geknipst" (die ms aber auf dem Papier und nicht im Kopf).

Ich war ziemlich von den Socken, als $CHEF mit dem Ding kam und wissen wollte, ob "mein" Netzteil das auch kann. Na ja, erst mal gemessen, was denn passiert (s.o.), dann 36V eingestellt, 8,5A eingestellt, Ausgangsrelais an, Lampe poppte ein paar Mal und flackerte dann - Fehlermeldung "ADC error" vom Netzteil. Dann den Kabelsalat etwas sortiert und ein Kabel verdrillt - seitdem zündet die Lampe ordentlich und brennt ohne zu Flackern. Den Peak habe ich noch gar nicht gemessen, weil noch ein anderes Projekt läuft...

Wie finde ich heraus, welchen Stromstoß so eine Lampe braucht, steht das drauf (kann gerade nicht gucken)? Zum Testen habe ich ein "langsames" Modul genommen, mit dem aktuellen Modell könnte der Puls recht knapp ausfallen.

Das müsste ich mir also auch genauer ansehen, die könnte man aber notfalls sogar weglassen.

Kann ich mir vorstellen, als die Lampe so ploppte, habe ich bestimmt besorgt geguckt! ;o)

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Edzard Egberts

Urgs, nö, bis 48V. :o/

Oder was da sonst noch angeschlossen wird.

Da habe ich mir schon Mühe gegeben - Alurack mit Edelstahl Front- und Rückplatte und alles mit dem dicken Erdungspin der Montageplatte verkabelt. Kaltgerätestecker mit Netzfilter und LDC-Anzeige/Tastatur haben einen eigenen Controller mit Watchdog und sind über DC/DC und Optokoppler vom Gerätecontroller getrennt. Wäre doch doof, wenn es dann ausgerechnet durch den Ausgang reinpfeift...

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Edzard Egberts

Dann geht ein KFZ-Filter u.U. nicht. Muesste man dessen Daten haben.

Klingt wie mein erstes Industrieprojekt. "Muss der Doppler simultan mit B-Mode Imaging laufen?" wollte ich wissen. "Nein, das wuerde viel zu schwierig, teuer und kompliziert" ... "Sicher?" ... "Ja".

Dann kamen Geruechte auf dass ein Konkurrent mit Simultan-Doppler rauskommen will. Im Sales und Marketing heulten die Sirenen. "Wir brauchen unbedingt Simultan-Doppler! Muss bis zur Medica fertig sein!". Das war's dann gewesen mit meinen Sommer-Urlaubsplaenen.

Hersteller anschreiben. Ansonsten das Scope auf Trigger "Normal" schalten, Persistence auf "Accumulate", an den Shunt legen, und dann die Lampe per Relais statistisch verteilt einschalten lassen, kalt und warm. Ich nehme dazu meist den Arbitrary Function Generator. Nach genuegend Zyklen bekommt man dann ein recht gutes Gefuehl fuer den Hoechstwert.

[...]
--
Gruesse, Joerg 

http://www.analogconsultants.com/
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Joerg

Also mal gucken, bis zu welchem Strom es noch geht. Dann den Flächeninhalt mit dem Standardstrom vergleichen.

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Edzard Egberts

Edzard Egberts schrieb:

etwa 24A und brennt mit 8.5A, das habe ich schon "geknipst" (die ms aber auf dem

ob "mein" Netzteil das auch kann. Na ja, erst mal gemessen, was denn passiert

poppte ein paar Mal und flackerte dann - Fehlermeldung "ADC error" vom Netzteil. Dann

Lampe ordentlich und brennt ohne zu Flackern. Den Peak habe ich noch gar nicht

(kann gerade nicht gucken)? Zum Testen habe ich ein "langsames" Modul genommen,

Keine Ahnung, hab keine neueren Schaltungen. Beim alten Honeywell-Visicorder war eine 100W HBO drin, Netzteil sehr rustikal: 42 VAC ab Trafo, Brückengleichrichter,

4000 uF, 1R8, 3000 uF, 5R5 verteilt auf mehrere "Heizkörper". Danach die Serien- zündspannung. Das heisst, es war da nicht mal ein separater Kreis für die erhöhte Vorspannung, wie das bei Xe und/oder höheren Leistungen üblich ist. Respektive die erhöhte Zündspannung war der Hauptkreis, Differenz einfach verheizt.
--
mfg Rolf Bombach
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Rolf Bombach

Rolf Bombach schrieb:

Das scheint üblich zu sein, das Bentham-Netzteil ist auch so aufgebaut.

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Edzard Egberts

Joerg :

Kommt mir bekannt vor, irgendwie ist das immer so, fast alles was man so ahnt kommt dann früher oder später doch, auch wenn Marketing sagt "nie und nimmer" ;-). Bin dann dazu übergegangen, alle denkbaren Optionen von Anfang an mit einzuplanen - sofern dass einfach ist - so dass man dann nur noch nachbestückt oder Huckepackplatinchen draufmacht und/oder die Software anpasst.

M.

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Matthias Weingart

Edzard Egberts schrieb:

Nun, von einer gewissen Leistung an wird das aber unhandlich. Ich müsste abklären, was die grösseren für Netzteile verwenden. Mir wär allerdings, dass die für 4.5kW einen 3-Phasen-Stelltrafo plus Drossel und Gleichrichter, und auch nicht wirklich mehr, haben. Für 15kW könnte ich auch mal nachfragen....

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Die machen so hell, dass Schamottsteine innert Minuten davonschmelzen...

--
mfg Rolf Bombach
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Rolf Bombach

Rolf Bombach schrieb:

Danke, nicht nötig. Es ging darum, ob eine Kombination dieser speziellen Lampe mit unserem neuen Netzteil möglich ist - das verkaufen wir doch viel lieber. Und da weiß ich jetzt, worauf es ankommt, das war für einige interessante Anregungen gut, z.B. auch in der Programmierung von dem Ding.

Da könnte man ein feines Perpetuum-Mobile draus machen... :o))

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Edzard Egberts

Am Sat, 06 Apr 2013 07:51:51 +0200 schrieb Edzard Egberts :

Oder unter einen Cargolifter schrauben und den fehlenden Frühling emulieren. Die Energie kann man ja aus Thermik oder Windkraft herstellen.

Marc

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Marc Santhoff

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