Tipps für Absicherung 24V DC Versorgung gesucht ?

Hallo,

ich suche für ein 24V DC Gerät, einen Schutz gegen Überspannung. Das empfindlichste Bauteil in dem Gerät, hat eine maximal zulässige Spannung von 40V.

Bisher habe ich immer einen 25V Varistor eingesetzt, dieser scheint allerdings nicht immer auszureichen, wahrscheinlich weil er erst bei ca 50V direkt anspricht. Setze ich eine Supressordiode von 33V ein, wird diese bei Überspannung zerstört und macht dann einen Kurzschluß, also auch nicht optimal. Einen Vorwiderstand für die Supressordiode kann ich auch nicht verwenden, weil dieser einen zu hohen Spannungsabfall (im Normalbetrieb) verursacht. Eine Vorsicherung erscheint mir auch nicht optimal, weil hierfür das Gerät geöffnet werden müsste um die Sicherung zu ersetzen.

Am liebsten wär mir ein niederomiges Sicherungselement welches ich vor die Supressordiode schalten könnte,und welches sich selbstständig zurück setzt.

Jemand einen Tipp oder Schaltungsbeispiele ?

MFG

Peter

Betriebsspannung 24VDC +/- 10% Maximaler Strom 4A Überspannung auf < 40V begrenzen

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ludolen-richter
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Warum verwendust keinen Mosfet der bei überspannung abschaltet bzw. als Linearregler die Spannung begrenzt?

Ich weis ja nicht wie hoch der Innenwiderstand deiner Überspannung ist .. aber wäre es denkbar vor die Supressordiode einen Schutzwiderstand zu schalten der aber nicht in Serie mit deiner Schaltung ist?

Schreib doch mal was über dein Gerät, deine Überspannung und so das drum rum.

PTC Fuse? Aber evt. ist dir da der Widerstand auch noch zu hoch.

Tschüss Martin L.

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Martin Laabs

Hallo Peter,

naja, da gibt es formschöne Einbau-Sicherungshalter mit Renk-Verschluss.

Wie schnell muss das denn ansprechen? Mir ist so ganz spontan ein Relais eingefallen, das über Z-Diode an der Eingangsspannung liegt und bei Überspannung öffnet, womit das Gerät abgeschaltet wird, bis die Spannung wieder so weit sinkt, dass das Relais abfällt. Damit die "Hysterese" des Relais nicht so ins Gewicht fällt, wäre ein 5V-Relais, oder die Ansteuerung über eine kleine Elektronik sinnvoll.

Die eleganteste Lösung wäre natürlich, die Überspannung zu verhindern - eine 24 VDC-Versorgung, die mal eben Spannungen über 40 V liefert erscheint mir irgendwie verbesserungsfähig...

Gruß,

Ed

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Edzard Egberts

Hallo,

erst mal Danke fuer die Antwort.

siehe unten

ersetzen.

Es handelt sich um einen Steuergerät mit MC und einer PWM Endstufe. Die Endstufe hat eine maximale Spannung von 40V. Im Feld hat sich herausgestellt das diese teilweise durch Überspannung zerstört wird. Da die Endstufe dierkt über die 24V versorgt wird, und bis max. 6A leifern kann, ist ein Vorwiderstand Aufgrund des Spannungsabfall (bei

6A) natürlich relativ ungünstig.

Gruss

Peter

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Peter Richter

Dann helfen "nur" noch LC-Glieder zur Dämpfung der Transienten. Aber Vorsicht, es kann bei LC Gliedern durchaus zu Resonanzerscheinungen kommen.Ev. anstelle von Cs RCs einsetzen. Auch mal schauen, das man die Transienten an ihrer Entstehungsstelle dämpft.

--
mfg horst-dieter
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horst-d.winzler

Hallo Peter,

die Spannung wird also durch die Last eingespeist - das ist genau am anderen Ende meiner Vermutungen! ;o)

Wie wäre es mit einer (dicken) Diode am PWM-"Ausgang" (positive Versorgungsspannung) gefolgt vom VDR? Die 6A müssen sich dann leider durch die Diode quälen, aber es kann dann nichts mehr in die Versorgung eingespeist werden, sondern wird in aller Ruhe vom VDR verbraten.

Gruß,

Ed

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Edzard Egberts

Einfach mal im Internet unter dem Suchwort "Crowbar Protection" nachsehen. Das Herz solcher Schaltungen ist ein dicker Transistor, der bei Ueberschreiten einer vom Schaltungsentwickler festgesetzten Spannung nach Masse durchschaltet und damit eine Sicherung ausloest. Das funktioniert normalerweise recht gut. Der Transistor haelt alles "unten" bis die Sicherung heraus ist.

Gruesse, Joerg.

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Joerg

Zum Thema VDR & Co gibt es bei Epcos einige nette Schaltungsbeispiele.

Was soll sie auch sonst machen? Nicht umsonst ist das erste Element in solchen Schaltungen eine Sicherung.

Besser als ein defektes Gerät. So oft kommt sowas doch eigentlich nicht vor. Die Sicherung soll ja auch erst dann auslösen, wenn z.B. der VDR die Leistung nicht auf Dauer verbraten kann.

Warum hast Du solche extremen Überspannungen?

--
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Marco Budde

Joerg schrieb:

Eine Überspannungssicherung basteln ging auch schon einfacher mit einem dicken Thyristor und Z-Dioden der gewünschten Spannung. Wenn der Thyristor bei Überspannung den Kurzschluss verursacht sollte dann eine gut zugängliche Schmelzsicherung geopfert werden. Haken dabei ist der große Kurzschluss-Strom, der auch schon manchen Thyristor gekillt hat.

Besser wäre wenn man die genaue Ursache des ganzen Übels kennt. Evtl. sterben die Verstärkertransisoren gar nicht an den 40V sondern an einer Induktivität, die eine böse Abschaltspannung verursacht hat. Also erst mal noch eine Diode in Sperrichtung von + nach - ! Das hat mir z.B. im Kfz-Netz schon geholfen wenn die Zündung abgeschaltet wird.

Gruß Gerd

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Gerd Sommerlatte

Gerd, die Thyristorschaltung ist eine der Crowbar Loesungen. Allerdings koennen Thyristoren "lokal" verbrutzeln, indem der Strom nicht gleichmaessig durch den Halbleiter fliesst. Deshalb nehme ich oft einen FET. Der schaltet nicht echt nach Ground, sondern haelt die Spannung mit Gewalt in der Naehe des Sollwertes bis die Sicherung durchgegangen ist. Das ist auch vertraeglicher fuer Elkos, die eine rapide Entladung per Thyristorkurzschluss nicht immer gut verdauen.

Ein richtig dicker Thyristor sollte es aber auch tun.

Gruesse, Joerg.

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Joerg

Also Edzard meint ja das die Überspannung aus der Last kommt (induktiv?) Aber ich habe das jetzt so gelesen das die Versorgungsspannung über längere Zeit viel zu hohe Werte annimmt. (Sonst würden sich die Dioden ja nicht zerlegen)

Je nach dem wie lange und wie hoch die Überspannung ist wäre doch aber eine dynamische Begrenzung als Linearregler denkbar, oder? Ich meine die Überspannung scheint sich ja nicht verhindern zu lassen und ist so wie du es schreibst eher der Normalfall als die Ausnahme.

Tschüss Martin L.

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Martin Laabs

Vielleicht, weil er das Gerät an einem KFZ-Bordnetz (LKW) betreibt? Dann sollte er als Nennspannung allerdings 28V annehmen. Ich bin selbst gerade dabei, das Power-Supply eines Funkgerätes neu zu entwerfen, das alternativ aus einem LiIon-Akku oder 28V-Bordnetz versorgt wird. Die bisher verfügbaren ICs für Schaltwandler waren großenteils auf 36V beschränkt, und das ist in dem Fall verdammt knapp. Auch MOSFETs mit mehr als 40V Drain-Source-Spannung _und_ niedrigem Rds_on waren, als die Entwicklung des Gerätes ursprünglich begann, nicht zu bekommen. Inzwischen hat sich auf diesem Gebiet einiges getan und es gibt z.B. den LTC3703 (100V) und SI7370 und SI7460 (beide 60V). Damit kann ich in dem neuen Design schon einige Probleme beheben.

Leider hält der OP mit wichtigen Informationen hinter'm Berg, man kann ihm also nicht helfen. Wenn er mit nennenswerten Angaben 'rüberkommt, kann man ihm bei der Lösung seines Problems auch helfen. Ansonsten muss er eben selbst sehen, wie er zurecht kommt.

Grüße,

Günther

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Günther Dietrich

Hallo,

bei

Schaltungsbeispiele.

hast du da vieleicht noch einen direkten Link ?

Kurzschluß,

weil

ersetzen.

da hast Du wahrscheinlich recht, werde ich wohl nicht drum herium kommen.

Weis ich leider noch nicht genau, versuche z.Zt. noch zu klären, ob es über die Versorgung oder von hinten über den angeschlossenen Motor kommt. Es spricht aber mehr dafür das es über die Versorgung kommt. Habe jetzt bei Messungen festgestellt, das wenn ich einen Kurzschluss in der nähe von meinem Gerät mache, an diesem dann hohe Spannungen von > 40V entstehen, allerdings nur für sehr kurze Zeit (50 - 100ns) dürfte eigentlich nicht zur Zerstörung der Supressordiode führen. Denke das die hohen Spannungen an dem Gerät durch die Induktivität der Zuführung (ca 10m) zu meinem Gerät verursacht werden, an dem Netzeil kann ich keine Spannungserhöhung bei Kurzschlus messen.

Gruss

Peter

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Peter Richter

"Peter Richter" schrieb:

schnipp

Motor= Induktivität=Abschaltspannung=Transistortod nach Lezscher Regel

In solchen Fällen sollte man mal über schnelle Schutzdioden nachdenken. Normale Gleichrichterdioden sind da etwas langsam. Ein paar 47nF Keramikkondensatoren am rechten Fleck sind manchmal auch ganz nützlich.

MfG Gerd

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Gerd Sommerlatte

Nein, damit kann ich leider nicht dienen. Schau mal unter Varistoren. Die haben dort einige App.notes (auch für den Automotive Bereich).

Die c´t hatte vor einigen Jahren mal einen Test zu 230V- Überspannungsschutz-Systemen. Dort wurden auch einige DIN-Normen zu dem Thema genannt. Vielleicht auch ganz interessant (siehe auch Phoenix Contact).

cu, Marco

--
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Reply to
Marco Budde

Hallo Joerg,

Allerdings koennen

durch den

nicht echt

Sollwertes

Elkos,

verdauen.

Bin in der Auslegung von FET Schalktungen leider nicht so bewandert, hast Du ggf. Schaltungsbeispiele oder Empfehlungen für den FET?

Vielen Dank im voraus

Gruss

Peter

Reply to
Peter Richter

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