Überspannungs- & Verpolungsschutz

Am 15.01.2012 12:12, schrieb Rafael Deliano:

Die Schaltung schützt nur gegen Verpolung. Gegen Überspannung wie sie durchs Vertauschen des Steckernetzteils (5 >< 12V) passieren kann, aber nicht.

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mfg hdw

Ausprobiert habe ich die Schaltung bisher nicht. Gedacht war: Die Diode D1 und das Relais das im Ruhezustand abgefallene Kontakte hat sollte die Verpolung lösen. T2 und R10 sorgen dafür daß im Normalfall das Relais geschaltet wird wenn die Spannung 5V ist. T3 und der Spannungsteiler davor sollten aber T2 abwürgen wenn die Spannung zu hoch ist.

Vorhersehbares Problem: das 5V Schaltregler-Steckernetzteil benötigt Grundlast damit es 5V+/-10% macht. Dann muß ich noch Ballastwiderstand reinmachen.

MfG JRD

Ich würde sagen, das taugt nicht so richtig. Das Relais dürfte je nach "falschem" Netzteil zu langsam sein - man denke z.B. an ein

9V-AC-Netzteil. Gerade bei Hohlsteckern gibt es so ziemlich alles, wenn man da gegen ein falsches Netzteil schützen will, sollte man es richtig machen.

Für den reinen Verpolschutz sollte es ein einzelner MOSFET (evtl. noch mit Gate-Zenerdiode) tun.

Wenn es auf Überspannungsschutz bei 5V ankommt, sollte das schon etwas exakter sein - ein MOSFET plus TL431 und Kleinkram, plus ein 2. MOSFET als Verpolschutz?

cu Michael

Der sollte im Netzteil schon integriert sein da solche Steckernetzteile auch gerne mal ohne Last betrieben werden.

Gerrit

Gruß Dieter

Schlechtes Design, aber trotzdem in der Lage mit nur der LED als Last zu laufen.

Gerrit

Hmm, es muss anziehen, damit die nachfolgende Schaltung was abkriegt! Also erst mal keine Gefahr

s.o. höchstens ein Problem, wenn das Relais so schnell ist, dass es schon während den Halbwellen durchschaltet. Glaub ich eher weniger.

Mir fehlt allerdings noch eine Freilaufdiode über Rel1 und zumindest noch ein grössere Elko zw. BE von T2.

Auch der eine odere andere C an strategisch wichtigen Stellen wäre sinnvoll.

Und wenn das Ding über RS232 einschalten, dann erst recht und auch noch die HS Signale zum richtigen ansteuern von T1...

Saludos Wolfgang

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Wolfgang Allinger              15h00..21h00 MEZ: SKYPE:wolfgang.allinger
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Die 1N4148 habe ich jetzt gerade nachgerüstet.

Mit 2x BC546B und einem China-Relais ( Meisei M4-6H ) schaltet es wenn man an Labornetzgerät langsam hochdreht bei 3,6V zu bei 6,6V weg.

Hinter den Relaiskontakten werde ich wohl noch eine P6KE6.8 vorsehen.

MfG JRD

Kam grad noch per email der Vorschlag LTC4365

ttp://

D.h. statt Relais zwei Fets als Analogschalter und ein passendes Ansteuerungs-IC. Mit Fets hat man bei 5V normalerweise ein Problem weil man zuwenig Spannung fürs Gate hat. Das IC löst das per Ladungspumpe.

MfG JRD

Rafael snipped-for-privacy@arcor.de (Rafael Deliano) am 15.01.12:

Wahrscheinlich denke ich zu kurz, aber bei nur sechs Geräten würde ich einen anderen Stecker an das 5V-Netzteil bauen, halt velwechserungssicher zum 12V-Netzteil.

Rainer

-- Manager und BWL'ler sind dumm, saudumm, und das ist das Prinzip unserer Wirtschaft: Dumm und duemmer. Haben wir aus dem USA gelernt. (MaWin in de.sci.electronics)

Geht auch einfacher... Schmelzsicherung in Reihe zur Schaltung, eine

1N4001 (je nach Leistung des Netzteiles vielleicht auch eine 1N5400) hinter der Sicherung paralell zur Schaltung so dass sie sperrt solange die Polung stimmt und bei Verpolung einen Kurzschluss produziert. Als Überspannungssicherung eine Crowbar (Thyristor, Z-Diode 5.1V, Widerstand).

Bei Verpolung oder Überspannung ist dann eben jedesmal eine neue Schmelzsicherung erforderlich. Kann einen gewissen Lerneffekt mit sich bringen.

Gerrit

Am 15.01.2012 12:47, schrieb Rafael Deliano:

Ich würde aber doch ein Trimmpoti zwischensetzten. Spannungsbereich max.

5,3V. Kommt auf die max. Betriebspannung des Panels an. Ev. wäre eine kleine Hysterese zu empfehlen. Könnte mit zwei Widerständen erledigt werden. Ein niederohmiger Widerstand in die Emitterleitung von T3 einschleifen. Den anderen R vom Emitter dann zu der geschalteten 5V Spannung. Grund auf alle Fälle eine Flattern des Relais bei so kleinem dU zur Auslösespannung verhindern.

Wenn die Lösung für lange Zeit sein sollte, würde ich einen kleinen Wandler vorsehen der mir die "Einheitsspannung" 12V auf 5V reduziert.

Die Schaltnetzteile haben bereits einen Lastwiderstand integriert. Siehs also nicht zu eng.

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mfg hdw

Eigentümlicherweise kommen aber traditionell fast alle Steckernetzteile fertig mit dem Hohlstecker in unterschiedlichsten Polungen und AC oder DC und unterschiedlichen Spannungen. Schutzfunktion wird damit vom Gerät erwartet. Bisher hatte ich damit auch kein Problem, weil handliche Netzteile mit Trafo wenig Leistung hatten. Bei typisch 12V waren dann im Gerät Brücken- gleichrichter, 1000uF Elko, 7805 der auf 5V runtersetzt. Für 5V & hohen Strom müsste man warten ob z.B. Steckernetzteile mit USB-Steckern wirklich gängig werden:

Die Lösung ist nicht anwenderfreundlich. Ich hatte zeitweise mit Geräten zu tun bei denen der Hersteller meinte Kurzschlußschutz wäre am besten mit Glassicherung gelöst. Sinnigerweise in Hausverkabelung wo man schnell man Kurzschluß baut.

MfG JRD

Das war auch meine erste Idee, weil ich normalerweise hinter Hohlstecker Brückengleichrichter, Elko habe. Das wäre bei 1A aber sowas wie National simple switcher geworden. Wenn man bedenkt daß man das Steckernetztteil 5V/1A recht gängig bei ebay bekommt schien mir der Aufwand irreal.

Müsste ich mal sehen ob man das mit Widerstand erledigen kann. Ob mans braucht hängt davon ab ob die Ausgangsimpedanz des Netzteils an der niederohmigen echten Last Flattern begünstigt. Der simple Laboraufbau hatte noch keine Probleme.

MfG JRD

Das ist ja Asbach :-)

Figure 5 zeigt wie man das in der Zeit nach der Epoche der Sammler und Jaeger macht:

Bei 5V sollte das ein Logic-Level P-Channel FET ausreichender Groesse sein und die Z-Diode und den Widerstand kann man sich dann sparen. Aber nur einsparen wenn nie mehr als +/-15V oder so vorkommen koennen.

Ueberspannung dann mit Crowbar, da die bei 5V recht prazise ansprechen muss mit TL431 oder aehnlich. Wie das geht ist in Figure 22 gezeigt:

Bei dicken Stromkreisen nehme ich noch einen Transistor dazu um das Gate auch bei einem fetten Thyristor so richtig rumzureissen.

Da muss ich passen.

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Gruesse, Joerg

http://www.analogconsultants.com/

Wenns funktioniert bevorzuge ich die älteste & simpelste Variante.

Bei 1 Ampere und schlapper Spannung am Gate wirds mittelprächtig, Fets habe ich deshalb nicht weiterverfolgt. Prinzipiell hätte man hier ( Steckernetzteil ) auch NFet nehmen können, die sind niederohmig gängiger.

Wenn man Fet oder Relais hat kann man die ja recht leicht abschalten.

MfG JRD

Bis eines Tages ein Relaiskontakt verdreckt und ein Fluch ueber die Lippen rutscht ...

Der FET ueberbrueckt beim "Kommen" der Gate-Spannung lediglich die interne Body-Diode welchen bereits vorher leitet. Die Schaltung nutzt diese an sich parasitaere Diode aus. Die kostet nuescht extra.

Ist in dem Link ja auch beschrieben. Dafuer brauchst Du eine Spannung ueber den 5V. Kann man sich mit Charge Pump machen oder wenn das Steckernetzteil vor der Regelung soviel hergibt eben von dort holen. Bei

1A wuerde ich mir darum jedoch keinen Hals machen, dafuer gibt es allein wegen der Laptop-Markts haufenweise geeignete P-Channel FETs.

Ein Relais ist bei einem durchschlagenden Laengstransistor i.d.R. zu langsam. Den FET kannst Du nur benutzen wenn es ein N-Kanal ist, weil beim P-Kanal die Body-Diode leitet.

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Gruesse, Joerg

http://www.analogconsultants.com/

Finde ich doch... Wenn der Anwender öfters mal die Sicherung wechseln muss weil er verpolt hat lernt er vielleicht hinzu und benutzt nur noch das korrekte Netzteil.

Gerrit

Bei potentialfreiem Eingang geht ein N-FET in der Masseleitung ohne Ladungspumpe.

Was Überspannung angeht: Polyfuse plus Crowbar oder Shuntregler mit TL431 sollte ausreichend präzise sein.

cu Michael