Hallo, mich würden Rezepte zur Absicherung von Digial- und Analog-Eingängen und -Ausgängen vor auf die angeschlossenen Leitungen eingekoppelten Störungen, mit dem Potential die Schaltung zu zerstören, interessieren. Und besonders interessant sind hier für mich die Möglichkeiten, die über 'Serienwiderstand und Clampingdioden' hinausgehen... Wie (versucht) das Militär seine Gerätschaften vor EMP zu schützen? Wie kann man selbst einen (evtl. empfindlichen) IC der eine Ankopplung nach draußen besitzt vor extremen Pulsen möglichst gut schützen? Ich möchte keine Opfer-ICs dazwischen setzen sondern die Schaltung möglichst robust machen, nicht den Schaden begrenzen. Gibt es darüber Bücher/Leitfäden/...? Ich bin für alle Tipps dankbar! Grüße der Lennox
Ich würde sagen: Erstmal das Ganze zur Abschirmung in ein Metallgehäuse packen. Alle Anschlusskabel sind abgeschirmt; das Gleiche gilt für die Stecker/Buchsen am Gerät. Und extrem empfindliche ICs bekommen grundsätzlich keine direkte Anbindung nach draußen. Die Signale werden über deutlich robustere Puffer/Leitungstreiber geführt, ehe sie aus dem Gehäuse geführt werden. Leitungen, die nur DC oder niedrige Frequenzen übertragen, kann man mit LC-Tiefpässen gegen Überspannungsspitzen schützen. Vor dem Tiefpass (also direkt am Eingang) wird evtl. noch ein Überspannungsableiter (Funkenstrecke und/oder starke Varistoren) installiert, damit die Spule bei sehr starken Spannnugsspitzen (ich meine etliche kV) nicht durchschlägt. Damit sollte (bei ausreichender Dimensionierung) ohne allzu große Schwierigkeiten ein Schutz gegen einen direkten Blitzeinschlag in das Eingangskabel möglich sein. Man kann das fast beliebig weit treiben...
>Damit sollte (bei ausreichender Dimensionierung) ohne allzu große >Schwierigkeiten ein Schutz gegen einen direkten Blitzeinschlag in das >Eingangskabel möglich sein. Sowas hilft gegen direkten Blitzeinschlag? Das möchte ich sehen. Bei nem direkten Blitzeinschlag überlegt der LC-Tiefpass und der starke Varistor noch nicht einmal ob er guten Tag sagen soll. Gegen was soll denn der Varistor geschaltet werden, am besten gegen Gerätemasse! Wenn schon viele Blitzableiter nicht richtig dimensioniert sind (Kabel, Hauserde, Verlegung,...) wie soll dann der starke Varistor das abkönnen. Man bekommt Geräte sicher gegen ESD-Kontakt/Luftentladung / Störpulse auf den Leitungen (Surge, Burst, usw.) und Störeinstrahlung sehr robust mit den obigen Maßnahmen hin, aber nur eben auf die entsprechenden vorgeschriebenen Grenzwerte. Aber ein direkter Blitztreffer gibt sicher Rauch. Aber poste mal deinen Schaltungsvorschlag, vielleicht kann ich auch noch dazulernen. gruß tom
Das ganze Thema würde mich auch interessieren da ich mit der Absicherung von Schaltungen bisher keine Erfahrungen habe und bisher immer nur den obligatorischen Widerstand vor die Eingänge setze um den Stromfluss zu begrenzen. In diesem Thema sehe ich eine wertvolle Erweiterung meines kleinen Elektrotechnischen Horizonts...
Bei echtem Blitzeinschlag glüht der fingerdicke Blitzableiter kurz und Dein das Gerät daneben ist ein Häufchen Asche. Ein wegwerfbarer, gut austauschbarer Überspannungschutz ist aber trotzdem nützlich für die restlichen Geräte in Deiner Straße, die keinen direkten Einschlag, sondern nur Spannungspitzen hatten. Da werden evtl. einige größere wirtschaftliche Schäden vermieden.
Lennox schrieb: > Gibt es darüber Bücher/Leitfäden/...? Ich bin für alle Tipps dankbar! Sicherlich keine allgemein verfügbaren. Lennox schrieb: > Wie (versucht) das > Militär seine Gerätschaften vor EMP zu schützen? Ein Stichwort wären TEMPEST-Filter die sollen zwar in die andere Richtung gehen (Abhörsicherheit) allerdings müssen die auch die Belastungen von außen aushalten. Hier mal ein Beispiel: (ja ich weiß ist kein SMD-Filter sondern ein mehrfach gekammertes Filter). http://www.tesch.de/deutsch/download-fu/kabinennetzfilter/A11x77.pdf Allerdings: Für einen Direkten Blitzeinschlag (bis mehrere 100kA) in eine Leitung gibt es keine Filterbauelemente die das aushalten. Üblich sind Gasableiter mit 5kA (indirekter Blitzeinschlag) eventuell auch mal etwas höher. Alles was darüber hinaus geht wird mit Schutzzonenkonzepten abgesichert. Also z.B. Außenhülle eines Gebäudes mit Blitzableiter absichern. Leitungen nach außen entsprechend gesichert verlegen. Funkenstrecken am Eintritt ins Gebäude. Empfindliche Elektronik Zentral im Gebäude im geschirmten Raum. Bei Eintritt in geschirmten Raum Gasableiter. Im eigentlichen Gerät dann Feinschutz mit Varistoren und Transzorb-Dioden. Gruß Anja
Hallo und vielen Dank für alle Hinweise! Ganz besonderen Dank an Dich, Anja! Das Stichwort 'TEMPEST' hat mich auch eine sehr gute Fährte geführt... Mir geht es natürlich nicht darum unmgöliches umsetzen zu wollen, die Elektronik bei einem direkten Blitzschlag noch retten zu wollen, o.Ä. - sondern darum einen guten Schutz vor äußeren Einflüssen aufzubauen, welcher vorderrangig eine stabile Funktion gewährleistet. Technisch gesehen habe ich nun einige Schnittstelle, wo die Möglichkeit bestand, auf besser entstör- u. absicherbare Topologien umgewandelt, also z.B. komplementäre Strom-Signale, ... Weiterhin natürlich konsequent die schon erwähnten Schutzdioden, Varistoren und RC-Glieder eingesetzt, sofern es die Signale zuließen (ist eben oftmals nicht möglich - wenn die Signale selbst steile Flanken besitzen, wie bei höheren Datenübertragungs-Geschwindigkeiten natürlich gegeben). Weitere Maßnahmen die das gesamte System - und nicht nur die Schaltungsbaugruppen - betreffen sind natürlich auch essentiell: Richtig geschirmte Leitungen, separate Schirmung von Leitungspaaren, auch die Schirmung der Gehäuse,... - es benötigt eben doch ein Gesamtkonzept, wobei ich damit im Groben ja schon vertraut bin, nur die weitergehenden Möglichkeiten, mit Fokus auf die Schutzmaßnahmen in den Schaltungen selbst, interessieren mich sehr, da muss ich mir noch mehr Wissen aneignen. Grüße Lennox
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