Hi zusammen Wieder einmal ein Problem bei meinem Projekt. Ich versuche gerade rechnerisch zu beweisen das meine ausglesene Supressor Diode den Zweck erfüllt. Nur komm ich nicht auf die gewollten Werte. Ausgewählt habe ich folgende Diode: SMCJ15A http://www.vishay.com/docs/88394/88394.pdf Ich bin auf ein schönes PDF gestossen welches die Auftrettenden Störungen schön erklärt.: http://www.datasheetcatalog.org/datasheet/SGSThomsonMicroelectronics/mXyzyur.pdf Jetzt macht mich folgender Impuls unsicher: Shape of test pulse 7 (alternator field transient at engine stop) Da steht +80V, Ri=10R, Dauer des Impulses 300ms. Auf Seite 8 Schreiben Sie dazu noch Energy = 0.2j. Wie bitte berechnen die das? Auch wen ich das nur mit nem Dreieck versuch nachzubilden (Ohne Integral) komm ich auf min. 23.2j. ((70V x 7A x 95ms)/2 = 23.2j) 2. Problem: Wenn ich versuche zu rechnen ob meine Diode diesen Impuls ushält: Klemmspannung Diode: 24.4V Strom durch Diode:5.56A ((80V-24.4V)/10R) Leistung in Diode: I*U = 5.56A * 24.4V =135W Wenn ich nun im Datenblatt der Diode Fig. 5 anschaue. Dan ergibt sich mir für eine Impulsdauer von 300ms eine Thermische Impedaz von 4 °C/W. dt = Zth * P = 4°C/W * 135W = 540°C !!!!! Ich denke die Diode müsste das eigentlich aushalten. Wäre froh um Aufklärung. Gruss
Normalerweise hat man in der Plus-Leitung bei "empfindlichen" Sachen, wie eben Mikroelektronik, einen Widerstand, so im Ohmbereich. Der wird dann die meiste Energie schlucken müssen. Da nimmt man deswegen auch meist mehrere solcher Widerstände parallel, oft Kohletechnologie(Impulsfestigkeit!) mindestens in Größe 0207, Bedrahtet oder MELF. Kleinere Sachen im zweistelligen Ohmbereich, Mini-Melf. Keine Chipwiderstände, das betrifft vor allem Dickschichttypen. Die sind i.A. nicht so Impulsfest. Isabellenhütte hat da aber welche mit Kupfer-Widerstandselement, Bourns und Vishay bieten auch z.B. gewickelte Drahtwiderstände(die parasitäre Induktivität ist hier u.U. sehr hilfreich) für SMT, oder eben Drahtwiderstände in gewohnter Bauform mit umgebogenen "Z-Leads". Vielleicht sogar noch ne Spule in Serie, aber das ist meist zu teuer und manchmal nicht so dienlich. Die TVS-/Suppressor-/schnelle Z-Diode muss gar nicht allein die Pulse verbraten. Zusätzlich noch einen guten Keramikkondensator parallel zur Diode. Mit dem im Normalbetrieb bestehenden Spannungsabfall über den Not-Brat-Widerstand kann man eigentlich noch gut Leben. Grobe Elektrik und dickere Verbraucher müssen auch gar nicht so geschützt werden, weil die per se schon die in "der Norm" geforderten Spitzen abkönnen. mfg mf
Die Lötzinn macht die Temperatur auch nicht mehr mit. Nimm ruhig deine gewählte Diode, aber vergiss den impulsfesten LCR-Filter von minifloat am Eingang nicht. Faustregel für die Dimensionierung bei KFZ-Elektronik sind erstmla 100V bei 0,5Sek. Die Energie kannst du verteilen auf L-Innenwiderstand (deshalb auch mal eine nehmen mir vergleichsweise hohem R), Strom und Spannungssteilheit mit L/C abfangen, den Rest in Vorwiderstands R und Diode verbraten.
Mini Float schrieb: > Normalerweise hat man in der Plus-Leitung bei "empfindlichen" Sachen, > wie eben Mikroelektronik, einen Widerstand, so im Ohmbereich. Der wird > dann die meiste Energie schlucken müssen. Da nimmt man deswegen auch > meist mehrere solcher Widerstände parallel, oft > Kohletechnologie(Impulsfestigkeit!) mindestens in Größe 0207, Bedrahtet > oder MELF. Kleinere Sachen im zweistelligen Ohmbereich, Mini-Melf. > > mfg mf Das kann ich jetz so irgendwie nicht glauben. Wenn ich da z.B 10Ohm nehmen würde dan würde sich die Spannungsspitze von 80V halbieren. 40V hab ich dan aber imme rnoch an der TVS. Ausserdem würde dan im Betrieb bei einem Stromverbracuh von 1A der Spannungsabfall so gross das das ding nicht mehr funktionieren kann. René B. schrieb: > Die Lötzinn macht die Temperatur auch nicht mehr mit. Nimm ruhig deine > gewählte Diode, aber vergiss den impulsfesten LCR-Filter von minifloat > am Eingang nicht. Faustregel für die Dimensionierung bei KFZ-Elektronik > sind erstmla 100V bei 0,5Sek. Die Energie kannst du verteilen auf > L-Innenwiderstand (deshalb auch mal eine nehmen mir vergleichsweise > hohem R), Strom und Spannungssteilheit mit L/C abfangen, den Rest in > Vorwiderstands R und Diode verbraten. Siehe oben. Ich muss doch das auch irgendwie berechnen können. ICh möchte nicht einfach was nehmen und hoffen das es geht. http://www.dse-faq.elektronik-kompendium.de/dse-faq.htm#F.23 Da ist zwar ein Vorwiderstand drin. Aber ich brauch ca. 1A auf meiner anchfolgenden Schaltung. Da kann ich nur nen kleinen widerstand dran hängen. Gruss
Oliver S. schrieb: > dt = Zth * P = 4°C/W * 135W = 540°C !!!!! > > Ich denke die Diode müsste das eigentlich aushalten. Wäre froh um > Aufklärung. Hab mich vermutlich ungünstig ausgedrückt. Ich gehe davon aus das meine Rechnung FALSCH ist. Meine Diode müsste den Peak überstehen denke ich zumindest.
Oliver S. schrieb: > Nur komm ich nicht auf die gewollten Werte. > Sie dazu noch Energy = 0.2j. Wie bitte berechnen die das? Das ist ein negativer Puls. Falls du eine Unidirektionale Diode verwendest ist die Klemmspannung nur 1-2V. Gruß Anja
Oliver S. schrieb: > Aber ich brauch ca. 1A auf meiner > anchfolgenden Schaltung. Da kann ich nur nen kleinen widerstand dran > hängen. Entweder kleinerer Widerstand und größere TVS-Diode, oder du verabschiedest dich von der Idee, die Sitzheizung mit aus der gesäuberten Spannung betreiben zu wollen ;) Rück mal mit mehr Informationen zur Last raus, bitte. mfg mf PS: Eine elektrische und zugleich thermische Simulation ist doch schnell in einem Schaltungssimulator zusammengeklickt. Warum nicht auch mal probieren? Die an der Diode umgesetzte Leistung kannst du ja als eine von der Verlustleistung der Diode gesteuerte Stromquelle modellieren.
Ich sehe gerade +80V 300ms 2 Ohm ist Testpuls 5 (Load Dump) und nicht Testpuls 7 (-80V 100ms 10 Ohm) Puls 5: Den kriegst du mit der Spielzeug-Diode (1,5KW) allerdings nicht weg. Es sei denn der Fahrzeughersteller hat einen Zentralschutz. Ansonsten solltest Du dich für Load Dump mit Dioden mindestens der 5KW-Klasse anfreunden. Alternativ einen entsprechend Spannungsfesten Spannungsregler. http://www.st.com/internet/com/TECHNICAL_RESOURCES/TECHNICAL_LITERATURE/DATASHEET/CD00001549.pdf Gruß Anja
Oliver S. schrieb: > HAb eine Bidirektionale Diode. Oliver S. schrieb: > Ausgewählt habe ich folgende Diode: SMCJ15A dann hast Du gelogen: Bi-Direktional wäre dann nicht SMCJ15A sondern SMCJ15CA. Wobei mir noch nicht klar ist wie du bei einer 15V Diode den Jump-Start aushalten willst. Gruß Anja
Mini Float schrieb: > Entweder kleinerer Widerstand und größere TVS-Diode, oder du > verabschiedest dich von der Idee, die Sitzheizung mit aus der > gesäuberten Spannung betreiben zu wollen ;) Rück mal mit mehr > Informationen zur Last raus, bitte. Als last hab ich ein Arlogic Modul mit GSM/GPS Chip und eine Singel Li-ion zelle die auch über die Schaltung geladen wird. Mini Float schrieb: > PS: Eine elektrische und zugleich thermische Simulation ist doch schnell > in einem Schaltungssimulator zusammengeklickt. Warum nicht auch mal > probieren? > Die an der Diode umgesetzte Leistung kannst du ja als eine von der > Verlustleistung der Diode gesteuerte Stromquelle modellieren. Ok das Hab ich so noch nie gemacht. Was würdest du da empfehlen? Anja schrieb: > Ich sehe gerade +80V 300ms 2 Ohm ist Testpuls 5 (Load Dump) und > nicht Testpuls 7 (-80V 100ms 10 Ohm) > > Puls 5: > Den kriegst du mit der Spielzeug-Diode (1,5KW) allerdings nicht weg. > Es sei denn der Fahrzeughersteller hat einen Zentralschutz. > > Ansonsten solltest Du dich für Load Dump mit Dioden mindestens > der 5KW-Klasse anfreunden. Alternativ einen entsprechend Spannungsfesten > Spannungsregler. Ok da hab ich wohl was durcheinander gebracht. Den Load Dump will ich mit der "Spielzeug Diode" nicht abfangen. Da fliegt dan einfahc die Sicherung. Es ist natürlich Testpuls 7 den ich meine (Motorstop). Anja schrieb: > dann hast Du gelogen: > Bi-Direktional wäre dann nicht SMCJ15A sondern SMCJ15CA. Sorry. Ist natürlich eine SMCJ15CA. Anja schrieb: > Wobei mir noch nicht klar ist wie du bei einer 15V Diode den Jump-Start > aushalten willst. Den hab ich mal grosszügig ignoriert. ;) Das jemand mit 24V überbrückt halte ich für sehr unwahrscheindlich. Falls doch muss die Sicherung da eingreiffen. Danke das ihr mir trotzdem Tipps gebt. Irgendwie hab ich da grad ziemlich viel falsch gemacht. Nun nochmal zurück. Wie pack ich den Tespuls 7? Das sind ja nur 0.2j. Das müsste meine Diode doch abkönnen? Was ist an meiner Rechnung falsch? Gruss
Diese TVS + Sicherungs-Design sehe ich hier dauernd bei Mikrocontroller.net Aber ich hab's noch nie in einer Elektronik aus dem Automotive Bereich gesehen. Und ich hab schon bestimmt 20 Worst Case Rechnungen für verschiedene Hersteller von Automotive Elektronik durchgeführt. Durch diese Berechnung wird sichergestellt, dass rechnerisch alles innerhalb den Datenblattangaben bleibt. Den Impuls 7 (fordert den überhaupt noch jemand? ) hat man üblicherweise bereits mit dem Verpolschutz weg. Alle kurzen positiven Impulse fängt ein Eingangselko auf. Und für Jumpstart und Loaddump (die sind von der Zeit her für einen Elko zu lange) muss man einen Spannungsregler auswählen, der dafür ausgelegt ist. Infinion, TI und andere habe da inzwischen eine große Auswahl. Und für ESD und EMV Einstrahlung kommen direkt an die Eingangspins Keramische Kondensatoren. Fertig ist das saubere Automotive Design. Ohne Sicherung, die auslösen könnte.
Interessanter Beitrag. Leider hast du keine Identität und lieferst keine Schaltpläne. Kannst du mir dann erklären, wieso die meisten Autos wegen Elektronikproblemen liegenbleiben? BMW war da ja anfangs berüchmt für. Wenns nicht gerade ein Ami war, der am Straßenrand stand, wars bestimmt ein BMW ;-)
>lieferst keine Schaltpläne.
Natürlich nicht !
Aber ich habe ja eben beschrieben, wie man es macht. Wenn Du willst,
such ich dir auch noch nen passenden Regler raus.
Ja. BMW war eines der ersten. Weil BWM auch die ersten waren, die
Elektronik das Auto brachten. Damals gab es den berühmten Ausfall, dass
ein BMW immer an der gleichen Stelle unter einer Hochspannungsleitung
stehen blieb. Das war aber zu Zeiten, als EMV kein Thema war. Heute ist
das anders.
2 Elektroniken.
A.) Eine mit TVS + Sicherung.
B.) Eine mit einem Design, dass den Impuls verträgt.
Ein induktiver Verbraucher wird abgeschaltet. Spannungsspitze.
A.) Sicherung löst aus. Elektronik ist nicht kaputt. Geht aber nicht
mehr.
Fahrzeug bleibt liegen.
B.) Fahrzeug fährt.
Jetzt erinnere ich mich an die Geschichte mit der Leitung. War aber nie ganz klar, ob es nicht ein Fake war. TVS + <Schmelz->Sicherung ist Blödsinn! Die Sicherung hat eine weit höhere Wärmekapazität als die TVS. Hinzu kommt noch die höhere Temperaturfestigkeit. Ergo: Die TVS stirbt an Überenergie. Hach. Hatte ich schon erwähnt, daß BMW mich mal übern Headhunter einstellen wollte? Vielleicht würden sie dann weniger oft liegenbleiben wer weiß ;-) Ohne Sicherung ist immer besser, wenns überhaupt ohne geht.
Oliver S. schrieb: > Wie pack ich den Tespuls 7? Das sind ja nur 0.2j. Aber nur mit unidirektionaler TransZorb-Diode. Bei der -CA Type ist wesentlich mehr Energie im Spiel. Frank S. schrieb: > Den Impuls 7 (fordert den überhaupt noch jemand? ) hat man üblicherweise > bereits mit dem Verpolschutz weg. Hängt davon ab wie der Verpolschutz gemacht ist. Bei einer einfachen Diode im Plus-Zweig mit mindestens 200V sollte man auf der sicheren Seite sein. Abdul K. schrieb: > und lieferst keine > Schaltpläne. Die würden Dir sicher auch nix nützen. Da kommen bei großen Stückzahlen merkwürdige IC-Bezeichnungen und Bauformen vor für die du auf dem freien Markt keine Datenblätter findest mit denen Du auch was anfangen kannst. Ich kann jedenfalls die Angaben von Frank bestätigen. Sicherung wird durch Silizium ersetzt. Bei kleinen Stückzahlen wirst Du entweder einen Vor-Regler (Transistor + Z-Diode ausreichend Dimensioniert -> Last bleibt während Puls aktiv) oder einen Komparator + P-Kanal-FET (Last wird während Puls deaktiviert) verwenden, der die Überspannung abhält. Du kannst natürlich auch die Teile verwenden die auf dem freien Markt für Automotive entwickelt sind (meistens für Anwendungen mit Zentralschutz also 40-60V max. Eingangsspannung). z.B. L4805 oder LM2576HV. Gruß Anja
Man muß den Schutz nach der benötigten Dauerleistung des Subsystems auslegen. Anders wird es einfach nicht optimal <billig>. Man könnte ca. 4 verschiedene Leistungsklassen definieren und dann Schaltungsvorschläge erarbeiten. Anja, verwechselst du mich gerade? Daß der freie Markt nur ca. 10% der je produzierten Typen sieht, ist doch bekannt.
Anja schrieb: > Oliver S. schrieb: >> Wie pack ich den Tespuls 7? Das sind ja nur 0.2j. > > Aber nur mit unidirektionaler TransZorb-Diode. > Bei der -CA Type ist wesentlich mehr Energie im Spiel. Das bringt mich bei meiner berechnung nicht weiter. Noch einmal die Frage: Warum steht im http://www.datasheetcatalog.org/datasheet/SGSThomsonMicroelectronics/mXyzyur.pdf bei Testimpuls 0.2j? Ich komme da mit Pi*Daumen rechnung auf ein viele höhere Energie. Die 0.2j sollte meine Diode ja Easy abtun können. Oliver S. schrieb: > Da steht +80V, Ri=10R, Dauer des Impulses 100ms. Auf Seite 8 Schreiben > Sie dazu noch Energy = 0.2j. Wie bitte berechnen die das? Auch wen ich > das nur mit nem Dreieck versuch nachzubilden (Ohne Integral) komm ich > auf min. 23.2j. > ((70V x 7A x 95ms)/2 = 23.2j) Gruss
Oliver S. schrieb: > Warum steht im > http://www.datasheetcatalog.org/datasheet/SGSThoms... > > bei Testimpuls 0.2j? noch mal ganz langsam zum mitschreiben: d i e v e r w e n d e n e i n e u n i d i r e k t i o n a l e D i o d e. Gruß Anja
Anja schrieb: > Oliver S. schrieb: >> Warum steht im >> http://www.datasheetcatalog.org/datasheet/SGSThoms... >> >> bei Testimpuls 0.2j? > > noch mal ganz langsam zum mitschreiben: > > d i e v e r w e n d e n e i n e u n i d i r e k t i o n a l e > D i o d e. > > Gruß Anja Okey und wie weit hilft mir das jett weiter? Die unidirektionale Diode muss ja genau glich die positive Spannung von +80V abtun können. ODer seh ich das falsch? Bei einem negativen Impuls wird die Leistung die die Diode abtun können muss natürlich kleiner. Negativer Peak von -80V (Durchlassrichtung Diode) Klemmspannung Diode: 1V (einfacher Wert zum rechnen) Strom durch Diode:7.9A ((-80V-1V)/10R) Leistung in Diode: I*U = 7.9A * 1V =31.6W Wenn ich nun im Datenblatt der Diode Fig. 5 anschaue. Dan ergibt sich mir für eine Impulsdauer von 100ms eine Thermische Impedaz von 1.5 °C/W. dt = Zth * P = 1.5°C/W * 31.5W = 47.25°C ! Das würde also soweit passen. Aber wen der Peak positiv ist. So wie er ja in Impuls 7 ist. Dan klappt das nicht. Oder wo hab ich nen Denkfehler? Sorrs wen ichs grad nicht check. Aber ich würd ja nicht fragen wen ichs verstehen würde. Also danke nochmal an dijenigen die mir bis jetzt schon geantwortet haben.
Oliver S. schrieb: > Oder wo hab ich nen > Denkfehler? Du schaust wahrscheinlich von der falschen Seite her in die AN. Der Puls 7 ist (wenn man die Beschriftung im Bild lesen kann) negativ. Es sei denn du meinst doch den positiven Puls 5. Gruß Anja
Anja schrieb: > Oliver S. schrieb: >> Oder wo hab ich nen >> Denkfehler? > > Du schaust wahrscheinlich von der falschen Seite her in die AN. > > Der Puls 7 ist (wenn man die Beschriftung im Bild lesen kann) negativ. > > Es sei denn du meinst doch den positiven Puls 5. > > Gruß Anja Man o man. Da bin ich jetzt ziemlich durcheinander geraten mit de einzelnen Pulsen. Sorry das stimmt natürlich. Merci für die Hilfe. Gruss
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