Analoge ADC Eingänge richtig schützen.

[David H. (davidm)]

In der Schaltung sollen 0-20mA in eine Spannung gewandelt werden.

Als einzigste Schutzmaßnahme habe ich nun diese clamp Dioden die so 
nochmals im ADC vorhanden sind.

Eine Zener Diode fällt bei einer Spannung von 2V weg da diese eine zu 
flache Kurve haben.

Sollte der 100R Widerstand einmal kaputt gehen wars das mit der 
Kompletten Platine da die volle spannung in Vcc endet.

Was habe ich hier noch für Möglichkeiten?

[6A66 (Gast)]

David Mueller schrieb:
> Sollte der 100R Widerstand einmal kaputt gehen wars das mit der
> Kompletten Platine da die volle spannung in Vcc endet.

3,3V Z-Diode nach dem 47k nach GND.

rgds

[David H. (davidm)]

6A66 schrieb:
> 3,3V Z-Diode nach dem 47k nach GND.

Die wird auch ne menge leckage haben und mein messwert sehr verfälschen

[David H. (davidm)]

wobei.... ne BZV49 3V

3V0 min:2.8 max:3.2

[Εrnst B. (ernst)]

David Mueller schrieb:
> Sollte der 100R Widerstand einmal kaputt gehen wars das mit der
> Kompletten Platine da die volle spannung in Vcc endet.

Crowbar über VCC. 100R fällt aus, VCC steigt, Thyristor zündet, alles 
aus&sicher.
drauf achten dass die 20mA als Haltestrom reichen.

[David H. (davidm)]

Ich frage mich warum das mit den Zener Dioden so nicht funzt.

Man Beachte das Diagram auf Seite 2. Wert Izt

http://www.onsemi.com/pub/Collateral/MMSZ2V4T1-D.PDF

mal als Beispiel:
2.4V Zener
min: 2.28
max: 2.52

Schalte ich in Reihe mit 1k und erhöhe langsam die Spannung, und schon 
bei 1.5V reicht der Strom der ueber die Zener fliesst aus um den 
Messwert doch schon erhbelich zu verfälschen

[Hauspapa (Gast)]

>Sollte der 100R Widerstand einmal kaputt gehen wars das mit der
Kompletten Platine da die volle spannung in Vcc endet.

Das kommt sehr darauf an gegen was genau Du schützen musst. ESD, Burst 
usw. dürfte kein Problem sein, das ist alles schnell vorbei. Die 
statische Spannung der Stromschleife lädt Dir hat über 4k7 deine 
Versorgung auf.
Ich weis nicht wie hoch Deine 20mA Quelle treiben kann, letztlich 
fliessen dann ein paar einzelne mA in Deine Versorgung. Die Versorgung 
sollte man dann gegen Überspannung schützen. Wenn Du nicht 2x 4k7 nimmst 
sondern z.B. 10k und 1k kannst Du den Stom auch weiter reduzieren. Oder 
die 100nF etwas kleiner dann kannst Du auch hochhomiger ohne das die 
Grenzfrequenz leidet.

Ob Du gegen ESD noch irgendwas brauchst (z.B. Surpressordiode 50V) damit 
die Widerstände nicht durchschlagen wirst Du sehen.

viel Erfolg
Hauspapa

[M. N. (Gast)]

Welchen ADC verwendest Du? Hat der keine Eingangsschutzdioden 
integriert?

Ich denke, er hat welche. Dann reicht ein 10k in Reihe, um bei (ich 
schätze die max. Versorgungsspannung) 24V den Strom auf ca. 2mA zu 
begrenzen. Da geht nichts kaputt.

[Hauspapa (Gast)]

Eigentlich reicht als Überspannungsschutz für die Versorgung auf 3,3V 
eine 100 Ohm Grundlast. Das macht 100mW zusätzliche Verluste und dürfte 
in den meisten Anwendungen einer 20mA Schleife keine Rolle spielen.

Alles Gute
Hauspapa

[M. K. (sylaina)]

M. N. schrieb:
> Welchen ADC verwendest Du?

MCP3425…steht doch oben ;)

[Kai K. (klaas)]

>Als einzigste Schutzmaßnahme habe ich nun diese clamp Dioden die so
>nochmals im ADC vorhanden sind.

Was für eine Industrieschaltung völlig ungenügend ist.

Schalte über den Eingang eine Transzorb. Dazu parallel einen ausreichend 
großen Kondensator, der ESD aushält. Damit hast du schon mal einen 
Grobschutz gegen ESD, Burst und Surge. Zwischen dieser Schutzschaltung 
und dem Eingang deiner Schaltung legst du eine Polyfuse, RXEF005 o.ä.. 
R47 und R30 kannst du lassen. Für D4 und D9 würde ich eine BAV199 
nehmen. An der Kathode von D4 muß noch eine Möglichkeit geschaffen 
werden, Ableitströme durch D4 aufzufangen, ohne daß die Spannung dort 
auf gefährliche Werte ansteigen kann. Das könnte eine Transzorb oder 
Zenerdiode sein. Der Rest der Schaltung muß einen Anstieg der Spannung 
dort natürlich aushalten.

[MaWin (Gast)]

David Mueller schrieb:
> Was habe ich hier noch für Möglichkeiten?

Du kannst R47 viel grösser machen, z.B. 47k, der Fehler gegenüber 25MOhm 
Eingangswiderstand ist vernachlässigbar, und R30 kleiner, z.B. 1k, 
reicht immer noch die auf sagen wir grosszügig VDD+1V geclampte Spannung 
unter 2mA zu halten,
und den Kondensator parallen zur Diode schalten, es reichen dann auch 10 
oder 47nF

Dann hält die Schaltung alles durch. Und wenn doch z.B. wegen 
GroundBounce, stirbt neben dem R48 eben auch der MCP, repariert werden 
muss sowieso.

Vergiss Z-Dioden oder anderen Murks, so lange du langsam bleibst, und 
der MCP ist langsam, sind andere Methoden nicht nötig.

[Jobst Q. (joquis)]

David Mueller schrieb:
> Sollte der 100R Widerstand einmal kaputt gehen wars das mit der
> Kompletten Platine da die volle spannung in Vcc endet.

Dann schütz doch den 100R Widertstand mit einer Sicherung. Von allein 
geht ein solider Widerstand nicht kaputt. Die Messung wird dadurch auch 
nicht verfälscht, da die Wandlung von Strom in Spannung ja erst im 
Widerstand erfolgt.