Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik SPICE Modell vs. Wirklichkeit


von seppb (Gast)


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Es geht darum, dass ich eine Schutzschaltung vor Überspannung und 
Überstrom zur Versorgung einer Digicam einsetzen möchte.

Ich habe also die im Anhang angeführte Crow-Bar-Schaltung in LTSpice 
simuliert und dabei kam raus, dass die Schaltung ab 12,66V die Sicherung 
rausschießt.

Wenn ich die Schaltung allerdings diskret aufbaue, fällt die Sicherung 
ab ca. 10,7V - Einen Messfehler schließe ich insofern aus, als das 
Labornetzteil und mein Multimeter den selben Wert angeben.


Der verwendete Triac ist in der aufgebauten Schaltung zwar der BT138-600 
der öffnet ab ca. 650mV (gemessen) am Gate - der in der Simulation 
verwendete XMAC210-6 ab ca. 800mV, aber wenn ich den Punkt bei 650mV 
hernehme ist in der Simulation die Spannung immer noch über 12V und 
nicht bei 10,7.

jetzt frage ich mich natürlich wieso und weshalb der riesen Unterschied 
zustande kommt - zumal die Schaltung ja jetzt nicht sooo kompliziert 
wäre.

von Kai K. (klaas)


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Meß doch mal den Spannungsabfall über der Zenerdiode. Und hat die 
Sicherung wirklich 0,01R?? Meß auch an ihr mal den Spannungsabfall.

von Bitflüsterer (Gast)


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Ich vermute, dass eine Simulation unter Berücksichtigung der Toleranzen 
ein wenig mehr Informationen bringt.
Auch könnte man mal in der realen Schaltung messen und die Messwerte mit 
der Simulation vergleichen.

10% Prozent Abweichung ist so schlecht nicht, denke ich, wenn man die 
Umstände bedenkt: Die Zener Spannung ist nicht so heilig und dann noch 
anderer Triac, dessen Schwelle nun auch nicht auf Steintafeln steht...

von seppb (Gast)


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Auf der Zener fällt die komplette Spannung ab, am R2 mess ich 0V 
(solange die Versorgung unter 10.1V bleibt) was auch logisch ist, 
solange die Zener sperrt, hat somit R2 eh keine Auswirkung.

Ab 10.1V Versorgung steigt der Spannungsabfall an der Zener nicht mehr 
an.

Die verwendeten Widerstände sind übrigens 1%-Typen.


Der Widerstand der Sicherung ändert eigentlich auch nur was am 
Verhalten, wenn der Lastwiderstand klein ist - das ist noch ein für mich 
unsicherer Punkt, da ich keine Ahnung hab, wie die Eingangsbeschaltung 
der Kamera aussieht (das Netzteil ist mit 9V, 4.5A angegeben). Bei 
offenem Ausgang (nach R5 getrennt) zeigt die Simulation unabhängig von 
RSicherung auch dass die Schutzschaltung erst ab 12.6 V anspricht.


Wenn die Schaltung jetzt allerdings so empfindlich ist, weiss ich nicht, 
ob die geeignet ist, meine Kamera ausreichend zu schützen (zumal ich 
Temperatureinflüsse noch garnicht betrachtet hab. Das könnte schon von 
-20°C bis + 70°C gehn.

von Bernd O. (bitshifter)


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Hallo seppb,

die Schaltung ist nicht besonders genau, da einige temperaturabhängige 
Bauteile wie die Z-Diode und der Triac drin sind.

Wenn Du eine hohe Genauigkeit über den Temperaturbereich brauchst und 
trotzdem einen einfachen und kompakten Aufbau haben willst, dann wirf 
mal einen Blick auf den TL431, sprich google nach "TL431 crowbar".

Den TL431 gibt's für ein paar Cent auf eBay und Du kannst die Schwelle 
frei ab 2.5 V einstellen.

Gruß,
Bernd

: Bearbeitet durch User
von Helge A. (besupreme)


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Der Unterschied dürfte auch vom in der Simulation idealisierten 
Schaltverhalten kommen: Bei Steuereingang = xxmA wird geschaltet. Dieser 
Wert hat in der Realität Toleranzen und du verwendest einen anderen 
Triac.

von Kai K. (klaas)


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>Der Unterschied dürfte auch vom in der Simulation idealisierten
>Schaltverhalten kommen: Bei Steuereingang = xxmA wird geschaltet. Dieser
>Wert hat in der Realität Toleranzen und du verwendest einen anderen
>Triac.

Womit man dann ganz dicht bei der Frage ist, was diese Simulationen 
eigentlich überhaupt bringen, wenn die zugrunde liegenden Modelle 
teilweise völlig willkürliche Parameter enthalten, deren genaue 
Beudeutung oft verborgen bleiben. Man vergleiche einmal die 
verschiedenen SPICE-Modelle für Allerwelstdioden wie die BAV99, BAV199, 
etc. Unterschiedlicher können die kaum sein. Alleine was für Is und 
andere wichtige Parameter oft angenommen wird, ist nicht nur 
abenteuerlich, sondern oft auch völlig abwegig. Also ob sich irgendein 
Vollidiot in den Listen ausgetobt hätte. Dann gibt es die Modelle in den 
unterschiedlichsten Varianten, mit teilweise völlig verschiedenen 
Parametersätzen. Ohne Jodeldoktor kommt man da nicht weit...

von Bitflüsterer (Gast)


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@ Kai Klaas
Was bitte, ist ein "Jodeldoktor"?

von Bitflüsterer (Gast)


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Ach je. Loriot lässt grüßen, nehme ich an.

von RoJoe (Gast)


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seppb schrieb:
> der in der Simulation verwendete XMAC210-6
hat einen internen Parallelwiderstand zw. Gate und A1 von ca. 60 Ohm.
An R3 müssen ca. 1,4V abfallen, damit zw. Gate und A1 800mV liegen
und der Triac zünden kann.

> Der verwendete Triac ist in der aufgebauten Schaltung zwar der BT138-600
und die Spannungsteilung zw. R3 und dem internen Parallelwiderstand
zw. Gate und A1 des BT138-600 ist möglicherweise deutlich geringer?

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