Hallo, gibt es für externe Festplatten fertige Schutzschaltungen für die Spannungsversorgung oder Schaltpläne um sich das nachzubasteln? Ich möchte ein NAS mit BananaPi, 3,5"-Desktop-HDD und 12V-Spannungsversorgung basteln. Um einem kapitalen Hardwaredefekt beim Anschluss eines falschen Netzteils vorzubeugen, würde ich gerne einen Verpol- und Überspannungsschutz einbauen. Welche Spannungstoleranzen haben übliche Desktop-HDDs?
Die Toleranz liegt bei i.d.R. +/- 5%, siehe Datenblatt der Festplatte (nicht des USB-Gehäuses!). Die 12V werden direkt an die Festplatte weitergereicht, zusätzlich werden im USB-Gehäuse 5V erzeugt und diese ebenfalls an die Festplatte weitergegeben. Der kritische Punkt sind also bereits diese 12V, denn die sind direkt mit der Festplatte verbunden. Statte das Ding mit einem Stecker aus, den sonst kein Netzteil in Deinem Haushalt verwendet; wie z.B. XLR. Damit ist ausgeschlossen, daß ein falsches Netzteil angeschlossen wird. Würdest Du statt der 3.5"-Festplatte eine 2.5"-Festplatte verwenden, wäre es nicht mehr erforderlich, daß die Festplatte mit 12V versorgt wird, denn dann brauchst Du nur noch 5V. Wenn Du die mit einem DC-DC-Wandler erzeugst, hättest Du damit innerhalb eines gewissen Bereichs auch einen Überspannungsschutz, denn die Dinger gibts auch mit weitem Eingangsbereich.
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XLR ist ein bisschen sperrig. Brauchbare, kompakte und bezahlbare Stecker kenne ich nicht. Das ganze sollte möglichst kompakt in ein Alugehäuse passen, dessen Grundfläche gerade die HDD aufnimmt. Der BaPi soll am Deckel befestigt werden. Als Spannungsregler für 5V habe ich mir ein fertiges Modul mit MP1584 besorgt. Ich hatte mir auch überlegt, ein Netzteil mit höherer Spannung zu verwenden und dann einen zweiten Step-Down-Regler für 12V zu verwenden. Allerdings sind die Netzteile wesentlich seltener, sodass man bei einem 12V-Netzteil mehr Auswahl hat und vor allen Dingen sehr schnell Ersatz zur Hand hat. Ich habe mir mal überlegt, wie eine Schutzschaltung in etwa aussehen könnte und habe mir das hier zusammengeschustert: http://up.picr.de/25348424mv.png Da ich in LTSpice keine Feinsicherung gefunden habe, habe ich R1 eingesetzt. D1 für den Verpolschutz. R3 soll die Last darstellen. Der Rest dient der Spannungsbegrenzung. In der Simulation funktioniert das. Bei D1 wäre ein Modell gut, welches bei Zerstörung unterbricht. Evtl. könnte man die auch besser durch einen FET ersetzen. Bei Q1 wäre ein Modell gut, welches bei Zerstörung CE kurz verbindet.
Dann verbinde das Netzteil doch fest und unlösbar mit dem Gehäuse, da ist dann ein versehentliches vertauschen ausgeschlossen!
Grundsätzlich ginge das, aber es ist unpraktisch. Man muss ja auch mal dran und will es anständig anbringen. Dazu ist es praktischer, wenn man einen Stecker hat. Hier ist eine Variante mit P-MOS. Laut LTSpice hätte ich so nur 0,12 V Spannungsabfall bei 0,3 A. http://up.picr.de/25349082ei.png EDIT: 2,5"-Platte ist keine Option, da sie 3 TB fassen soll.
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Eine Schutzschaltung gegen Überspannung schützt nicht gegen herunterfallen der HD. Ein Backup brauchst Du trotzdem! Mark T. schrieb: > 2,5"-Platte ist keine Option Wäre eine zusätzliche Zugentlastung als Befestigung des üblichen Steckers eine nützliche Option für Dich? Denn STecker, die relativ FEST mit der Box verbunden sind, wird kein Dau so schnell mit einem 19V-NB-Netzteil vertauschen?
Mark T. schrieb: > 2,5"-Platte ist keine Option, da sie 3 TB fassen soll. Du weißt aber, daß es so etwas gibt? http://www.heise.de/preisvergleich/toshiba-canvio-basics-3tb-hdtb330ek3ca-a1260219.html
Der TS fragt konkret nach Verpol- und Überspannungsschutz. Dazu bietet er eine Schaltung an, die diese beiden Anforderungen adressiert. Vielleicht kann ja jemand zur Schaltung etwas sagen? ;-) Edit: Das würde zumindest mich interessieren.
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Rufus Τ. F. schrieb: >> 2,5"-Platte ist keine Option, da sie 3 TB fassen soll. > > Du weißt aber, daß es so etwas gibt? > > http://www.heise.de/preisvergleich/toshiba-canvio-basics-3tb-hdtb330ek3ca-a1260219.html Danach hatte ich bisher nicht geguckt, weil für mir die dadurch notwendige Datendichte auf den Plattern suspekt ist. Bei geizhals.at habe ich genau 2 interne Modelle gefunden und 39 externe. Bei den Externen bekommt man keine Info, welche HDD intern werkelt und somit auch keine Info über die technischen Daten. Bei 3,5"-Platten hat man eine größere Auswahl und kann sich welche aussuchen, die für viele Betriebsstunden ausgelegt sind. Selbst wenn ich keine 12V benötige, würde ich trotzdem gerne einen Überspannungs- und Verpolschutz einbauen. oszi40 schrieb: > Eine Schutzschaltung gegen Überspannung schützt nicht gegen > herunterfallen der HD. Ein Backup brauchst Du trotzdem! Das Gerät soll hauptsächlich als ein Backup dienen. Ich habe noch weitere Backups auf USB-Platten, die nur angeschlossen werden, wenn ich das Backup erstelle. So sind die Geräte durch massive Überspannungen geschützt. Weitere Backups der ganz wichtigen Daten befinden sich auf DVDs. Auf dem NAS sollen aber tägliche Backups erstellt werden, was ich natürlich nicht mit USB-Platten und DVDs mache. > Mark T. schrieb: >> 2,5"-Platte ist keine Option > > Wäre eine zusätzliche Zugentlastung als Befestigung des üblichen > Steckers eine nützliche Option für Dich? Denn STecker, die relativ FEST > mit der Box verbunden sind, wird kein Dau so schnell mit einem > 19V-NB-Netzteil vertauschen? Wie würdest du das konkret umsetzen? Mein Ziel ist es handelsübliche Netzteile mit Hohlsteckern verwenden zu können. Mikro 7. schrieb: > Vielleicht kann ja jemand zur Schaltung etwas sagen? ;-) > > Edit: Das würde zumindest mich interessieren. Mich auch noch :-)
Mikro 7. schrieb: > Vielleicht kann ja jemand zur Schaltung etwas sagen? ;-) > > Edit: Das würde zumindest mich interessieren. Wenn man die Schaltung sehen könnte, sicher. Evtl. mag ja jemand mit Vertrauen in seinen Browser+Virenscanner den Schaltplan von den verlinkten Seiten herunterladen und hier an einen Post anhängen?
Mark T. schrieb: > Mein Ziel ist es handelsübliche Netzteile mit Hohlsteckern > Wie würdest du das konkret umsetzen? Bei mir wird das zugehörige NT-Kabel immer ganz simpel um das zugehörige Gehäuse gewickelt wenn es eingelagert wird. Du kannst es auch mit Panzerband oder Kabelschelle befestigen...
Sind überhaupt solche NT vorhanden? Wenn ja, Verstand einschalten!
Mark T. schrieb: > Danach hatte ich bisher nicht geguckt, weil für mir die dadurch > notwendige Datendichte auf den Plattern suspekt ist. Noch vor 35 Jahren galten Festplatten mit einer Kapazität im dreistelligen Megabyte-Bereich wegen ihrer hohen Datendichte als utopisch. Die Dinge ändern sich ...
Wolfgang A. schrieb: > Noch vor 35 Jahren galten Festplatten mit einer Kapazität im > dreistelligen Megabyte-Bereich wegen ihrer hohen Datendichte als > utopisch. > > Die Dinge ändern sich ... 3 bzw. 4 TB in 2,5" sind derzeit Exoten, die das technisch machbare ausreizen. Diese Platten haben mehr Scheiben und Köpfe als die üblichen Notebookplatten. Bei 3 TB in 3,5" kann ich zwischen mehreren Modellen auswählen und eine nehmen, die der Hersteller für Dauerbetrieb ausgelegt hat.
Eben, die Datendichte einer 2.5"-Platte mit 3 TB ist nicht höher als die Datendichte einer 2.5"-Platte mit 1 TB -- warum wohl ist die 3-TB-Platte 15mm dick? Weil da mehrere Scheiben drin sind (wo außer auf heise online wird das im deutschen Sprachraum eigentliche "Platter" genannt?). Hast Du Dir eigentliche schon mal Gedanken um den Stromverbrauch gemacht? So ein NAS läuft ja nicht nur dienstags vormittag.
Die Leistungsaufnahme ist mir wichtig. Das ist auch ein wesentlicher Grund, warum ich mir das Ding selbst mit einem BananaPi basteln will und mir kein fertiges NAS kaufe. Im Moment ist eine Backupplatte in meinem Desktop-PC eingebaut. Der Mehrverbrauch dürfte also im Wesentlichen durch den BaPi und die Netzwerkverbindung verursacht werden und im Bereich von ca 3W liegen. Das sind momentan rund 6 Eur/a. Die Datendichte bei den größten 2,5"-Laufwerken dürfte höher als bei 3,5"-Platten sein. Diese Meldung hier http://www.golem.de/news/festplatte-seagate-quetscht-2-tbyte-in-eine-flache-ultrabook-hdd-1602-119174.html lässt das zumindest vermuten. Die Datendichte ist nicht das Einzige, was die Ausfallwahrscheinlichkeit der Platten erhöht. Sie besitzen mehr Bauteile und diese sind kleiner. Statistisch leben 3,5"-Platten angeblich länger: http://www.kuert-datenrettung.de/pressebereich/steigende-datendichte-von-festplatten-wird-zum-problem.html Was ist denn eigentlich mit der Schutzschaltung? :-) So etwas wäre ja nicht nur für ein NAS nützlich.
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Mark T. schrieb: > Die Datendichte ist nicht das Einzige, was die Ausfallwahrscheinlichkeit > der Platten erhöht. Sie besitzen mehr Bauteile und diese sind kleiner. Das ist doch völlig egal, ein regelmäßiges Backup liegt doch sowieso noch OFFLINE irgendwo rum.
Mark T. schrieb: > Die Datendichte bei den größten 2,5"-Laufwerken dürfte höher als bei > 3,5"-Platten sein. .... und ich frag schon mal ob es 2,5"-Platten überhaupt standard- mässig für 24/7 (Dauer-) Betrieb gibt, so wie es bei 3.5" deutlich unterschieden wird .....
Sicher gibt es die auch größer. http://www.reichelt.de/Interne-Festplatten-6-35cm-2-5-SATA/ST9500620NS/3/index.html?&ACTION=3&LA=2&ARTICLE=135759&GROUPID=6139&artnr=ST9500620NS
michael_ schrieb: > Sicher gibt es die auch größer. Notebookplatten sind nicht für 7x24 gedacht. Es gibt aber auch Server mit speziellen 2,5" Platten. z.B. PRIMERGY RX1330 M1 mit 10x 2,5"
Bei deinem Verpolschutz würde der MOSFET auch rückwärts über die Bodydiode leiten. Der müßte umgedreht werden. Aber warum setzt du da nicht einfach ne Diode von - nach + hinter die Sicherung?
oszi40 schrieb: > michael_ schrieb: >> Sicher gibt es die auch größer. > > Notebookplatten sind nicht für 7x24 gedacht. Es gibt aber auch Server > mit speziellen 2,5" Platten. z.B. PRIMERGY RX1330 M1 mit 10x 2,5" Aber auf den Link von Reichelt hast du doch geklickt?
Danke batman. Ich habe den P-FET rumgedreht. Das funktioniert. An eine Kurzschlussdiode hinter der Sicherung hatte ich anfangs auch gedacht. Wegen der Trägheit der Sicherung würde die Schaltung dann aber kurzzeitig zumindest kleine negative Spannungen abbekommen. Ohne Ahnung davon zu haben, erscheint mir das mit dem FET sicherer zu sein. Könntest du denn eine Diode empfehlen, die man dafür einsetzen könnte? Ich vermute, es sollte was sein, was schnell leitet und kurzzeitig hohe Ströme verträgt. Am Besten wäre etwas, was bei Überlastung zuverlässig niederohmig wird.
Z.B. Schottky-Dioden aus PC-Netzteilen können hohe Ströme bei kleinen Durchlaßspannungen aber es bleibt natürlich immer etwas negative Spannung. Für mehr Sicherheit und Aufwand kann man sowas ja auch mit anderen Sperren kombinieren. Hier hat schon einer simuliert und getestet: Beitrag "Re: Verpolungs- und Überspannungsschutz mit P-MOSFET"
Bei dem verlinkten Thread geht es dem TE auch um automatische Rückstellung, möglichst wenig Bauteile und um kleinere Spannungen und Ströme. Mir ist nicht klar, wieso zwei FETs in Reihe geschaltet sind. Würde die Schaltung nicht mit einem FET, den man "falsch" herum betreibt, besser funktionieren? Es würde Rds,on halbieren. Es wird auf die maximale Gate-Source-Spannung hingewiesen. Die habe ich bisher nicht beachtet. Da die Eingangsspannung über Drain-Gate anliegt, stellt sich mir die Frage, ob die G-D-Strecke beim FET die gleiche maximale Spannung verträgt. Da ich hier auch ein 32V-Netzteil mit Hohlstecker habe, würde ich den Überspannungs- und Verpolschutz gerne auf 40V auslegen. Als FET hatte ich mir FQPF47P06 ausgeguckt: https://www.fairchildsemi.com/datasheets/FQ/FQPF47P06.pdf Parallel zu Gate-Drain muss dann noch eine Z-Diode geschaltet werden und R4 müsste größer sein. Vor die Basis von Q1 muss noch ein Widerstand, denn sonst könnte der Strom durch die D2 ziemlich hoch werden. Die Sache ist noch alles andere als rund :)
Mark T. schrieb: > Bei dem verlinkten Thread geht es dem TE nur um sicher zu gehen: Du sprichst von dem hier: Beitrag "Re: Verpolungs- und Überspannungsschutz mit P-MOSFET" > Mir ist nicht klar, wieso zwei FETs in Reihe geschaltet sind. Würde die > Schaltung nicht mit einem FET, den man "falsch" herum betreibt, besser > funktionieren? Es würde Rds,on halbieren. Dort wollte ich sowohl einen Überspannungs- als auch einen Verpolschutz haben. Wenn Du beides möchtest, brauchst Du 2 antiserielle geschaltete P-FETs. Ansonsten macht Dir immer die Body-Diode für eines von beidem einen Strich durch die Rechnung. > Es wird auf die maximale Gate-Source-Spannung hingewiesen. Die habe ich > bisher nicht beachtet. Da die Eingangsspannung über Drain-Gate anliegt, > stellt sich mir die Frage, ob die G-D-Strecke beim FET die gleiche > maximale Spannung verträgt. So in die Richtung. Bedenke auch hier die Body-Diode. > Als FET hatte ich mir FQPF47P06 ausgeguckt: > https://www.fairchildsemi.com/datasheets/FQ/FQPF47P06.pdf Ziemlich dicker Klopper, sollte für 12V aber passen. Der erlaubt eine Gate-Source-Spannung von 25V und das liegt über Deinen 12V die Du erlauben möchtest. Damit passt das. > Parallel zu Gate-Drain muss dann noch eine Z-Diode geschaltet werden Nimm lieber die Schaltung mit dem TL431 und Hysterese als Basis, das ist viel einfacher sauber hinzubekommen als mit Z-Diode: Beitrag "Re: Verpolungs- und Überspannungsschutz mit P-MOSFET"
Bischen suspekt wäre mir da die quasi automatische Rückstellung mit Hysterese zwischen 5,3-5,6V. Nach Murphy's Law ist sie entweder zu groß oder zu klein. Bei labiler Spannungsversorgung oder hoher Last schwingts dann vielleicht zwischen aus und ein und im anderen Fall liegt die Versorgung bei 5,5V und kommt nach einer Abschaltung nicht mehr zur Einschaltschwelle runter. Vielleicht doch lieber gleich mit Flipflop bei Fehler dauerhaft sperren?
batman schrieb: > Bischen suspekt wäre mir da die quasi automatische Rückstellung mit > Hysterese zwischen 5,3-5,6V. Für den Haupt-Anwendungsfall "falsches Netzteil eingesteckt" hat sich diese Schwelle bei mir als vollkommen ausreichend erwiesen. Wenn es nicht reichen sollte, kannst Du die Hystereseschwelle ganz einfach durch den Widerstand R7 einstellen. Mit den 2,2Meg bekommst Du 5,3-5,6V. Wenn Du mit R7 etwas runtergehst wird die Hysterese größer. > Vielleicht doch lieber gleich mit Flipflop bei Fehler dauerhaft sperren? Geht natürlich auch, macht das ganze aber wieder komplizierter. Denn Dein Flipflop muss natürlich auch den kompletten Spannungsbereich überleben und auch mit negativen Spannungen zurechtkommen. Ich weiß nicht ob das wirklich nötig ist, freue mich aber über Schaltungsvorschläge die mit wenigen Extra-Bauteilen auskommen.
Hmm, eigentlich macht das FF dann auch nichts anderes als eine ganz große Hysterese (0,x-5,6V).
Gerd E. schrieb: > Dort wollte ich sowohl einen Überspannungs- als auch einen Verpolschutz > haben. > > Wenn Du beides möchtest, brauchst Du 2 antiserielle geschaltete P-FETs. > Ansonsten macht Dir immer die Body-Diode für eines von beidem einen > Strich durch die Rechnung. Leuchtet jetzt ein. Danke. >> Parallel zu Gate-Drain muss dann noch eine Z-Diode geschaltet werden > > Nimm lieber die Schaltung mit dem TL431 und Hysterese als Basis, das ist > viel einfacher sauber hinzubekommen als mit Z-Diode: > Beitrag "Re: Verpolungs- und Überspannungsschutz mit P-MOSFET" Ich werde mir den TL431 mal ansehen. Da ich nur Gelegenheitsbastler bin, kostet es für mich immer eine gehörige Portion Überwindung Bauteile zu LTSpice hinzuzufügen, vor allen Dingen da ich es beim nächsten Mal wieder vergessen habe.
Eine Schmelzsicherung vor die Schaltung zu setzen erzeugt einen höheren Spannungsabfall, als ich ursprünglich angenommen hatte. Ich habe mir daher überlegt, einen FET als "durchbrennende" Sicherung einzusetzen. Ist vorherzusehen, was passiert, wenn die maximal zulässige GS- oder DS-Spannung bei einem FET überschritten wird? Wird dieser dann leitend oder sperrt er? Hängt das vom Typ ab? Oder kann man es vielleicht gar nicht vorhersagen? Noch eine Frage zu einer TVS-Diode (z.B. 1.5KE15) als Überspannungsschutz. Dient diese auch gleichzeitig als zuverlässiger Verpolungsschutz, oder sind dafür andere Dioden besser geeignet?
Hallo, ich habe das Thema gerade erst gelesen. Wenn es um einen Überspannungs-schutz und Verpolungsschutz für externe HDDs geht, dann würde ich 2 Schaltungen vorschlagen. Die erste ist einfach, und für 12V HDD geeignet, da diese mit 11,6V Versorgung weiterhin perfekt funktionieren. Siehe Schaltung im Anhang.
Die zweite, etwas kompliziertere Schaltung ist eine Crowbar-Schutzschaltung. Da ich vor Jahren vor dem gleichen Problem stand, wie TO, also keine fertige Schutzschaltungen kaufen konnte, habe ich die Schaltung mehrere dutzend mal nachgebaut. Etwa 30 Festplatten (alle mit 12V) laufen schon über diese Schaltung. Die Platine ist etwa 12x50x8mm Groß und wird in der 12V DC Leitung einfach Seriell eingefügt (Leitung durchzwicken und Platine dazwischen- löten) Über das Ganze wird 1 Schrumpfschlauch drübergezogen (quasi als Gehäuse) Bei Interesse hätte ich noch einige zum Verkauf auch da :-)) Gruß!
....sorry, das Hochladen von Dateien funktioniert bei mir gerade nicht.
Hallo Spannungsteiler, die einfache Version hat meiner Bastlermeinung nach ein paar Nachteile und ist auch nicht wirklich sicher. Angenommen die TVS-Diode beginnt zu leiten, dann könnte sie die Längsdiode überlasten, sodass diese niederohmig wird und dann die TVS-Diode zerstört. Die TVS-Diode müsste auch ein bisschen höher ausgelegt werden. Die 1.5KE12 fängt evtl. schon bei 11,4V an zu leiten. Ich würde lieber FETs einsetzen um den Spannungsabfall so gering wie möglich zu halten. Auf deine andere Variante bin ich gespannt.
Ich habe nun, angeregt durch batman, die Schaltung ohne Schmelzsicherung und mit 2 FETs in LTSPice gebaut. Da ich keine Spice-Modelle für 1.5KE13A gefunden habe, habe ich einfache Z-Dioden eingesetzt. Die FETs haben nur ca. 4 mOhm R_ds_on, sodass der Spannungsabfall minimal ist. Ich habe leider keine kleinen FETs mit niedrigem R_ds_on gefunden. Die gewählten IPD90P04P4 werden von den TVS-Dioden wahrscheinlich nicht weggebraten. http://up.picr.de/25747650xp.png
Mark T. schrieb: > sodass diese niederohmig wird und dann die > TVS-Diode zerstört. Das ist nicht so schlimm, TVS-Dioden müssen bei Überlastung in einen satten Kurzschluss übergehen und so die Elektronik dahinter schützen. Sonst sind es keine TVS-Dioden, und deshalb nimmt man auch nicht normale Zener. Georg
Georg schrieb: > Mark T. schrieb: >> sodass diese niederohmig wird und dann die >> TVS-Diode zerstört. > > Das ist nicht so schlimm, TVS-Dioden müssen bei Überlastung in einen > satten Kurzschluss übergehen und so die Elektronik dahinter schützen. > Sonst sind es keine TVS-Dioden, und deshalb nimmt man auch nicht normale > Zener. Wenn beide Dioden, also die Längsdiode (Shottky) und die TVS-Diode einen Kurzschluss haben, muss die TVS-Diode länger halten, als die Längsdiode. Würde das bei den ausgewählten Teilen zuverlässig funktionieren? Würde eine 1.5KE13 auch dem IPD90P04P4 standhalten? Ich vermute, dass man dafür deutlich größere Kaliber nehmen müsste. Mir geht es in erster Linie um Steckernetzteile, die über Hohlstecker und die gewöhnlich dünnen Kabel angeschlossen werden. Die Teile liefern meist nur max. 6A. Ob die MOSFETs das aushalten hängt vermutlich davon ab, welche Spannung das Netzteil dann noch liefern kann, denn dadurch könnte U_GS so begrenzt werden, dass ein FET heiß wird. http://www.littelfuse.com/~/media/electronics/datasheets/tvs_diodes/littelfuse_tvs_diode_1_5ke_datasheet.pdf.pdf http://www.infineon.com/dgdl/Infineon-IPD90P04P4_05-DS-v01_00-en.pdf?fileId=db3a304329a0f6ee0129dbba2b4d5c79
Spannungsteiler schrieb: > Die erste ist einfach, und für 12V HDD geeignet, da diese > mit 11,6V Versorgung weiterhin perfekt funktionieren. > > Siehe Schaltung im Anhang. Wieso setzt man die TVS nicht direkt an den Eingang, so daß die Schottky nicht den ganzen Kurzschlußstrom tragen muß?
Ein kleineres Modell könnte vielleicht als Ersatz für eine Schmelzsicherung dienen und hätte einen etwas geringeren Spannungsabfall.
Mark T. schrieb: > Wenn beide Dioden, also die Längsdiode (Shottky) und die TVS-Diode einen > Kurzschluss haben, muss die TVS-Diode länger halten, als die Längsdiode. Natürlich kannst du eine kurzgeschlossene TVS-Diode verdampfen lassen, jede Schutzschaltung hat ihre Grenzen. Du könntest auch noch Gasableiter zum Blitzschutz usw. hinzufügen, aber einen direkten Blitzeinschlag in dein Netzteil wird die Festplatte trotzdem nicht überleben. Es hat wenig Sinn, den Schutz für Ereignisse auszulegen die höchstens einmal pro Jahrhundert vorkommen. Ich habe noch keine Festplatte durch falsche Stromversorgung geschrottet, aber für die Kosten so aufwendiger Schutzschaltungen hätte ich eine Kiste zusätzlicher Festplatten kaufen können. Ausserdem ist die Schutzschaltung ja keine Garantie gegen den Ausfall der Platte. Bei mir: ausgefallene Platten > 20, selbst abgefackelte 0. Georg
Und so lange die Schutzschaltung über Hohlstecker angeschlossen wird, macht die Bastelei keinen Sinn. Und wenn man sie ins Gehäuse einbauen will, dann kann man auch gleich eine andere Buchse einbauen oder das NT fest anlöten.
batman schrieb: > Wieso setzt man die TVS nicht direkt an den Eingang, so daß die Schottky > nicht den ganzen Kurzschlußstrom tragen muß? Natürlich hast Du volkommen Recht :-), die Schaltung habe ich auf die schnelle gezeichnet, ist aber bei mir NICHT im Einsatz! Mal schauen, ob das Hochladen jetzt klappt.....
Apropos... die Idee und die Grundchaltung stammt von hier; http://www.elektronik-kompendium.de/public/schaerer/crowbar.htm Ich möchte nicht viel über Pros und Kontras und verschiedenen persönlichen Meinungen diskutieren, möchte aber feststellen, dass ich (wir in einer Werkstatt) etwa 30 externe HDDs seit 3-4 Jahren nur über diese "Vorschaltung" betreiben. In 2 oder 3 Fällen hatte die Schaltung die HDD schon gerettet, wobei die 12V Schalt- Netzteile abgeraucht sind. Tatsache ist, dass oft ein Billigschrottnetzteil zum HDD mitgeliefert wird. Ich (wir) schließen keine HDD mehr ohne die Schutzschaltung an. Bitte, betrachtet meine Worte hier als EMPFEHLUNG. Was für eine Lösung schließlich gefunden wird, ist Jedem seine eigene freie Wahl. Ich wollte meine Erfahrung und Lösung einfach mitteilen. MfG.
Mir ist auch noch keine Festplatte durch falsche oder defekte Netzteile kaputt gegangen, aber bisher hatte ich auch noch nicht viele und habe die immer selbst bedient. Demnächst sind meine Ableger in dem Alter, dass die auch daran rumfingern und es fliegen hier immer mehr Netzteile mit gleichartigen Hohlsteckern und den unterschiedlichsten Spannungen herum. Da ich mir gerade noch ein NAS mit Einplatinen-Computer bastle, steigt der mögliche Schaden. Deswegen hätte ich gerne die zusätzliche Sicherheit. @Spannungsteiler Die zweite Variante gefällt mir besser :) Das Poti würde ich durch einen Festwiderstand ersetzen.
Wenn du schon bastelst, dann mach da einen Stecker dran, welcher sonst nicht vorkommt. Meine Frage weiter oben hast du ja nicht beantwortet. Wo ich fragte, welche Laptop-NT du hast. HD-NT haben oft Hohlstecker 5,5/2,5 mm. Acer, HP oder DELL NT passen da sowieso nicht rein. Bring System in dein Caos!
Welchen Stecker würdest du denn verwenden? Laptopnetzteile gibt es hier inzwischen einige. Das von Samsung passt nicht, aber die anderen schon.
Gerd E. schrieb: > Mark T. schrieb: >> Parallel zu Gate-Drain muss dann noch eine Z-Diode geschaltet werden > > Nimm lieber die Schaltung mit dem TL431 und Hysterese als Basis, das ist > viel einfacher sauber hinzubekommen als mit Z-Diode: > Beitrag "Re: Verpolungs- und Überspannungsschutz mit P-MOSFET" Nachdem die Schaltung in LT Spice lief, habe ich mir TL431 besorgt. Auf der Platine funktioniert das aber entscheidend anders. Schon bei 2,35 V am Referenzeingang fängt die Kathode deutlich an zu leiten. Je hochohmiger ich die Kathode beschalte, desto flacher wird die Kennlinie. So habe ich es ausprobiert: http://up.picr.de/25899190ui.png Würde ich R3 und R6 niederohmiger machen, würden bei hohen Eingangsspannungen hohe Verlustleistungen umgesetzt werden. Ich müsste größere Widerstände verwenden, was wesentlich mehr Platz in Anspruch nehmen würde. Ob der TL431 das dann auch aushalten würde, habe ich mir nicht ausgerechnet. Das gefällt mir aber auch nicht, zumal ich nicht richtig abschätzen kann, wie sich das Teil verhält. Ich werde mich mal nach Alternativen umsehen. Gibt es Vergleichbares, was mit weniger Strom auskommt?
Mark T. schrieb: >> Nimm lieber die Schaltung mit dem TL431 und Hysterese als Basis, das ist >> viel einfacher sauber hinzubekommen als mit Z-Diode: >> Beitrag "Re: Verpolungs- und Überspannungsschutz mit P-MOSFET" > > Nachdem die Schaltung in LT Spice lief, habe ich mir TL431 besorgt. Auf > der Platine funktioniert das aber entscheidend anders. Schon bei 2,35 V > am Referenzeingang fängt die Kathode deutlich an zu leiten. Je > hochohmiger ich die Kathode beschalte, desto flacher wird die Kennlinie. > > So habe ich es ausprobiert: http://up.picr.de/25899190ui.png Tja, da hast Du aber was anderes gebaut als das was ich verlinkt habe. Natürlich fängt der TL431 schon etwas vorher an Strom zu ziehen, das ist in seinem Datenblatt klar beschrieben. Daher in meiner Schaltung die Konfiguration aus R2, R4, Q2 und R7. Das ist schon mit Absicht so aufgebaut und sorgt dafür daß das definiert durchschaltet. Was Du mit Deinen R6, R3 und Q1 gemacht hast ist was ganz anderes. Ich freue mich immer über Verbesserungsvorschläge - aber dafür sollten sie erst mal die Basisanforderungen erfüllen und stabil funktionieren.
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Gerd E. schrieb: > Mark T. schrieb: >>> Nimm lieber die Schaltung mit dem TL431 und Hysterese als Basis, das ist >>> viel einfacher sauber hinzubekommen als mit Z-Diode: >>> Beitrag "Re: Verpolungs- und Überspannungsschutz mit P-MOSFET" >> >> Nachdem die Schaltung in LT Spice lief, habe ich mir TL431 besorgt. Auf >> der Platine funktioniert das aber entscheidend anders. Schon bei 2,35 V >> am Referenzeingang fängt die Kathode deutlich an zu leiten. Je >> hochohmiger ich die Kathode beschalte, desto flacher wird die Kennlinie. >> >> So habe ich es ausprobiert: http://up.picr.de/25899190ui.png > > Tja, da hast Du aber was anderes gebaut als das was ich verlinkt habe. 1:1 kann ich das für meine Zwecke nicht übernehmen, da die Schaltung hier auch höhere Spannungen vom Verbraucher fernhalten soll. Die Mitkopplung/Hysterese schien mir nicht notwendig zu sein, weshalb ich die Schaltung besonders einfach gehalten habe. > Natürlich fängt der TL431 schon etwas vorher an Strom zu ziehen, das ist > in seinem Datenblatt klar beschrieben. Daher in meiner Schaltung die > Konfiguration aus R2, R4, Q2 und R7. Das ist schon mit Absicht so > aufgebaut und sorgt dafür daß das definiert durchschaltet. Mein Englisch ist nicht besonders gut und ich bin nur Gelegenheitsbastler. Dass der TL431 eine weiche Kennlinie hat, und dass diese auch von den Widerständen am Referenzeingang abhängt, war mir nicht klar. > Was Du mit Deinen R6, R3 und Q1 gemacht hast ist was ganz anderes. > > Ich freue mich immer über Verbesserungsvorschläge - aber dafür sollten > sie erst mal die Basisanforderungen erfüllen und stabil funktionieren. Wenn ich mich recht entsinne, geht es dir auch darum, dass deine Verbraucher beim Anschluss eines falschen/defekten Netzteils nicht kaputt gehen. Einem Notebooknetzteil würde deine Variante meiner Meinung als Gelegenheitsbastler nicht standhalten. Soweit ich das sehe, schaltet der TL431 bei 20V durch. Die Kathode wird auf unter 2 V runtergezogen. An R1 liegen dann rund 18 V an. Das sind 324 mW. R1 würde zerstört werden oder sich entlöten. Bei einem Kurzschluss von R1 würde der TL431 vllt. zerstört werden. Die Basis von Q2 kann er jedenfalls nicht mehr gegen GND ziehen, sodass die FET leiten. Sollte R1 hochohmig werden, bzw. fehlen, arbeitet der TL431 nicht mehr. Da er einen Mindeststrom haben möchte, wird er hochohmig, sodass die FETs leiten. Wenn die Schaltung auch ein 36V-Netzteil vertragen können soll, dann muss man R1 wesentlich hochohmiger machen, oder/und einen mit einer wesentlich größeren Leistungsfähigkeit wählen. Letzteres möchte ich nach Möglichkeit nicht, denn das nimmt viel Platz weg und da R1 wichtig ist, sollte man da ordentliche Reserven einbauen. Vielleicht geht es mit einem OP (LM358?) als Komparator einfacher. Dann hat man zwar ein mehrbeiniges IC und eine Z-Diode, aber man kann dafür auf den Transistor und einen fetten Widerstand verzichten.
Mark T. schrieb: >> Tja, da hast Du aber was anderes gebaut als das was ich verlinkt habe. > > 1:1 kann ich das für meine Zwecke nicht übernehmen, da die Schaltung > hier auch höhere Spannungen vom Verbraucher fernhalten soll. an welche Spannungen hast Du gedacht? 230VAC wird ein bischen aufwendiger... > Die Mitkopplung/Hysterese schien mir nicht notwendig zu sein, weshalb > ich die Schaltung besonders einfach gehalten habe. Die Hysterese ist wichtig. Denn wenn die Spannung in der Nähe der Schaltschwelle liegt, schaltet der FET ohne Hysterese nur teilweise durch. Wenn dann Strom fließt (z.B. durch Schutzdioden in der Last), fällt am FET viel Spannung ab und er überhitzt. > Dass der TL431 eine weiche Kennlinie hat, und dass diese auch von den > Widerständen am Referenzeingang abhängt, war mir nicht klar. Seine Kennlinie ist sehr steil. Aber er hat einen Eigenverbrauch von bis zu 1mA (Minimum cathode current for regulation). Ist ja auch logisch, der lebt ja nicht von Luft und Liebe. Du musst Deine Schaltung also so aufbauen, daß die 1mA noch nicht zum Durchschalten führen. > Soweit ich das sehe, schaltet der TL431 bei 20V durch. Er hat schon lange durchgeschaltet. > An R1 liegen dann rund 18 V an. R1 ist in meiner oben verlinkten Schaltung an der USB-Buchse zur Ladegerätserkennung, da liegen ganz sicher keine 18V an. Wenn Du mir erklären willst warum meine Schaltung nicht funktioniert, dann solltest Du schon die Bezeichner von dort verwenden. > Vielleicht geht es mit einem OP (LM358?) als Komparator einfacher. Dann > hat man zwar ein mehrbeiniges IC und eine Z-Diode, aber man kann dafür > auf den Transistor und einen fetten Widerstand verzichten. Den Komparator musst Du jetzt aber auch irgendwie versorgen. Ein LM358 z.B. verträgt max 32V. Du brauchst jetzt also auch noch eine Schutzschaltung für die Schutzschaltung. Ich halte das nicht für zielführend. Ich würde eher meine Basisschaltung beibehalten und bei Bedarf die Schaltlogik z.B. mit zusätzlichen Z-Dioden spannungsfester gestalten. Die FETs müssen dann natürlich auch spannungsfester werden. Aber da gibt es bis 1000V hoch eine breite Auswahl. Für die Gates der FETs brauchst Du auch Z-Dioden wenn Du mehr als ca. 15V erlaubte Ausgangsspannung haben willst.
Gerd E. schrieb: > Mark T. schrieb: >> 1:1 kann ich das für meine Zwecke nicht übernehmen, da die Schaltung >> hier auch höhere Spannungen vom Verbraucher fernhalten soll. > > an welche Spannungen hast Du gedacht? 230VAC wird ein bischen > aufwendiger... 40V, weil ich hier ein Netzteil mit Hohlstecker habe, welches ca. 35V liefert. >> Die Mitkopplung/Hysterese schien mir nicht notwendig zu sein, weshalb >> ich die Schaltung besonders einfach gehalten habe. > > Die Hysterese ist wichtig. Denn wenn die Spannung in der Nähe der > Schaltschwelle liegt, schaltet der FET ohne Hysterese nur teilweise > durch. Wenn dann Strom fließt (z.B. durch Schutzdioden in der Last), > fällt am FET viel Spannung ab und er überhitzt. Ich dachte zuerst irrtümlich, dass der TL431 so empfindlich wie ein OPAMP reagiert. Die Mitkopplung muss also sein. >> Dass der TL431 eine weiche Kennlinie hat, und dass diese auch von den >> Widerständen am Referenzeingang abhängt, war mir nicht klar. > > Seine Kennlinie ist sehr steil. Aber er hat einen Eigenverbrauch von bis > zu 1mA (Minimum cathode current for regulation). Ist ja auch logisch, > der lebt ja nicht von Luft und Liebe. > > Du musst Deine Schaltung also so aufbauen, daß die 1mA noch nicht zum > Durchschalten führen. Jup. Habe ich inzwischen gemacht. >> Soweit ich das sehe, schaltet der TL431 bei 20V durch. > > Er hat schon lange durchgeschaltet. Mir ging es um die Leistung, die bei dieser Spannung abfällt. 20 V ist in etwa das, was Notebooknetzteile liefern. >> An R1 liegen dann rund 18 V an. > > R1 ist in meiner oben verlinkten Schaltung an der USB-Buchse zur > Ladegerätserkennung, da liegen ganz sicher keine 18V an. > > Wenn Du mir erklären willst warum meine Schaltung nicht funktioniert, > dann solltest Du schon die Bezeichner von dort verwenden. OK, ich meine genau diese Schaltung hier: https://www.mikrocontroller.net/attachment/158443/verpolungs_ueberspannungsschutz.png Wenn du versehentlich ein Netzteil mit zu hoher Spannung anschließt, dann liegt diese Spannung fast komplett an R2 und R5 an. R2 ist bei 20 V Eingangsspannung auf jeden Fall überlastet R5 läge bei 35 V im Grenzbereich, wenn man 1/8-Watt-Widerstände nähme. Ich vermute, dass deine SMD-Widerstände eher weniger Leistung umsetzen können. >> Vielleicht geht es mit einem OP (LM358?) als Komparator einfacher. Dann >> hat man zwar ein mehrbeiniges IC und eine Z-Diode, aber man kann dafür >> auf den Transistor und einen fetten Widerstand verzichten. > > Den Komparator musst Du jetzt aber auch irgendwie versorgen. Ein LM358 > z.B. verträgt max 32V. Du brauchst jetzt also auch noch eine > Schutzschaltung für die Schutzschaltung. Ich halte das nicht für > zielführend. Ich habe auch keinen OPAMP gefunden, der geeignet wäre und habe die Idee wieder verworfen. > Ich würde eher meine Basisschaltung beibehalten und bei Bedarf die > Schaltlogik z.B. mit zusätzlichen Z-Dioden spannungsfester gestalten. > Die FETs müssen dann natürlich auch spannungsfester werden. Aber da gibt > es bis 1000V hoch eine breite Auswahl. Für die Gates der FETs brauchst > Du auch Z-Dioden wenn Du mehr als ca. 15V erlaubte Ausgangsspannung > haben willst. Ich habe das inzwischen so aufgebaut: http://up.picr.de/26177056kt.png Simuliert und getestet habe ich das vor dem Einbau der TVS-Dioden. Verbaut habe ich zwei IPD90P04P4-05. In der Simulation habe ich andere FETs verwendet, weil die Modelle der verbauten IPD90P04P4-05 Fehlermeldungen bei LTSpice verursacht haben. Zum Simulieren habe ich noch I1 parallel zum TL431 angeschlossen, da das Modell weniger Strom gezogen hat, als der TL431 auf dem Steckbrett. C2 verlangsamt die Schaltung. Ohne C2 spricht die Schutzschaltung auch an, wenn die Spannung im zulässigen Bereich liegt, aber zu schnell angelegt wird, oder beim Anstecken mehrmals kurz hintereinander angelegt wird. D3 und D5 machen die Schaltung unabhängiger von der Last. So, wie die Schaltung nun ist, sperrt sie bei 12,1 V aus, wenn ich den Hohlstecker anstecke und keine Last (Festplatte) angeschlossen ist. Ist die Festplatte als Last angeschlossen, wird die Spannung durchgeschaltet. Lastabhängigkeit ist natürlich nicht schön, aber da die Schaltung fest eingebaut bleibt, und damit immer eine Last hat, stört es nicht. Der Vollständigkeit halber: Bestückungsseite: http://up.picr.de/26177076pq.jpg Unterseite: http://up.picr.de/26177077gz.jpg Das Teil sitzt nun in einem selbstgebauten NAS. Das aufgelötete Modul mit mp1584 erzeugt 5V.
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