Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Spannungsfestigkeit von SMD Widerständen


von Transi (Gast)


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Habe hier eine Messanordnung, wo ein Elektrisches Feld mittels 5kV an 
einem Plattenkondensator mit ca. 50pF anliegt. Die Hochspannung wird 
mittels Vervielfacher Kaskade erzeugt. Da ich jetzt nicht gänzlich 
ausschließen kann, dass der Kondensator berührt wird, habe ich zwischen 
den Kondensator und den Ausgang des Hochspannungsgenerators fünf 4,7MOhm 
SMD-Widerstände (1206) geschaltet. Das funktioniert jetzt soweit auch 
alles ganz gut.

5kV DC Spannungsquelle --- 5 * 4,7MOhm   ----   50pF


 Im Datenblatt eines Wald und Wiesen SMD-Widerstand steht jetzt aber als 
max. Betriebsspannung 150V (manchmal finde ich auch 200V) und als 
maximale Overload Voltage den doppelten Wert. Mir ist klar, dass in 
meiner Anordnung bis auf den Aufladestrom des 50pF Kondensators und den 
Strom welcher sich durch Ladungsverschiebung durch meine Messanordnung 
ergibt, überhaupt kein Strom durch die Widerstände fließt und somit auch 
kein bzw. ein vernachlässigbarer Spannungsabfall entsteht. Somit ergibt 
sich auch keine kritische Verlustleistung. Somit alles o.k.
Aber die maximale Overload Voltage rührt doch wahrscheinlich auch 
irgendwo aus den Kriech- und Luftstrecken an so einem Bauteil und diese 
würde ich ja gewaltig überschreiten, wenn ich den 50pF Kodensator z.B. 
mit dem Finger Kurzschließen würde. Dann würden sich immerhin 1000V pro 
Widerstand ergeben. Leistungsmäßig ist der Widerstand immer noch nicht 
überlastet, aber hält er diese Spannung aus? Eigentlich ist dies doch 
keine sicher Sache, habe aber genau das so bei einem Gerät (der 
Konkurrenz) gesehen.
Eigentlich muss ich doch 25 Widerstände zu 1 MOhm in Reihe schalten, 
wenn ich auf der sicheren Seite bleiben möchte oder hält so ein 1206 
Bauteil 1000V stand, wenn die Verlustleistung nicht überschritten wird?

Hat hier vielleicht jemand eine Tipp, Erklärung?
Besten Dank

von oszi40 (Gast)


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Transi schrieb:
> Kriech- und Luftstrecken

+ Datenblatt + Aufbau beachten.

von MaWin (Gast)


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Transi schrieb:
> Aber die maximale Overload Voltage rührt doch wahrscheinlich auch
> irgendwo aus den Kriech- und Luftstrecken an so einem Bauteil

Richtig, daher sind sie unabhängig vom Widerstandswert gültig.

> und diese
> würde ich ja gewaltig überschreiten,

Richtig, also andere (Hochspannungs)widerstände kaufen.

Schon der PAD-Abstand bei 1208 auf der Platine lässt keine hohen 
Spannungen zu, dann noch zugesetzter Dreck verklebt mit 
Flussmittelresten und ggf. Kleber unter dem Chip macht es noch 
schlimmer.

von Gerd E. (robberknight)


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In MELF-Bauform gibt es SMD Widerstände mit 750V Spannungsfestigkeit. 
Damit kannst Du die Anzahl etwas verringern und dennoch bei SMD bleiben.

Wenn Du nicht die komplette Lösung der Konkurrenz kennst: vielleicht 
haben bei denen diese Widerstände ne ganz andere Funktion und die haben 
z.B. eine zusätzliche Schutzfunktion im Netzteil integriert.

von Gästchen (Gast)


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Es gibt 1206 bis 1,5kV:
http://www.vishay.com/docs/68002/crhv.pdf

Beim Layout wird man vermutlich eine Fräsung drunterziehen müssen, wegen 
der Kriechstrecken.

Kostet halt etwas. Ähnliche habe ich mal bei RS und farnell gesehen. Der 
Conrad oder der Reichelt haben da nix, das weiß ich noch.

Meiner Lösung für meinen Geigerzähler: Reihenschaltung. 6x0805 ist 
flächenmässig nicht schlimm und geht auch für 600V - lauter gleiche 
vorausgesetzt.

von Lothar M. (Firma: Titel) (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite


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Gästchen schrieb:
> Beim Layout wird man vermutlich eine Fräsung drunterziehen müssen, wegen
> der Kriechstrecken.
Hilft eigentlich nichts, weil die Kriechstrecke entlang des Widerstands 
gleich bleibt...

von Gästchen (Gast)


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Lothar M. schrieb:
> Gästchen schrieb:
>> Beim Layout wird man vermutlich eine Fräsung drunterziehen müssen, wegen
>> der Kriechstrecken.
> Hilft eigentlich nichts, weil die Kriechstrecke entlang des Widerstands
> gleich bleibt...

Ja, aber das geht über den Chip des Widerstandes. Das ist das Problem 
des Herstellers :-)
Es ist ja dann auch nur noch eine Kriechstrecke und der Spalt zwischen 
Board und Bauteil ist weg.

Aber generell stimmt die Aussagen natürlich schon. Und der TÜV wird das 
für Schutzisolation auf bemängeln, vermutlich.

von Michael X. (Firma: vyuxc) (der-michl)


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Welwyn hat hochspannungstaugliche Widerstände. Die HVC-Serie ist 
zwischen 1 und 3 kV spezifiziert. Darüber nur Bedrahtet.

von Transi (Gast)


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Besten Dank für die Infos.

Zwischenzeitlich hat sich die Sache etwas relativiert. In dem Moment, wo 
Strom durch die Widerstände fließt, bricht die Spannung der 
Hochspannungskaskade auf unter 2kV zusammen. Damit habe ich nur noch 
400V pro Widerstand. Wenn ich jetzt die Zahl der Widerstände noch auf 10 
erhöhe, sollte es eigentlich funktionieren. Muss natürlich auch darauf 
schauen, dass ich auf dem Layout für ausreichenden Leiterbahnabstand, 
zwischen Anfang- und Ende der Widerstandskette, sorge. Hier könnte die 
Fräsung eine wirkungsvolle Lösung sein.

von Klaus R. (klara)


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Transi schrieb:
> Hier könnte die
> Fräsung eine wirkungsvolle Lösung sein.

Ich würde diese Kaskade auch mit einem geeigneten Lack isolieren.
mfg klaus

von Georg (Gast)


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Transi schrieb:
> Hier könnte die
> Fräsung eine wirkungsvolle Lösung sein.

Aber nur wenn du nicht nur die LP, sondern auch die Widerstände quer 
durchfräst.

In der Praxis wäre komplett vergiessen nicht schlecht, aber es ist nicht 
gesagt dass das eine Prüfinstanz wie der TÜV als Lösung akzeptiert, das 
muss man aushandeln.

Georg

von michael_ (Gast)


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In einer einzelnen Meßanordnung sollte man da diskrete BE nehmen.
Falscher Ehrgeiz?
Ab 1000 Stck. kann man dann über SMD nachdenken.

Transi schrieb:
> Zwischenzeitlich hat sich die Sache etwas relativiert. In dem Moment, wo
> Strom durch die Widerstände fließt, bricht die Spannung der
> Hochspannungskaskade auf unter 2kV zusammen.

Falscher Ansatz.

von Transi (Gast)


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Michael schrieb:
>In einer einzelnen Meßanordnung sollte man da diskrete BE nehmen.
>Falscher Ehrgeiz?
>Ab 1000 Stck. kann man dann über SMD nachdenken.
Es handelt sich leider nicht nur um eine Meßanordnung und Platz ist 
leider auch ein Problem. Mit diskreten BE würde ich durch die 
Durchstecktechnik die Spannung auch noch auf die andere Platinenseite 
bringen, was auch nicht so toll ist. O.k. man könnt die Anschlussdrähte 
stumpf auflöten.

>Transi schrieb:
>> Zwischenzeitlich hat sich die Sache etwas relativiert. In dem Moment, wo
>> Strom durch die Widerstände fließt, bricht die Spannung der
>> Hochspannungskaskade auf unter 2kV zusammen.

> Falscher Ansatz.

Warum ist das falsch?

von michael_ (Gast)


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Wenn im Leerlauf ein Widerstand kommt, folgen die anderen nach.

von Homo Habilis (Gast)


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Transi schrieb:
> Besten Dank für die Infos.

Deren Inhalt Dich nicht zu jucken scheint.

Transi schrieb:
> kein bzw. ein vernachlässigbarer Spannungsabfall entsteht

Die Spannung von eines von 5 identischen R in Serie, angeschlossen an 
eine Spannungsquelle von 5kV, ist: Je 1kV... wenn auch nur kurzzeitig, 
weil der C sich schnell entlädt.

Der Strom am Entladungsbeginn richtet sich dann natürlich nach U und 
R(gesamt), ist aber unwichtig, wenn man Verlustleistung und Entladezeit 
mal außer acht läßt.

Pv ist nicht das Problem... wozu, glaubst Du, dient überhaupt eine 
Angabe der maximal erlaubten Spannung über einem R im Datenblatt? Wenn 
Du richtig lägst, hinge alles nur an der Pv, also je höher der 
Widerstandsert, desto höher seine Spannungsfestigkeit?

Es liegt an Material(ien) und Aufbau (Konstruktion/Geometrie).

Das hatte nur bisher keiner so gesagt, sondern es wurden Dir nur 
mögliche Lösungen unterbreitet. Aber so ist es. Also - bitte - verlaß 
Dich nicht darauf, was Du in einem kurzen Experiment ermitteln konntest 
- sondern auf Wissen und Erfahrungen anderer, wenn Du schon fragst.

von Transi (Gast)


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Homo Habilis schrieb:
>Transi schrieb:
>> Besten Dank für die Infos.

>Deren Inhalt Dich nicht zu jucken scheint.

Wie kommst du darauf?

>wenn Du schon fragst

Entschuldigung, dass ich frage, wird (hier) nicht mehr vorkommen.

Sorry finde mich jetzt von Dir richtig angepisst.
Allen anderen, herzlichen Dank.

von Georg (Gast)


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Transi schrieb:
> Sorry finde mich jetzt von Dir richtig angepisst.

Er hat nur deine falsche Auffassung begründet korrigiert. Wenn das für 
dich "angepisst" ist hast du hier nichts verloren, Trolle brauchen wir 
nicht.

Georg

von Homo Habilis (Gast)


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Transi schrieb:
> Sorry finde mich jetzt von Dir richtig angepisst.

Transi, ich wollte Dir einfach nur fachlich und sachlich helfen. (Allein 
dazu dienen die allermeisten Beiträge, von fast allen Usern.)

Es wurden mehrere Lösungen genannt, die alle Deiner Theorie 
widersprechen.

oszi40 schrieb:
>> Kriech- und Luftstrecken
>
> + Datenblatt + Aufbau beachten.

und

MaWin schrieb:
> Transi schrieb:
>> Aber die maximale Overload Voltage rührt doch wahrscheinlich auch
>> irgendwo aus den Kriech- und Luftstrecken an so einem Bauteil
>
> Richtig, daher sind sie unabhängig vom Widerstandswert gültig.
>
>> und diese
>> würde ich ja gewaltig überschreiten,
>
> Richtig, also andere (Hochspannungs)widerstände kaufen.

alleine schon, ganz anfangs, hätten Dir die Umstände eigentlich schon 
völlig klar machen sollen, so daß Überlegungen wie

Transi schrieb:
> Zwischenzeitlich hat sich die Sache etwas relativiert. In dem
> Moment, wo Strom durch die Widerstände fließt, bricht die
> Spannung der Hochspannungskaskade auf unter 2kV zusammen.

Dir gar nicht mehr durch den Kopf hätten gehen sollen. Und es folgten 
noch einige weitere Erwähnungen von HV-tauglichen R´s.

Doch das alles hast Du "übersehen", und Dich weiterhin auf eigene 
Gedanken / empirisch ermittelte "Tatsachen" mehr verlassen, als auf 
alles, was geschrieben wurde.

Schließlich wollte michael_ Dich mit einem doppelten "Gedankenanstoß", 
also eigenschriftlich, diesmal aber indirekt formuliert, auf den 
richtigen Weg bringen (auch er hat bemerkt, daß alle bisherigen Ansätze 
fruchtlos waren, und wurde "kreativ").

Da auch DAS nichts half, blieb keine andere Wahl (außer, Dir Deinen 
Dickkopf halt "zu lassen"), als zu versuchen, Dich aufzurütteln.

Und exakt dazu war

Homo Habilis schrieb:
> Deren Inhalt Dich nicht zu jucken scheint.

gedacht. Ich mußte leicht unsachlich werden, um etwas zu erreichen. 
Daß Du aber, statt endlich nochmal einen Schritt zurück zu gehen, und zu 
überlegen, und den Beiträgen zu glauben, auf diesen einen (nicht 
wirklich in Fäkalsprache verfaßten) Satz hin

Dich angepißt findest

kann ich nicht ganz nachvollziehen. Ich bemühe mich wirklich immer 
weitestgehend um Freundlichkeit, Höflichkeit und Hilfsbereitschaft. Weit 
mehr, als von der Welt und vom Leben sonst zu erwarten wäre...

Auch die anderen hier haben aus irgendeinem Grund Spaß daran, 
wildfremden Leuten kostenlos und trotzdem außergewöhnlich fachkundig bei 
einer Vielzahl von Problemen weiterzuhelfen - und zuallermeist läuft da 
nichts außerhalb der

https://www.mikrocontroller.net/articles/Netiquette

die aber schon auch für Fragesteller gilt... an meinen guten Absichten, 
und der Sinnhaftigkeit beinahe jedes Satzes (auch das Wort "jucken" 
hatte einen anderen Sinn, als Dich zu "erzürnen"), solltest Du also 
nicht gar so schnell zweifeln.

Bitte sei so gut, und lies den Thread nochmal - und versuche dabei, die 
v.m.g. zahlreichen Tips wirklich zu sehen. Bessere wirst Du nämlich 
kaum irgendwo kriegen.

von Homo Habilis (Gast)


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Heiner schrieb im Beitrag #4664611:
> Homo Habilis schrieb:
>> Ich bemühe mich wirklich immer
>> weitestgehend um Freundlichkeit, Höflichkeit und Hilfsbereitschaft. Weit
>> mehr, als von der Welt und vom Leben sonst zu erwarten wäre...
>
> eine Runde Mitleid, :)

(ohne Worte) O.o

von Homo Habilis (Gast)


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Ein paar fallen mir nun doch ein:

Heiner, hast Du noch andere Qualitäten, als - Auszüge aus 
umfangreicheren Kontext reißend - anderen mittels ansonsten nutzloser 
Gefühlsbekundungen ... grade ebensolche auch zu unterstellen?

Lauter kurze rein emotional motivierte Aussagen findet man für 
gewöhnlich in Social Networks. Ebenso die Ablehnung, überhaupt längere 
Texte zu verfassen... oder komplett zu lesen, und als Gesamtaussage zu 
verstehen.

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