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Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Transientschutz - Schaltung für 24V Fahrzeugbordnetz


Autor: Jürgen Diel (juergen_diel)
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Ich suche Informationen zum Aufbau eines Transientschutz. Dieser soll
die, eventuell durch hochtransiente Verbraucher (z. B. 
Lichtanlage)verursachten Spannungsspitzen, von elektronischen 
Verbrauchern (z. B. Funkgeräte) sicher fernhalten. In dem zu schützten 
24V DC Stromkreis fließen Ströme von bis zu 50 Ampere. Hat jemand 
vielleicht eine entsprechende Schaltungsapplikation?

Vielen Dank für eure Unterstützung!

Jürgen

Autor: Stefan Wimmer (wswbln)
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Hallo Jörg,

ich entwickle recht viel Elektronik, welche in Fahrzeugen (U- S- und 
anderen Bahnen) zum Einsatz kommt. Die Eingangsbeschaltung besteht immer 
aus mindestens diesen Teilen:

1) Sicherung (meistens Polyswitch, da selbstrückstellend)
2) Verpolschutzdiode
3) TVS-Diode 33V (SMC oder P1,5KE)
4) X-Kondensator (KerKo, 100nF/100V)
5) Y-Kondensatoren (KerKo, 2,2nF/1000V) nach FZG-Masse (kurz und dick, 
HF-mässig günstig an Fahrzeugmasse angebunden)
6) eine stromkompensierte Drossel
7) dahinter nochmal die Kombo aus X- (hier reicht jetzt 100n/50V) und 
Y-Kondensatoren (wieder 2n2/1kV).

Ab hier die jeweilige Versorgung der nachfolgenden Schaltung - meist mit 
DC/DC-Wandler wegen der fast immer geforderten 750V Trennung zwischen 
24VDC/0VDC und Fahrzeugmasse. Sekundär-GND ist fast immer mit FZG-Masse 
verbunden, da oft Eingangssignale über geschirmte Leitungen reinkommen, 
die ja am Gehäuse-Eingang auf Masse gelegt werden müssen und oft auch im 
Fahrzeug mit dem Chassis verbunden sind.

Bei 50A reichen die obigen Werte aber vielleicht nicht ganz aus, meine 
Eingangsströme sind eher so bis 5A.

Wenn Du nur Einzelstücke baust, kannst Du vielleicht auf fertige Filter 
(Schaffner, Timonta etc.) ausweichen.

Autor: Jürgen Diel (juergen_diel)
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Hallo Stefan,

erst einmal danke für die ausführliche Antwort auf meine Frage.

Die ersten drei von Dir genannten Bauteile und deren Verschaltung,
ist mir soweit klar.
Ich gehe davon aus das Du mit den X Kondensatoren, die vor und nach der 
Drossel parallel zur Stromversorgung verschalteten Kondensatoren meinst 
(zwischen Plus und Minus). Was sind die Y Kondensatoren? Ich kenne diese 
nur bei Filtern für 230V~. Dort sind diese von L (Phase) und N 
(Nullleiter) nach Erde (Schutzleiter) verschaltet. Bei meiner 
Applikation liegt der Minus auf dem Fahrzeugchassis (Pkw/Lkw). Ich gehe 
davon aus, dass dies bei U-, S- und anderen Bahnen nicht der Fall ist
und das die Forderung der 750V Trennung deshalb besteht.

Vielleicht kannst Du mir diesen Sachverhalt nochmals erläutern.

Gibt es keine Schaltungen für einen aktiven Transientschutz, der die 
Spannungsspitzen (Transienten) kappt?

Gruß Jürgen

Autor: N. K. (bennjo)
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Hallo,
Ich würd sagen es kommt auf deinen Verbraucher an! Wieviel Strom ziehst 
du denn? Ein einfaches Funkgerät lässt sich sicher mit Hilfe von 
Transient-Dioden hinter einem LC Glied schützen.
Wenns unbedingt sein muss kann danach ja noch ein LC-Glid oder auch ein 
DC-DC Wandler. Da kann ich z.B. den LM2587 (aus dessen Datenblatt ich 
einfach mal die Diodenbeispiele genommen habe) sehr empfehlen.

Schau dir z.B. mal SA51A oder P6KE30A und andere aus diesen Familien an.
Datenblätter mit APPNotes gibts im Netz.



Gruß,
Nikias

Autor: Stefan Wimmer (wswbln)
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Hi Jürgen,

Du hast recht mit der Vermutung, dass bei Bahnen der Batteriestromkreis 
vom Chassis getrennt ist. Wenn Du keine solche Trennung hast, gibt es 
natürlich auch keine Y-Kondensatoren und eine stromkompensierte Drossel 
fällt auch aus (die wäre ja masseseitig kurzgeschlossen). In solch einem 
Fall ersetzt man die L/C-Kombination durch ein einfaches Pi-Filter, muss 
bei der Bemessung der Drossel aber den max. Dauerstrom beachten, denn 
die darf natürlich nicht in die Sättigung getrieben werden.

Punkte 1) - 3) bleiben wie oben beschrieben.

Autor: Arno H. (Gast)
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Hallo,
schau mal, ob hier was für dich dabei ist:
http://www.st.com/sitesearch/consult5/index.php?mo...
Die AN553 ist schon mal hilfreich, weil sie auch die Prüfimpulse 
darstellt, ohne dass ein eigerner Verlagsmitarbeiter bezahlt werden muß.
Ausserdem: http://www.dse-faq.elektronik-kompendium.de/dse-faq.htm#F.23
Neuere Veröffentlichungen zum 42V Bordnetz können auch hilfreich sein.
Arno

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