Snupper oder Freilaufdiode nötig?

Stefan M. schrieb:
> Der Mosfet sperrt das Relais nur sehr selten

NORMALERWEISE beseitigt der Gärtner das Übel an der Wurzel 
(Freilaufdiode). Dein IRL.. hat eine interne Schutzdiode, die bisher das 
Übel verhindert hat. Das heißt aber nicht, daß sie das immer tun muß. 
Im Fall von Kfz-Netz treten böse Spannungen in beiden Richtungen auf wie 
z.B. in F.23 beschrieben wird!
http://www.dse-faq.elektronik-kompendium.de/dse-faq.htm#F.23
http://www.mikrocontroller.net/articles/Relais_mit_Logik_ansteuern
Da scheint noch etwas Diskussionsbedarf in Deinem Fall.

Stefan M. schrieb:
> Spannungsspitze von ca. 37V (siehe Anhang)

Geil, jedesmal rummst du den nur 30V aushaltenden IRL3803 durch,
was meinst du wie oft der den Durchbruch aushält ?
Nicht mal Anfänger bauen so empfindliche MSFETs im KFZ ein.
MINDESTENS 150V, denn die Störimpulse auf +Ub sind schon so hoch.
Und NATÜRLICH eine Freilaufdiode, auch mit mindestens 150V.

Ja, für Pfennigfuchser gibt es MOSFETs die absichtlich bei einer
bestimmten Spannung durchbrechen und es aushalten als Freilauf-
Diode missbraucht zu werden.

http://www.dse-faq.elektronik-kompendium.de/dse-faq.htm#F.23

Stefan M. schrieb:
> Mit einer Z-Diode (ca. 20V) parallel zur Drain-Source Strecke könnte man
> die vorhandene Schaltung auch nicht einsetzen?

Wenn die Z-Diode das aushält. Üblicher ist die Z-Diode von D nach G, 
dann fliesst der Strom durch den dann einschaltenden meist robusteren 
MOSFET ab, dann sollte der aber mehr als SOT23 sein und einen 
Gate-Vorwiderstand haben.

>Der Mosfet sperrt das Relais nur sehr selten (in einem bestimmten
>Fehlerfall)

... und schaltet es beim jedem Einschalten.

Wie auch immer die Schaltimpulse zu bewerten sind, mit Sicherheit ist es 
kein Problem der Häufigkeit. Einmal Nirwana reicht den Meisten.

an der spitzenform der kurve kann man erkennen das der mosfet noch nicht 
in seinen avalange-bereich gekommen ist.
die parasitären kapazitäten werden wohl den durchbruch verhindern, der 
jedoch, wenn, auch nicht schlimm wäre.
allerdings macht es keinen sinn, die spannung so hoch steigen zu lassen 
und noch zusätzlich störpegel zu erzeugen.
mach über die relais-spule ne freilaufdiode und gut is. die muss dann 
auch kein 150v-typ sein, ab 20-25V reicht.

Hi,

eine Freilaufdiode ist nie verkehrt.

der MOSFET ist ja sowas von extrem überdimensioniert..

Was spricht denn jetzt gegen die Freilaufdiode?

Kommt +12V etwa direkt von der Autobatterie?

Zum Thema empfindliche MOSFETs: Die Sperrspannung ist bei normalen 
Automotive N-FETs auch oft bei so 30V, der Eingang muss halt 
entsprechend gegen höhere Impulse geschützt werden (TVS,..)

Stefan M. schrieb:
> Nach den 150V ESD Argumenten vorheriger Beiträge überlege ich nur ob ich
> diese Spitzen zusätzlich abfangen muss oder ob das diesem Mosfet nichts
> anhaben kann.

Das fängt man an den Eingängen der Schaltung ab, nicht in der Schaltung 
selbst.

Miss die Induktivität der Relaispule, und dann E=1/2*L*I^2.

Man könnte der Relaispule natürlich eine Diode parallelschalten, wenn 
die nur nicht so fürchterlich teuer wären!

@Stefan

Eigentlich gehört die Schutzbeschaltung an den Eingang (TVS, 
Drossel?/Widerstand?, Elko?)

> Benötige ich jetzt also nur noch die Freilaufdiode

Natürlich.

> oder sollte ich den Mosfet doch gegen einen austauschen der 150V
> sperren kann.

Aucb.

> Eine Überspannungsschutzdiode (TVS) erscheint mir aktuell auch eine
> sinnvolle Variante.

Die brauchst du, wenn der MOSFET und die Diode weniger als 150V aushält, 
denn dann musst du deine Schaltung vor den Überspannungsspitzen 
schützen, und muss dann eben so dimensioniert sein, die genannten 
Testimpuls im KFZ zu überleben.

Obwohl es einer Schaltung auch nicht schadet, wenn sie noch härtere 
Bedingungen übersteht. Natürlich kann man bei seiner Privatbastelei auch 
sagen: Wenn sie kaputt geht, bau ich sie eben neu, und die Testimpulse 
aus der Erfahrung der KFZ Industrie in den Wind schiessen. Aber wen ich 
mir ansehe, daß ich an meinem Wagen beispielsweise schweisse ohne alle 
Elektronik abzuklemmen, dann freue ich mich, daß sie sogar mehr als die 
Textimpulse übersteeht.


Eine TVS kann nur wirken, wenn die Energie des Überspannungsimpüulses 
auch irgendwo verpufft. Möglichst nicht in der TVS, sondern im 
Zuleitungskabel. Wenn man weiss, wie es im Auto eingebaut wird, kann man 
das Kabel mitrechnen, weiß man es nicht, wird es sehr sehr schwer (bzw. 
teuer) einen Schutz aufzubauen, denn der würde gleich das ganze Bordnetz 
schützen.

Da ist es einfacher, man lebt mit den 150V in dem die Teile diese 150V 
auch aushalten. Das Relais übersteht sie im eingeschalteten Zustand, 
weil sie kurz sind. Autoglühlampen überleben sie ja auch.

MaWin schrieb:
>> Benötige ich jetzt also nur noch die Freilaufdiode
>
> Natürlich.

Naja, so einfach ist das nicht. Wenn der FET avalanche rated ist, und 
die Energie der Spule die max. Avalanchenergie des FETs nicht 
überschreitet, dann kann man das machen.

Ist dann sinnvoll wenn die Schaltung störempfindlich ist, denn die 
Freilaufdiode ballert einen fetten Impuls auf die Versorgungsspannung 
drauf. Wenn man die Diode weglässt wird die 1/2LI^2 Energie der Spule 
stattdessen nach dem Durchbruch im FET thermisch vernichtet.

> die Freilaufdiode ballert einen fetten Impuls auf die
> Versorgungsspannung drauf

Eher nicht, denn sie stützt sich nicht mehr an GND ab, es geht von VCC 
über die Diode nach VCC im Kreis.

Die Versorgungsspannung sieht nur das plötzlche Nachlassen der Belastung 
durch den Strom der bisher durch das Relais nach Masse floss, der ist 
genau so schlgartig, als ob ein gleichgrosser Widerstand per MOSFET nun 
abgeschaltet wird.

Stefan M. schrieb:
> messen-> schwierig, Datenblatt für ähnliche Spule mit Energieangaben
> finden auch :-(

EIne KFZ-Spule hat knapp 100mH, also bei 150mA gut 1mJ.
Das ist weniger als das Avalnche-Razing deines MOSFETs,
aber die KFZ Testimpulse haben mehr als dein MOSFET aushält.

Nimm einen 40V FET und pack eine 36V TVS (P6SMB36A) an den Eingang

Das tut's

Stefan M. schrieb:
> D+(Lima)
>   |
>   |--------------------------------
>   |                               |
> [Trennrelais Steuereingang]       |
>   |                          [Freiaufdiode]
> [Trennrelais Steuerausgang]       |
>   |                               |
>   | -------------------------------
>   |                        |
> [Drain,N-Mosfet]           |
>   |                        |
> [Source,N-Mosfet]      [TVS Diode 24V]
>   |                        |
>   |                        |
>   |-------------------------
> [Masse]

Multistabiler Analvibrator schrieb:
> Man könnte der Relaispule natürlich eine Diode parallelschalten, wenn
> die nur nicht so fürchterlich teuer wären!

Die Freilaufdiode für wenige Cent so zu schalten wie Stefan ist sicher 
die übliche Lösung nach Schulbuch und was ist bei -|>| -|>| zuerst 
kaputt?

Was stirbt zuerst bei Verpolung die Bodydiode oder die Freilaufdiode?

Interessant wird es jetzt noch, wenn man sich jetzt genau den 
magnetischen Kreis der Relaisspule betrachtet. Wenn Schaltungen aus 
Sparwahn so aufgebaut werden, wundert es mich jedenfalls nicht mehr, 
dass in den Autos reihenweise Magnetventile durchbrennen.

Stefan M. schrieb:
> Das wäre echt ein kranker Sparwahn, so was nur aus Kostengründen weg zu
> lassen. Was kostet eine Freilaufdiode? 10cent?

Es geht mir nicht mal um die Freilaufdiode, sondern eher darum, dass man 
eine Schutzschaltung vor der Schaltung anbringt und nicht irgendwie in 
die Schaltung rein bastelt.

Ich glaube Euere Theorie verstanden zu haben, bin mir aber noch nicht 
sicher, ob diese UNgedämpfte Abschaltspannung des Relais nicht noch 
irgendwo anders zu "wunderlichen Effekten" führt.

Hätte dazu folgende Frage:
Wieviele TVS-Dioden und Varistoren sind im Durchschnitt in einem KFZ 
zwischen 12V und Masse verbaut? Die müssten doch auch schon wirken.

L.G.
Tom

oszi40 schrieb:
> ob diese UNgedämpfte Abschaltspannung des Relais nicht noch
> irgendwo anders zu "wunderlichen Effekten" führt.

30V 300Hz ein paar Perioden?
deine Lautsprecherkabel sind schlimmer.

oszi40 schrieb:
> Ich glaube Euere Theorie verstanden zu haben, bin mir aber noch nicht
> sicher, ob diese UNgedämpfte Abschaltspannung des Relais nicht noch
> irgendwo anders zu "wunderlichen Effekten" führt.

Wenn irgendwo etwas gut magnetisch an den Strompfad gekoppelt ist, kann 
man die Energie natürlich wunderbar übertragen.

Stefan M. schrieb:
> Du würdest die TVS also parallel zu Mosfet UND Trennrelais platzieren
> richtig?

Ja. Und im Zweifelsfall davor noch eine Entstördrossel.

Tom schrieb:
> Wieviele TVS-Dioden und Varistoren sind im Durchschnitt in einem KFZ
> zwischen 12V und Masse verbaut? Die müssten doch auch schon wirken.

Die wirken auch nur dort, wo sie sitzen. An vielen Stellen treten ja gar 
keine Überspannungen auf, aber in einem Bordnetz sind heutzutage so 
viele Verbraucher unterwegs, die teilweise richtig viel Strom ziehen, 
dass durchaus lokal Spannungsspitzen auftreten können.