Ich möchte einen 5V Netzteilausgang einfach gegen Überspannung im Fehlerfall absichern, um angeschlossene USB Geräte zu schützen. 431+Thyristor ist mir zu aufwendig.
Bei einer TVS 1,5KE6,8CA steht explizit im Datenblatt, dass sie bei
Überlastung normalerweise mit Kurzschluss stirbt:
TVS Dioden sterben bei Überlastung typisch mit Kurzschluß, wenn die durchlegieren.
Aber schon an den Formulierungen "normalerweise" oder "typisch" erkennt man, daß die Hersteller diese Eigenschaft keinesfalls garantieren.
Bei Surge-Tests im EMV-Labor habe ich bisher vor allem das typische Verhalten erlebt, eine TVS-Diode ist allerdings bei den Tests auch einfach explodiert, die war danach also hochohmig. Die nachgelagerten Schutzmaßnahmen reichten noch für die Restenergie, aber ein weiterer Surge-Impuls hätte die dahinterliegende Schaltung zerstört.
Man sollte sich also keinesfalls darauf verlassen, daß TVS-Dioden stets mit Kurzschluß sterben, auch wenn dies im Regelfall so passiert.
und er das Verhalten von
Überspannungsschutzdioden nicht verstanden hat.
Mein Vorversuch mit Zener lässt hoffen, dass eine 5,6V TVS bei 3A einige Sekunden auf vielleicht 8V klemmt bis sie mit Kurzschluss stirbt.
Ist keine 100% Lösung, aber angesicht der Einfachheit besser wie nichts.
Wenn man zuerst das Netzteil einschaltet und dann erst das Gerät ansteckt, stört nichtmal das.
steht explizit im Datenblatt, dass sie bei Überlastung normalerweise mit
Kurzschluss stirbt
Nette Formulierung dafür, dass das laut Mutpy sicher nicht psssiert, wenn es mal drauf ankommt...
431+Thyristor ist mir zu aufwendig
Hast du mal die recht weiche und ziemlich undefinierte Kennlinie dieser TVS Dioden ausführlich angeschaut? Die sind dafür da, dass wenn der Blitz (in Form einer ESD) einschlägt, die Spannung auf ein hoffentlich unschädliches Maß begrenzt wird.
Die beste Crowbar-Schaltung ist meiner Meinung nach eine Schmelzsicherung und dahinter ein durchaus dicker Thyristor, der von einer Z-Diode gezündet wird, evtl. noch schneller Transientenschutz dahinter.
Und was manche Labortests angeht... crazy. Ja, so 'ne 3,3V µC-Schaltung geht kaputt wenn man sie direkt an eine 110kV-Freileitung anschließt. Wär hätte das gedacht, ist natürlich ein unhaltbarer Zustand und muss vom Entwickler nachgebessert werden.
Es gibt auch noch SIDACs, die sind mehr wie ein bei Überspannung gezündeter Thyristor, also mit viel niedrigerer Klemmspannung, als Betriebs- und Trigerspannumg.
Praktisch eine Crowbar in einem einzigen Bauteil.
Im Gegensatz zu TVS-Dioden, die sich wie Z-Dioden verhalten und deren Klemmspannung immer deutlich höher als die Betriebsspannung ist.
Was bei hohen Spannungen und großen Ableitströmen Probleme mit der Verlustleistung mit sich bringt.
Die beste Crowbar-Schaltung ist meiner Meinung nach eine
Schmelzsicherung und dahinter ein durchaus dicker Thyristor
Stimmt.
2A Peaks und 3A Kurzschlusstrom erscheint mir aber zu knapp für eine sichere Dimensionierung.
Hat schon mal jemand was mit Thermosicherung erprobt?
Dann sind IC mit max. Betriebsspannung von 5,5 Volt schon gestorben...
Erfreulicherweise halten viele USB Geräte mehr aus, weil die Mimosen mit noch weniger Spannung arbeiten und das DC-DC davor robuster ist.
Ich suche aber keinen 100% Schutz, sondern eine Risikoverkleinerung mit geringem Aufwand. Meim "unzureichender" Zenerversuch hat da Hoffnung bezüglich Kurzschlussverhalten aufkommen lassen.
Wenn es nichts wird, habe ich es zumindest probiert.
Falls die Überspannung nicht durch Blitzeinschlag o.ä. verursacht wird, ist es vielleicht besser, die 5V-Leitung automatisch zu trennen statt kurzzuschließen, z.B. mit einem LP5300C (bis 26 V, handlötfreundlich) oder TPS259631 (bis 19 V, Schwelle einstellbar, handlötfreundlich). Es gibt natürlich noch viele andere, die aber meist schwieriger zu löten und teurer sind und/oder einen externen MOSFET benötigen.
Es gibt auch noch SIDACs, die sind mehr wie ein bei Überspannung
gezündeter Thyristor, also mit viel niedrigerer Klemmspannung, als
Betriebs- und Trigerspannumg.
Praktisch eine Crowbar in einem einzigen Bauteil.
Danke für den Tip mit Sidac. Auf den ersten Blick stimmt das Schaltverhalten.
Leider passen die Daten nicht
-die gefundenen Triggerspannungen sind zu hoch
-ich habe keine für 3A Dauerstrom gefunden
-die Klemmspannung von einigen Volt bewirkt zu hohe Verluste
-für Pulsanwendung aber ideal
Falls die Überspannung nicht durch Blitzeinschlag o.ä. verursacht wird,
ist es vielleicht besser, die 5V-Leitung automatisch zu trennen statt
kurzzuschließen, z.B. mit
https://de.aliexpress.com/item/1005001855053619.html
Danke für den tollen Vorschlag und den aliexpress Link zum Modul!
Ich habe mal in einem neuen Thread nach Information zu einem Datenblatt gebeten.
Ich denke, das ist eine sehr gute Lösung für mein Problem, auch weil der Chip mit 40mR besser als die 130mR vom LP5300 ist.
Er soll bei 5,52V in 50ns abschalten, 2,5A vertragen und es ist ein schön kleines fertiges Modul.
Für den LP5300 habe ich nur Quellen für SOT23-6 aber leider keine für SOT89 gefunden.
Wenn nicht jemand ein Modul mit noch niederohmigeren externen Fet kennt, werde ich das Modul bestellen.
