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Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Sicherungen und Stromspitzen bei low-ESR Kondensatoren am Schaltungseingang


Autor: lucerne (Gast)
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Moin zusammen

Hab da nen kleines Problem mit ner Schaltung.

Am Speisungseingang hängt gleich erstmal ne SMD Schmelzsicherung 
(flink/ultra fast). Danach folgen 2 parallel geschaltete low-ESR 
Kondensatoren gegenüber GND, die ich für nen Schaltregler benötige.
Beim Einschalten himmelts mir ab und zu die Sicherung, bestimmt wegen 
der Einschalt-Stromspitze der Kondensatoren.

Daher nun die Frage, was ihr machen würdet:

a) Sicherung NACH den Kondensatoren schalten (also zwischen 
Kondensatoren und Schaltregler)

b) träge Sicherung verwenden

c) ...weitere Vorschläge?



lg



PS: Nur so als Tip: Distrelec/Schuricht hat nun neu echt coole 
ultra-low-ESR Kondensatoren im Verkauf mit verdammt (!) hohen 
Rippleströmen!!! ;)

Autor: Kernighan (Gast)
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- Träge Sicherung
- Vorwiderstand

Cheers
Ritchie

Autor: lucerne (Gast)
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Vorwiderstand wollte ich erstmal die Finger von lassen. Es sind 12V am 
Eingang und da bräuchte ich doch schon nen knappes Ohm, damit ich da ein 
Auslösen der Sicherung verhindern kann.

Sicherung NACH den Kondensatoren liegt mir etwas quer im Magen, da ich 
so nur wieder den ESR der Kondensatoren erhöhe :(

Träge Sicherung ist wohl bis jetzt die beste Variante...?

Autor: Kernighan (Gast)
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Oder den Wert der Sicherung nochmals überdenken bzw. erhöhen. Bei mir 
ist noch nie ne Sicherung wegen einem zu kleinem ESR rausgeflogen.

Zwischen C und deinem Reglelr/Spule sollte !nichts! sein, auch möglichst 
keine Leiterbahnen. Der C gehört so nahe wie möglich an den Ort wo der 
Strom gebraucht wird. Denke auch an genügend Vias beim anschliessen.

Cheers,
Ritchie

Autor: lucerne (Gast)
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"Zwischen C und deinem Reglelr/Spule sollte !nichts! sein, auch 
möglichst
keine Leiterbahnen. Der C gehört so nahe wie möglich an den Ort wo der
Strom gebraucht wird. Denke auch an genügend Vias beim anschliessen."


Das wollte ich hören, danke. Kollege behauptet da anderes, aber ich war 
auch deiner Meinung. So massive Anbindung wie möglich, in meinem Layout 
sinds sogar Polygone und keine Leiterbahnen.
Ne Sicherung kann da schon relativ schnell nen halbes Ohm oder sogar 
über 1 Ohm betragen!!!



lg

Autor: Kernighan (Gast)
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Zeig mal dein Layout.

Autor: lucerne (Gast)
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"Bitte einen längeren Text eingeben."


...ja von mir aus, dann tipple ich hier halt noch paar Zeilen, leere 
Posts nur mit Dateianhang frisst dieses Forum wohl nicht ^^

Oben links ist einer der Supplystecker und gleich darunter die Sicherung 
mit antiparalleler Diode für Verpolungsschutz. Danach folgen gleich die 
beiden C's und unten der Schaltregler mit Diode und Spule rechts.

Ich weiss... Polygone haben keine Thermals, aber mein Layout lässt kaum 
Thermals zu :(

Autor: Stefan Salewski (Gast)
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>danach folgen 2 parallel geschaltete low-ESR

Das ist nicht völlig unkritisch -- zusammen mit der Induktivität der 
Zuleitung können recht hohe Spannungsspitzen entstehen, locker 
Größenordnung 50 V.

Autor: madler (Gast)
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Alternative wäre vielleicht ein NTC am Eingang ?

Autor: HildeK (Gast)
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Sind das wirklich die Cs am Eingang, die die Sicherung auslösen? Das 
kann ich mir fast nicht vorstellen.

Um welche Nominalströme, welchen Sicherungswert und welchen 
Kapazitätwert geht es eigentlich?

Autor: lucerne (Gast)
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Spannungsspitzen? Naja... Nen Schutz dafür lässt sich automatisch durch 
die Schutzdiode am Eingang realisieren. Z-Diode rein oder so...

Also Probleme hatte ich bei nem ähnlichen Print, normal fliessen da so 
max. 700mA, abgesichert wurde mit 1A superflink. Kapazitäten sind bei 
dem besagten Print nen Tantal 68-100uF und nen Keramik 10uF (ich weiss, 
keine Tantals bei Schaltreglern verwenden, aber bei diesem ähnlichen 
Print isses nen Spannungsregler).



lg

Autor: Michael Lenz (hochbett)
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Hallo,

> c) ...weitere Vorschläge?
wenn's die restliche Schaltung zuläßt, kannst Du eine Induktivität 
zwischen Sicherung und Kapazität schalten. Die Ladung sollte der 
Schaltregler ohnehin aus dem Kondensator entnehmen.

Achte aber darauf, daß der LC-Schwingkreis für die Schaltfrequenz des 
Spannungsreglers nicht in Resonanz ist, sonst brennt die Sicherung 
möglicherweise dauernd durch.


Gruß,
  Michael

Autor: Rolf Heindorf (Firma: AERAS GmbH) (rolf-heindorf)
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wieso muß die Sicherung ultraflink sein?
Ich denke, daß sie eine wirklich schnelle Transiente sowieso nicht 
schafft und für einen thermischen Schutz reicht doch auch eine trägere.

Autor: GB (Gast)
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Hallo,

> Nur so als Tip: Distrelec/Schuricht hat nun neu echt coole
> ultra-low-ESR Kondensatoren im Verkauf

benutzt Du die Nichicon PXA?

ESR_max 260 mOhm, zwei parallel: 130 mOhm

I = U/R = 12V/130 mOhm = 92A_peak!

Kein Wunder, dass die Sicherung stirbt.
Hängt eher davon ab, welchen Peak-Strom das Netzteil kann und ob die 
Kondensatoren komplett leer sind.

Tipp: aktive Strombegrenzer-Schaltung:

PNP-Transistor in die 12V-Leitung, ein Widerstand von 12V auf die Basis, 
zweiten Widerstand von der Basis auf GND, über zweiten Widerstand lässt 
sich einstellen, welcher Strom aus der Basis herausfließt, Basisstrom * 
Stromverstärkung = maximaler Strom auf 12V.

GB

Autor: lucerne (Gast)
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Hallo zusammen

Also gleich mal vorweg herzlichen Dank für die Tipps :)

Ein LC-Glied am Eingang war auch schon nen Gedanke, möchte ich aber 
weglassen solange möglich. Vor allem wegen Platz...

Sicherung muss keine ultraflinke sein, sollte ne normale flinke werden, 
aber ich hab dann wohl die falsche bestellt.

Kondensatoren verwende ich welche von Nippon.
- 2x 22uF/20V
- ESR (mOhm max/20°C, 100kHz): 50


Also verdammt niederohmig!! Mal sehen, was ich jetzt mache. Theoretisch 
muss ich nun alleine schon dafür sorgen, dass die Dinger beim Power-Up 
nicht allzu hohe Stromspitzen fressen müssen. Evtl. reicht da bereits 
der ohmsche Anteil der Sicherung am Eingang grübel

Oder halt die PNP-Variante... Bräuchte weniger Platz als nen LC



lg

Autor: oszi40 (Gast)
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Es gab auch schwächliche Sicherungen, die glühten kurz beim Einschalten. 
Das geht nur so lange gut, bis der Sicherungsdraht durch Verzundern 
seinen Querschnitt verloren hat.

b) Trägere Sicherung könnte Einschaltstrom noch vergrößern, da R 
kleiner?
c) ZUleitung optimieren? Statt Stromschiene nur wohldimensionierten 
Draht?

Autor: rudi (Gast)
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Dürften wohl eher die hinteren am Reglerausgang sein? Gibt es hier einen 
Softstart?
Poste mal für uns bitte die Schaltung.
Mit welcher Eingangsspannung wird hier gearbeitet?
Danke
Rudi

Autor: SNT-Opfer (als Gast) (Gast)
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>Also verdammt niederohmig!!

Ach...es gibt schlimmeres ... (0,7mOhm 
http://www.wima.com/DE/supercap_r_2.htm ) ... ;)

Wieso die flinke Sicherung ?
Was soll da geschützt werden ? ... Dem Transistor/Regler bringt es eh 
nix, der wird im Zweifel durch die Elkos gekillt ... wenn überhaupt bei 
44µ.
Und als "Abbrand"-Schutz lang auch eine trägere Sicherung.
Die Datenblätter der Sicherung studieren -> Strom/Zeit Kennlinien 
ansehen ... dort kann man ablesen welche Sicherung die Stromspitze 
überlebt.

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