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Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Verpol&Überspannungsschutz


Autor: Thomas (Gast)
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Hallo,
ich möchte für eine Digitalschaltung einen Verpol und 
Überspannungsschutz realisieren. Hier erst einmal ein paar Parameter:
U_nenn=5V (normale Betriebszustand)
U_abschalt= ca. 5,5V (Abschaltspannung)
U_max= 24V (maximale Eingangsspannung)
I_nenn=4A (Betriebsstrom)
Spannungssabfall <150mV

Ich habe schon die übliche Verdächtigen (analog, Linear, Maxim, TI) nach 
fertigen Schaltkreisen durchsucht, aber ohne Erfolg.
Derzeit bevorzuge ich eine lösung bestehend aus 2 leistungs P-FETs, 
einer Z-Diode, bc558 und 3 Widerständen.

Kennt jemand eine einfachere Lösung mit nur einem Leistungs P-Fet damit 
der Innenwiderstand reduziert wird? Gibt es ICs für meine Anwendung (hab 
zwar gesucht aber nix gefunden), oder habt ihr sonst irgend einen 
Vorschlag?

Gruß, Thomas

Autor: Thomas (Gast)
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Noch einmal mit Schaltplan.
Was sagt ihr dazu? geht es einfacher? Mich stören die zwei P-Fets im 
Längszweig.
Gibt es keinen IC für mein Vorhaben?

Autor: Stefan Salewski (Gast)
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>Gibt es keinen IC für mein Vorhaben?

Gibt es.

Ich habe den LT4356 mit zwei externen MOSFETs verwendet -- ICs mit 
internen MOSFETs haben eher etwas mehr Spannungsabfall oder kleinere 
Maximalströme.

Autor: Arno H. (arno_h)
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Schau mal hier:
http://www.supertex.com/pdf/app_notes/AN-D11.pdf
Selbstleitende FET gibts auch von Infineon u.a.

Arno

Autor: Stefan Salewski (Gast)
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Autor: Arno H. (arno_h)
Datum: 28.03.2009 21:17

>Schau mal hier:
>http://www.supertex.com/pdf/app_notes/AN-D11.pdf
>Selbstleitende FET gibts auch von Infineon u.a.

Nur Supertex bekommt man sehr schlecht in Europa, ich wollte mal einen 
bestimmten kaufen, den habe fast nirgends gefunden.

Und 4A bei 0.15V Spannungsabfall wie gefordert -- da ist man bei den mir 
bekannten Depletion-Mode FETs weit von weg.

Autor: Arno H. (arno_h)
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OK Stefan, ich dachte er will einen digitalen Eingang schützen.
Wenn der Schutz sich auf die 4A erstrecken soll wirds schwierig, da hast 
du uneingeschränkt recht.
Es geht ja dann um mehr als 70Watt Verlustleistung. Da dürfte dann auch 
ein guter LDO überfordert sein.

Mit Supertex hatte ich eigentlich noch keine Probleme, weder bei 
retronic noch beratungsmäßig bei dem FAE in Gräfelfing. Lieferzeiten 
sind ja inzwischen leider obligatorisch.
Es gab auch mal selbstleitende Leistungs-FET von Lovoltech, aber die 
Firma ist irgendwie verschwunden.

Back to Topic:
Soll die Schaltung auch bei 24Volt Uein noch mit Betriebsstrom 4A 
laufen? Darf der Schutz abschalten oder muss nach Wegfall, eventuell 
sogar während der Überlastung die Schaltung weiterarbeiten?

Arno

Autor: Marcus Overhagen (marcus6100)
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Wie wäre es mit einer 5A Sicherung und einer Suppressordiode?
Oder vielleicht eine schöne Crowbar Schaltung mit Thyristor.

Autor: Stefan Salewski (Gast)
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>Mit Supertex hatte ich eigentlich noch keine Probleme, weder bei
>retronic noch beratungsmäßig bei dem FAE in Gräfelfing. Lieferzeiten
>sind ja inzwischen leider obligatorisch.

Die Firmen kannte ich nicht -- bei RS, Farnell, Digikey und mit Google 
hatte ich zumindest den Supertex, den ich suchte, nicht gefunden.

>Soll die Schaltung auch bei 24Volt Uein noch mit Betriebsstrom 4A
>laufen?

Er schrieb:
>U_abschalt= ca. 5,5V (Abschaltspannung)

Das würde ich so interpretieren, dass er nur einen Schutz sucht, wenn 
jemand ein falsches Netzteil mit zu viel Spannung oder falscher 
Polarität verwendet. Ähnlich wie bei mir: 
http://www.ssalewski.de/PowerManager.pdf

LT4356 und zwei N-Kanal MOSFETs ist schon eine brauchbare Lösung.

Eine andere Möglichkeit wäre evtl. ein Schaltregler mit integriertem 
Verpolungsschutz -- bis 24V Eingangsspannung können viele verkraften, 
bloß bei 5V Eingang hat man dann eher keine 5V Betriebsspannung. Und 
Buck-Boost-Regler werden eher keine 24V vertragen...

Autor: Thomas (Gast)
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Richtig ich will meine Schaltung gegen das versehendliche anschließen 
eines falschen Netzteils schützen. D.h. bis 5,5V soll sie einen 
möglichst geringen Innenwiderstand haben und ab 6V (oder bei negativen 
Spannungen) soll die restliche Schaltung getrennt sein. Daher ist die 
anfallende Verlustleistung sehr gering.

Der LT4356 macht zwar das was ich will, ist aber nicht einfacher als 
meine oben genannte Schaltung.
Es scheint so als komme ich um zwei Fets nicht drum herum weil jeder FET 
eine Diode integriert hat.

kleine Anmerkung noch zu meinem Schaltplan: Source der FETs zeigt 
jeweils nach innen.

Autor: Stefan Salewski (Gast)
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>Der LT4356 macht zwar das was ich will, ist aber nicht einfacher als
>meine oben genannte Schaltung.

Einfacher nicht, aber teurer und evtl. besser/sicherer.
Deine Anforderung 5V Normalbetrieb, ab 5.5V abschalten beinhaltet schon 
eine recht hohe Genauigkeit. Bekommst Du das ohne Komparator hin?. 
Anderes Problem: Überhitzung, wenn Du mit der Eingangsspannung genau an 
der Schwelle bist. Der LT4356 begrenzt auch den Maximalstrom beim 
Einschalten, das kann nützlich sein. Und mit ihm kannst Du 
N-Kanal-MOSFETs verwenden, die sind in der Regel etwas besser, billiger 
und besser beschaffbar.

Autor: steve (Gast)
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>Der LT4356 begrenzt auch den Maximalstrom beim Einschalten,
Nur wenn man am Gate Pin entsprechnede Kapazität einbaut.

Allgemein würde ich vom LT4356 abraten. Für einfache Schaltungen
ist er zu teuer und "überdimensioniert". Für komplexe Anforderungen
kommt es nicht so sehr auf LT4356 wie auf MOSFETs.

Ich hatte letzes Jahr viel mit LT4356 ausprobiert (u.A. EMV) und
mir sind stets MOSFETs verbrannt.

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