Verpol- und Überspannungsschutz dimensionieren

mr.chip Gast #1280708
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Hallo

Mein Displayprojekt schreitet voran und es geht nun darum, den Eingang 
für die Stromversorgung einigermassen deppensicher zu machen. Versorgt 
wird das ganze vorgesehenermassen von einem PC-Netzteil, aber auch eine 
andere 5-Volt-Quelle soll möglich sein.

Als Schutz werde ich in die 5-Volt-Leitung eine Diode (optimalerweise 
Schottky) sowie eine Sicherung einbauen. Um vor Überspannung zu 
schützen, kommt hinter der Diode zwischen +5V und GND eine Zenerdiode 
zum Einsatz.

Ist diese Schaltung vernünftig und ausreichend? Wenn ja: Wie sollte man 
die Elemente dimensionieren? Die Eingangsdiode ist ja noch klar: Sie 
muss einfach Strom*Flusspannung abkönnen. Etwas unklarer ist für mich 
Sicherung und Zenerdiode. Klar müssen dürfen die jeweils innerhalb der 
betriebsmässigen Strom- und Spannungsgrenzen nicht anspringen, aber wie 
wie viel Toleranz soll und muss man einbauen? Sind meine HC-Schaltkreise 
schon längst tot bei einer 6.2 Volt Schottkydiode oder habe ich 
umgekehrt bei einer 5 Volt Version ständig Ärger? (Zweiteres könnte man 
noch ausprobieren, ersteres leider eher weniger...)

Gruss
Michael
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Peter D. Persönliche Seite #1280713
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Bei Versorgung aus einem PC-Netzteil musst du keine großen Absicherungen 
einbauen. Eigentlich genügt es, den richtigen Stecker auf die Platine zu 
bauen, die Molexstecker können ja nicht verpolt eingesteckt werden. 
Darauf noch eine 5,6 Volt Suppressordiode und fertig. Die Sicherung ist 
nice to have und der Verpolschutz konstruktiv bedingt.

Grüße,

Peter
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mr.chip Gast #1282430
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> Darauf noch eine 5,6 Volt Suppressordiode und fertig. Die Sicherung ist
> nice to have und der Verpolschutz konstruktiv bedingt.

Sogar nur 5.6 Volt? Ich habe eigentlich 6.2 Volt vorgesehen.

Was den Verpolschutz angeht hast du natürlich recht. Allerdings kann ich 
nicht ausschliessen, dass die Stromversorgung auch mal anderweitig 
improvisiert wird, daher möchte ich ihn haben. Allgemein gefragt: Wie 
reagieren eigentlich AVRs sowie HC-Schaltkreise auf Verpolung? Geht da 
überhaupt etwas kaputt?
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Christian P. #1282454
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Für den Verpolschutz gibts mehrere Varianten:

1.) Verpolgeschützter Stecker is immer gut.

2.) Diode in Serie: Nachteil O,7V Spannungsverlust, gerade bei 5V 
Netzteilen nucht zu gebrauchen.

3.) Diode Parallel die die Versorgung kurzschließt: Nachteil du brauchst 
davor eine Sicherung sonst gibt irgendwas evtl. Rauchzeichen von sich.

4.) FET-Transitor in Serie. (Siehe Anhang). Das geht sowohl mit P-Kanal 
als auch mit N-Kanal FETs. über den Fet verliert man gerade mal 0,15 
Volt bei Standart Typen, bei Typen mit niedrigem RDSon noch weniger.

5.) Fällt mir nix mehr ein. Wenn wer noch ne Lösung hat, würd mich auch 
interresieren.

mfg Christian Paier
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mr.chip Gast #1282833
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> 3.) Diode Parallel die die Versorgung kurzschließt: Nachteil du brauchst
> davor eine Sicherung sonst gibt irgendwas evtl. Rauchzeichen von sich.

Gefällt mir fast besser als die Serien-Diode: Kein Spannungs- und 
Leistungsverlust, und die Verpolung wird erst noch deutlich wahrgenommen 
anhand der kaputten Sicherung.
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Thomas #1294912
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Anstat einer Sicherung sollte ein normaler Widerstand verwendet werden, 
wenn eine Überspannung auftritt wird die Supressordiode Leitend und 
stellt eine hohe Last dar wodurch am Widerstand die Spannung abfällt. 
Die Sicherung hingegen fleigt bei jeder Überspannung durch. Aber ein 
Computernetzteil wird schon ne saubere Spannung liefern.
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Gast Gast #1294991
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> Mir leuchtet nicht ganz ein welchen Zweck R1 in dieser Schaltung hat?

ups, sorry, da hat sich auch ein Fehler eingeschlichen. R1 bzw. S1 ist 
eine Polyswitch-Sicherung.
Anbei noch mal das richtige Schaltbild.
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---=DIAN=--- Gast #1327055
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und bei bei einer Polyswitch immer schön die Betriebsspannung beachten:

Farnell Best.Nr.: 1345935
Herst.Bez.: MINISMDC260F
RoHS-konform : RoHS-konform Ja

Beschreibung

     POLYSWITCH, SMD, 1812, 2.6A
     Serie:MiniSMDC
     Thermistor Typ:PTC, rückstellbare Sicherung
>    Betriebsspannung:6V
     Strom, Halte-:2.60A
     ....
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