Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik analogen Eingang vor 230V~ schützen


von analogi (Gast)


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Hallo,

ich hab hier eine analoge Eingangsbaugruppe zu entwerfen.

Nun soll diese auch bei einem anlegen von 230V nicht in Rauch 
aufgehen...

Also N auf den herausgeführten Ground der Baugruppe und L auf einen der 
analogen Eingänge.

Im Moment hab ich 2 100k Rs in Reihe vor jeden Eingang (funktioniert), 
nun muss ich aber runter auf 2-3k (Rauschen und so weiter)

hat da wer Idee was man noch machen kann? ach ja der Platz ist leider 
sehr begrenzt...

von Heino (Gast)


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Z Dioden^^

von mr. mo (Gast)


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Optokoppler?
Ansonsten gibts z.B von Atmel eine Application Note, wie man "sicher" 
die 230V abgreifen kann.

Natürlich interessiert jetzt noch was du mit den 230V willst. Willst die 
Frequenz? Den Wert der Spannung?
Muss man halt wissen, sonst können dir die aufmerksamen Leser hier keine 
brauchbaren Tipps geben.

von mr. mo (Gast)


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Achja bevor ich es vergesse. Ich bin gerade davon ausgegangen das du 
einen analogen Eingang eines uControllers meinst.
Wenn du was anderes vor hattest, dann korrigiere mich.

von Lars (Gast)


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Nimm eine Multifuse in Serie zu deinem Analogeingang und dahinter eine 
TVS gegen Ground. Die Multifuse wird hochohmig sobald die TVS anfängt zu 
leiten und wird dann sehr hochohmig. -> Das System stellt sich nach dem 
abkühlen der Multifuse selbst wieder zurück.

von analogi (Gast)


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@lars

die Idee war gut hatte ich auch schon...

aber die Multifuse können keine 230V und brauch ewig zum Auslösen...

aber probiert, 50mA Ployfuse und dahinter 35V Transil Zener, gibt ne 
Menge Rauch...

von Falk B. (falk)


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@  analogi (Gast)

>aber probiert, 50mA Ployfuse und dahinter 35V Transil Zener, gibt ne
>Menge Rauch...

Dann nimm nen Crowbar mit Thyristor, der hat erstens deutlich weniger 
Klemmenspannung und zweitens verträgt der schon was.

MFG
Falk

von Chick (Gast)


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Lars, Lars, Lars
Laß es sein Bauteile zu empfehlen, die keine 230 V vertragen. Irgendwer 
glaubt Dir vielleicht noch.

von Heino (Gast)


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Ich hab sowas immer mit ner Z-Diode gemacht und nem ausreichend 
dimensionierten Vorwiderstand, aber bei solchen Anforderungen, stimmt 
schon, nicht die beste Idee

von analogi (Gast)


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Falk Brunner schrieb:
> Dann nimm nen Crowbar mit Thyristor

und was dann als Sicherung davor nehmen? die Polyfuse?

von Lars (Gast)


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Hallo Chick, schade dass du scheinbar auch keine ahnung hast...
Epcos stell passende PTCs her. Die B773 sind genau für diese Anwendung 
gemacht...

Aber ich will niemanden dazu zwingen.

Schönen Tag noch

von Lothar M. (Firma: Titel) (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite


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analogi schrieb:
> ich hab hier eine analoge Eingangsbaugruppe zu entwerfen.
> Nun soll diese auch bei einem anlegen von 230V nicht in Rauch aufgehen...
Warum? Mein MP3-Player geht auch kaputt, wenn ich den an 230V 
anschließe. Den aus einem Fehlanschluss resultierenden Effekt nennt man 
LERNEN...

von Erich (Gast)


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Mal ganz bescheiden meine Frage:
Was willste denn messen anhand der 230V~ ?
Spannung, Frequenz, Kurvenform, alles gleichzeitig ?
I.d.R. sollte man versuchen, die Netzspannung vollkommen zu isolieren 
vom uC, beispielsweise mit einem Optokoppler (mit VDE Zulassung für 
Netzspannung).

Zwei Serienwiderstände 100k und Z-Diode, das ist übles Gebastel.

von Falk B. (falk)


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@  analogi (Gast)

>> Dann nimm nen Crowbar mit Thyristor

>und was dann als Sicherung davor nehmen? die Polyfuse?

Es gibt Polyfuses für 230V.

http://www.littelfuse.com/resettable-ptcs/telecom.html

Aber ich würde dennoch eine klassische Schmelzsicherung verbauen. 
Schließlich sind 230V am Signaleingang ein starker Fehlerfall, da darf 
der Anwender auch mal ne Sicherung wechseln.

MFG
Falk

von analogi (Gast)


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ich will gar nix an den 230V~ messen...

im Fehlerfall kann es passieren das die analoge Baugruppe die sonst mV 
misst 230V~ sieht...

leider ist das Gehäuse nicht zum Öffnen gemacht bzw. hat keine 
Öffnungen/Deckel...daher wäre sowas ein Fall für die Tonne...

von Lothar M. (Firma: Titel) (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite


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analogi schrieb:
> im Fehlerfall kann es passieren das die analoge Baugruppe
> die sonst mV misst 230V~ sieht...
Wie wahrscheinlich ist dieser Fehlerfall? Ist es ein Verdrahtungsfehler 
(geschulter Monteur) oder ein Bedienerfehler?

> daher wäre sowas ein Fall für die Tonne...
Dann wäre der Lerneffekt noch größer... ;-)

von Claudia (Gast)


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>Im Moment hab ich 2 100k Rs in Reihe vor jeden Eingang (funktioniert),
>nun muss ich aber runter auf 2-3k (Rauschen und so weiter)

Ja, das niederohmig hinzubekommen, dürfte das Schwierige sein. Eine 
Sicherung und eine fette Diode (Tanszorb) reichen in der Regel nicht. Da 
explodiert die Diode, weil die Sicherung zu lange zum Durchschmelzen 
braucht. Du mußt den Surge Strom also auf jeden Fall zusätzlich noch 
geeignet begrenzen. Ein Hochlastwiderstand könnte das tun, ist aber 
ziemlich groß.

In diesem Link nimmt man (für 120VAC Netzspannung) 47R/5W 
Kohlemassewiderstände:

http://cds.linear.com/docs/Datasheet/178591fc.pdf

Da du nicht ganz so niederohmig arbeiten mußt, kannst du ja etwas 
Höherohmiges nehmen. Sollte also klappen.

von Go home (Gast)


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Lothar Miller schrieb:
> Den aus einem Fehlanschluss resultierenden Effekt nennt man
> LERNEN...

Der dumme Konsument soll ruhig oft und teuer lernen.

Aber in der Industrie ist das ein Grund zum Rausschmiss.

von Lothar M. (Firma: Titel) (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite


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Go home schrieb:
> Aber in der Industrie ist das ein Grund zum Rausschmiss.
Sicher nicht! Schließ einfach mal an eine SPS 230V an. Wer ist schuld?

Ein Gerät zu designen, das einen solchen Fehlanschluss allerdings 
begünstigt (gleiche Klemmen, unmittelbare Nachbarschaft der Klemmen) das 
ist ein Kündigungsgrund...

von ich (Gast)


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>Wie wahrscheinlich ist dieser Fehlerfall? Ist es ein Verdrahtungsfehler
>(geschulter Monteur) oder ein Bedienerfehler?

Mein Gott. Muss hier immer so lange über die Anforderungen diskutiert 
werden bis die Elektronik die Qualität von Bastelprojekten hat?

Es ist seine Vorgabe und fertig.
Wenn das nicht zwingend wäre, dann würde er nicht fragen.

Aber zum Thema.

PTC mit R nach GND in Reihe ist schon gut. Achte im Layout darauf dass 
die beiden Teile thermisch gut gekoppelt sind. Wenn der R warm wird, 
sollte der PTC durch ihn mit geheizt werden. Deshalb in dem Bereich auch 
keine großen Kupferflächen, die dann die Wärme schnell abführen und 
verteilen würden.

von Lothar M. (Firma: Titel) (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite


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ich schrieb:
> Es ist seine Vorgabe und fertig.
> Wenn das nicht zwingend wäre, dann würde er nicht fragen.
Dein Urvertrauen möchte ich haben...  :-o
Du glaubst auch an Marsmenschen? Oder, dass es Bielefeld gibt?

> PTC mit R nach GND in Reihe ist schon gut.
Ja, ich würde da noch nach der nötigen Genauigkeit des AD-Eingangs 
fragen. Aber er hat sicher seine Vorgaben und gut is...

von ich (Gast)


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>Dein Urvertrauen möchte ich haben...  :-o
>Du glaubst auch an Marsmenschen? Oder, dass es Bielefeld gibt?

Manchmal ist es eben nicht möglich eine Anforderung weg zu diskutieren. 
Auch wenn diese nicht unbedingt sinnvoll ist.
Das erlebe ich auch regelmäsig.

>Ja, ich würde da noch nach der nötigen Genauigkeit des AD-Eingangs
>fragen. Aber er hat sicher seine Vorgaben und gut is...

Na gut. Dann mach vor dem Widerstand noch eine Supperssordiode in Reihe 
mit höherer Spannung als im Normalbetrieb anliegt. Damit verhinderst du 
dass du durch den PTC und den R einen Spannungsteiler relativ 
undefinierter Größe baust. Der PTC ist im Normalbetrieb dann nur noch 
längs im Messzweig und sollte bei entsprechen hochohmiger Messung nicht 
stören.

Weitere Schutzmechaniscmen (z.B. Längswiderstand und Z-Diode) sind 
selbstverständlich verpflichtend.

von Krangel (Gast)


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Hi,
wie schnell ist denn so ein PTC? Mein Gefühl sagt mir die Elektronik ist 
zerstört bevor der PTC heiß ist.
Grüße Krangel

von ich (Gast)


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Du musst schauen dass der Rest der Elektronik eben minimal länger 
überlebt wie der PTC braucht.
Wie gesagt, das Layout (Kupferflächen, thermische Kopplung des R an den 
PTC) ist hier sehr entscheidend.

Ein relativ hochohmiger Längswiderstand mit Z-Diode vor dem ADC geht 
nicht sofort kaputt

von Andreas G. (Gast)


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Warum erwähnt ihr den PTC schon wieder? Oben heißt es doch, dass das 
nicht funktionieren kann.
Kann das bitte mal jemand erklären?

von Sigi (Gast)


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hallo ,
wie wärs mit einen Varistor....


Gruß

von Gerd E. (robberknight)


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Ich hab neulich bei RS mal ne Werbung zu einer kombinierten Polyfuse und 
Z-Diode gesehen. Also beides in einem Bauteil damit die Z-Diode die 
Polyfuse mit heizt und dadurch bei Überspannung schnell abschaltet.

Aber ob die Teile für 230V geeignet waren weiß ich nicht. Auch der Name 
fällt mir gerade leider nicht mehr ein. Müsste der TO halt mal Tante 
Gurgel bemühen.

von Claudia (Gast)


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>Warum erwähnt ihr den PTC schon wieder? Oben heißt es doch, dass das
>nicht funktionieren kann.

Natürlich funktioniert das!

>im Fehlerfall kann es passieren das die analoge Baugruppe die sonst mV
>misst 230V~ sieht...

Du mußt schon mehr Details zu deiner mV-Schaltung geben, damit eine 
konkrete Schutzschaltung ausgedacht werden kann...

von Anja (Gast)


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Da wir leider nicht wissen was für Analogsignale und warum das 
Widerstandsrauschen eine Rolle spielen soll mal ein paar Ideen:

- jedes Digital-Multimeter hat einen Pufferverstärker mit LF411/LF412
  10 Meg-Ohm Eingangswiderstand gegen Masse
  ca 200K bis 1 Meg als Serienwiderstand
  und Begrenzungsdioden/FETs nach +/- Versorgung

- Ein N-Kanal-MOSFET dessen Gate gegen +Versorgung geschaltet ist
  läßt von Drain nach Source nur Spannungen durch
  die kleiner als +UB - UGS ist. (Leckströme + Verlustleistung 
beachten).

  (P-Kanal FET mit -UB dann für die negativen Spannungen)

Gruß Anja

von analogi (Gast)


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Anja schrieb:
> - Ein N-Kanal-MOSFET dessen Gate gegen +Versorgung geschaltet ist
>   läßt von Drain nach Source nur Spannungen durch
>   die kleiner als +UB - UGS ist. (Leckströme + Verlustleistung
> beachten).

das war auch schon mal im "Gespräch", hab ich aber dann aufgrund 
Platzprobleme wieder verworfen..

ich brauch das halt 6 mal gegen +/- -> 12 230V~ FETs :(

von Claudia (Gast)


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Zeig doch mal einen Schaltplanauszug von der Eingangsschaltung...

von Go home (Gast)


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Die Crux ist doch hier, dass der TO keinen hochohmigen Eingang zulässt.

von Claudia (Gast)


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>Die Crux ist doch hier, dass der TO keinen hochohmigen Eingang zulässt.

Da der TE keine Fragen beantwortet, hat er wohl schon eine Lösung 
gefunden...

von Anja (Gast)


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analogi schrieb:
> das war auch schon mal im "Gespräch", hab ich aber dann aufgrund
> Platzprobleme wieder verworfen..

Wobei das die platzsparendste Lösung bei niederohmigem Eingang gewesen 
wäre.

Gruß Anja

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