Hallo,
ich bin gerade dabei einen EMV Filter (vor allem für Surge) für eine
Schaltung zu designen. Die Schaltung zieht 8 A bei 24V. Es sollten
Surgeimpulse bis mindestens 1 KV besser 2 KV überstanden werden.
Problem: begrenzte Platinenfläche, nur ca 2 auf 2 cm
Hat eine Schaltung bestehend aus:
-Eingang
-Varistor(39V)
http://de.farnell.com/panasonic/erzv14d390/varistor-14mm-scheibe-39v/dp/1845455
-8A Sicherung Flink
-Transildiode 24V
-Ausgang
überhaupt eine Chance dagegen?
würde eine Spule mit 10µH zwischen Sicherung und Varisotr was bewirken?
Die geht doch bei den Strömen soffort in Sättigung? (abgesehen von der
Größe der benötigten Spule)
VG
unwissender
@ unwissender (Gast)
>Schaltung zu designen. Die Schaltung zieht 8 A bei 24V. Es sollten>Surgeimpulse bis mindestens 1 KV besser 2 KV überstanden werden.>Problem: begrenzte Platinenfläche, nur ca 2 auf 2 cm
Nicht viel. Alles THT und hochkant einlöten ;-)
>-Varistor(39V)>http://de.farnell.com/panasonic/erzv14d390/varisto...
Sieht OK aus, hat halt 77V Klemmspannung.
>-8A Sicherung Flink
Warum flink?
>-Transildiode 24V
Die klemmt je nach Typ bei 35-40V. Ist das OK?
>überhaupt eine Chance dagegen?
Immer ;-)
>würde eine Spule mit 10µH zwischen Sicherung und Varisotr was bewirken?
Eine Spule reicht, und die ist schon passend platziert.
>Die geht doch bei den Strömen soffort in Sättigung?
Das sollte sie nicht. Schleißßlich muss sie 8A durchlassen ohne
nennenswert zu sättigen. Kommt eigentlich nur ne Stabdrossel in Frage.
>(abgesehen von der Größe der benötigten Spule)
Wird eng bei 2x2cm
C2 ist eher unnötig bzw. er könnte auch 10nF sein. 10uF sind hier
deutlich daneben.
Hallo Klaas,
kannst du bitte auch begründen warum?
so weit ich sehe hat die Transzorb erheblich schlechtere Werte als der
Varistor. Vor allem der max Peak current von nur ca. 100A macht mir da
Sorgen. Wenn ich mir die Stromverläufe von Surge Impulsen so ansehe dann
rechne ich mit mindestens 500A Peak an der ersten Diode/Varistor....
VG
>kannst du bitte auch begründen warum?
Auf der ersten Seite des Datenblatts, das ich angegeben habe, kann man
lesen, daß die Transzorb den Surge mit 2R Quellimpedance bis "Class 3"
also 2kV aushält.
>so weit ich sehe hat die Transzorb erheblich schlechtere Werte als der>Varistor. Vor allem der max Peak current von nur ca. 100A macht mir da>Sorgen. Wenn ich mir die Stromverläufe von Surge Impulsen so ansehe dann>rechne ich mit mindestens 500A Peak an der ersten Diode/Varistor...
Der Ipp mit 103A bezieht sich nicht auf den 8/20 µsec Surge, sondern auf
die 10/1000 µsec Transiente. Bei einem 8/20 µsec Surge darf ganz
erheblich mehr Strom fließen!
Mag offtopic sein... aber angenommen man muss richtig fette Transienten
schlucken, um seine halbleiter zu schützen.... kann man diese Dioden
sinnvoll parallelschalten?
@... (Gast)
>Mag offtopic sein... aber angenommen man muss richtig fette Transienten>schlucken, um seine halbleiter zu schützen.... kann man diese Dioden>sinnvoll parallelschalten?
Kann schon, is aber für RICHTIG fette Transienten unsinnig. Da nimmt man
direkt am Eingang einen Gasableiter. Der hat auch den Vorteil, nach dem
Zünden die Brennspannung stark zu verringern, je nach Typ um die 20V.
Hallo,
ich habe jetzt den Varistor durch eine Suppressordiode ersetzt. Jetzt
gehts um die Dimensionierung.
D2 die besagte 5KW 24 V Transzorb
L1 um die 10u Stabdrossel
D1 600W 24V Suppressor
Macht die zweite Diode (D1) hier überhaupt noch sinn?
VG
@ unwissender (Gast)
>Macht die zweite Diode (D1) hier überhaupt noch sinn?
Ja. Aber ob das mit der 5kV Transsorb so das Wahre ist? Ich würde lieber
einen Gasableiter nehmen. Da braucht man sich um Strombelastbarkeit kaum
Gedanken machen. Selbst die Kleinsten können 1kA++.
Danke für die Antwort bzgl. der Parallelschaltung...
Ein Gasableiter lt. Wikipedia ist jedoch nicht geeignet um mit hohen
Spannungen zu arbeiten, wie ich das sehe... Ich hatte einen
Anwenugnsbereich von 350V Dauerspannung im Hinterkopf, und ich muss 600V
IGBTs schützen, die leider heftig induktive Zuleitungen haben...
@ ... (Gast)
>Ein Gasableiter lt. Wikipedia ist jedoch nicht geeignet um mit hohen>Spannungen zu arbeiten, wie ich das sehe... Ich hatte einen>Anwenugnsbereich von 350V Dauerspannung im Hinterkopf,
Gasableiter gibt es von 90-5000V, ggf mehr.
> und ich muss 600V>IGBTs schützen, die leider heftig induktive Zuleitungen haben...
Dafür sind Gasableiter sowieso meist nicht geeignet. Erstens, weil sie
eher langsam zünden, so 0,1-1µs, je nach Typ und Spannungsanstiegszeit.
Und zweitens weil sie bei der Zündung einen nahezu Kurzschluss
darstellen. Das ist nicht in allen Schaltungen brauchbar.
MfG
Falk
>ich habe jetzt den Varistor durch eine Suppressordiode ersetzt. Jetzt>gehts um die Dimensionierung.>>D2 die besagte 5KW 24 V Transzorb>L1 um die 10u Stabdrossel>D1 600W 24V Suppressor>>Macht die zweite Diode (D1) hier überhaupt noch sinn?
Ja.
In diesem Link
http://www.gaptec-electronic.com/data-sheets/Datenblatt_30DAW4_1.0.pdf
findest du die Schaltung aus dem Anhang.
Hier wird am Eingang ein Varistor verwendet. Varistoren können bei
gleicher Baugröße höhere Energien aufnehmen als Transzorbs, weil bei
ihnen die Energie vom ganzen Bauteil aufgenommen wird, im Gegensatz zu
den Transzorb, bei denen die Energie hauptsächlich von der Sperrschicht
aufgenommen wird.
Da der Varistor vom Surge noch viel durchläßt, ist die nachfolgende
SMD-Transzorb auf jeden Fall sinnvoll.
Bei Varistoren stört die hohe Klemmspannung und die hohe Alterung.
Deswegen würde ich den Varistor durch eine 5kW Transzorb ersetzen. Das
Teil ist dann aber deutlich größer als der Varistor. Da auch bei
Transzorbs die Klemmspannung noch relevant sein kann, empfiehlt sich
eine weitere Transzorb zur Fein-Filterung, so wie im Bild.
@ unwissender (Gast)
>http://de.farnell.com/bourns/2031-15t-sm-rplf/gase...
Gut.
>das Teil braucht halt wirklich keinen Platz (4x5,5mm). Ist aber ziemlich>langsam und die Zündspannung relativ hoch.
Ist OK.
> Den ersten Impuls könnte jedoch die zweite Diode abfangen
Das ist der Sinn des Ganzen.
>was haltet ihr von dem Gasentladungsableiter dem ersten>Varistor/Transzorb
Sieht man in Industrieschaltungen eher seltener. Ich kenne nur
Schaltungen mit Varistoren und Transzorbs direkt am Eingang.
Hallo,
ich bekomme die Möglichkeit verschiedene Designs durchzutesten. Ich
werde auf jeden fall mal die mit:
Gasableiter
Varistor
Transzorb
testen.
Bin mir noch nicht sicher wo ich die Sicherung hin mach, da die nur als
Überlastschutz der restlichen Schaltung gedacht ist. Falls es zu
vermeiden ist sollte die beim Surge nicht durchbrennen. Für einen
effektiven Schutz ist die eh viel zu langsam. Da SMD kann man sie auch
nicht einfach wechseln...
Oder irre ich mich und sie schützt die Schaltung auch beim Surge?
VG
unwissender schrieb:> Sicherung ... Da SMD kann man sie auch> nicht einfach wechseln...
1.Bei dieser Baugröße fragt sich was das Datenblatt zur Spannung sagt.
2.Eine Sicherung schützt nur dann vor Schaden, wenn sie auch kaputt geht
und kein Lichtbogen für weiteren Schaden sorgt.
Bei einer Transzorb am Eingang musst du beachten, dass die Dinger 3
Zustände kennen: Normalfunktion, Kurzschluss (durch Überlast) und
Abwesenheit (Explosion). Dein Speisekreis und der Weg bis zur Transzorb
muss also den maximalen Nennstrom abkönnen, bis die Primäsicherung
auslöst. Kannst du das nicht garantieren, muss vor die Transzorb eine
Sicherung die dieser Pulsleistung angepasst ist.
Ich habe hier gerade ein paar SMB-Transzorb mit 1kV bei 2Ohm
Quellimpedanz zum (dauer-)kurzschliessen gebracht. Die Dinger vertragen
in diesem Zustand jetzt Problemlos Pulse mit 3kV bei 2Ohm ohne zu
explodieren.
Gruß,
RS
>Bin mir noch nicht sicher wo ich die Sicherung hin mach, da die nur als>Überlastschutz der restlichen Schaltung gedacht ist.
Eine Sicherung kommt natürlich ganz an den Eingang. Aber eigentlich muß
die Sicherung schon im entfernten Speisegerät sitzen, weil ja schon auf
dem Weg zu deinem Gerät ein Kurzschluß entstehen kann. Und zwei
Sicherungen zu haben ist unpraktisch. Also schreibt man in das
Servicemanual, daß die 24V Versorgung deinem Gerät abgesichert
zuzuführen ist.
>Ich habe hier gerade ein paar SMB-Transzorb mit 1kV bei 2Ohm>Quellimpedanz zum (dauer-)kurzschliessen gebracht. Die Dinger vertragen>in diesem Zustand jetzt Problemlos Pulse mit 3kV bei 2Ohm ohne zu>explodieren.
Ja, aber natürlich bringt die 24V Versorgung die durchlegierte Transzorb
dann irgendwann zum völligen Durchschmelzen, weswegen die 24V Versorgung
vor der Transzorb auf jeden Fall eine Sicherung braucht.
Falls das Durchschmelzen der Transzorb mit einer 8A Sicherung nicht
vermieden werden kann, muß man andere Wege gehen, beispielsweise mit
einer Temperatursicherung, die an der Transzorb festegmacht wird und den
24V Stromkreis dann unterbricht, wenn die Transzorb heiß wird.
Eine solche Temperatursicherung ist bei Verwendung eines Varistors auch
dringend zu empfehlen, weil Varistoren altern und sich irgendwann sogar
im Normalbetrieb überhitzen können.
Hallo,
@Falk Brunner
meinst du die Varistorschaltung?
Ist es in OK falls ich es so anordne wie beim Gasableiter, es also eine
Massefläche zwischen Eingang und Ausgang befindet?
Wie kritisch ist die Spule in dem Desing?
Sie braucht einfach den meisten Platz....
VG
@ unwissender (Gast)
>meinst du die Varistorschaltung?
Beide Versionen sind gleich schlecht. Schau dir mal die Abstände an!
>Ist es in OK falls ich es so anordne wie beim Gasableiter, es also eine>Massefläche zwischen Eingang und Ausgang befindet?
Vergiss Masseflächen, schaffe ABSTAND.
>Wie kritisch ist die Spule in dem Desing?
Schon kritisch. Sie muss kurzzeitig viel Spannung verkraften, ohne
überzuschlagen.
>Sie braucht einfach den meisten Platz....
Von nix ist nix.
Hallo,
gerade vom Test gekommen, ich habe noch 10µF am Ausgang angelötet und
wärend des Tests 3A bei 24V über den Filter laufen lassen.
Ergebnis:
Gasableiter:
kein Problem
mit dem haben ich sogar ein Paar mal 4KV Impulse ohne Probleme
überstanden.
zeigte jedoch böse schwingungen im 10Mhz Bereich für ein paar ns
5KW Tanszorb:
bis 2kV kein Problem
Nach dem 4kV gab er Rauchzeichen ab
Varisotor:
bis 2kV positiv kein Proglem
bei 500V negativ hats die nachgeschaltete Transzorb in der zweiten Stufe
zerlegt evtl vorgeschädigt durch den 2kV
1,5kV Tanszorb
Die hat nach dem 2kV Rauchzeichen von sich gegeben
Falls gewünscht kann ich ein paar Oszi-Fotos von der ganzen Sauerrei
reinstellen
aktuell ist der Gasableiter mein Favorit. Alleine für die Größe bekommt
er ein paar Plusspunkte.
Platz zwei belegt der Varsistor, ich denke dort müsste ich jedoch die
zweite 500W transzorb durch eine 1,5 KW ersetzten um durch den Test zu
kommen
VG
unwissender
@ unwissender (Gast)
>gerade vom Test gekommen, ich habe noch 10µF am Ausgang angelötet und>wärend des Tests 3A bei 24V über den Filter laufen lassen.
Wie?
Mit welchem Layout hast du die Tests gemacht? Die hier?
Beitrag "Re: EMV Filter Surge 8A"
Wie groß sind deine Kondensatoren?
>In der Ersten Stufe wurden diese Teile verwendet:
Danke für die Infos.
>5KW Tanszorb:>bis 2kV kein Problem>Nach dem 4kV gab er Rauchzeichen ab
Der Surge-Test erfolgte also mit 2R Quellimpedanz?
Hallo,
@ Falk,
ja diese layouts
für die 5kW diode wars dann aber zweiseitig ;)
die Kondensatoren sind hatten 10 nF
Die Quellimpendanz waren 2 Ohm beim 4kV Surge und Gasableiter zeigte die
Quelle auch 1kA Spitze an.
VG
TSE
Hallo,
dieser hochinteressante Thread ist seltsamerweise abrupt abgerissen.
Weiß der Geier warum.
Trotzdem ein paar bizarre Fragen von mir:
Wäre die Sicherung nicht doch besser direkt am Eingang aufgehoben?
An welcher Position der Unwissenden Schaltung könnte man einen aktiven
P-Kanal MosFet Verpolschutz sinnvoll integrieren?
http://www.lothar-miller.de/s9y/categories/39-Verpolschutz
Gruß vom Wuselsauger
Wuselsauger schrieb:> dieser hochinteressante Thread ist seltsamerweise abrupt abgerissen.> Weiß der Geier warum.
Vielleicht hat der TE gemerkt daß 1-2kV Surge bei 24V in keiner üblichen
Norm gefordert werden. Übliche Prüfschärfegrade bei 24V sind entweder
250V auf der Leitung oder 500V gegen Gehäuse.
Gruß Anja
Wuselsauger schrieb:> Wäre die Sicherung nicht doch besser direkt am Eingang aufgehoben?
Macht in der Praxis kein Unterschied: ein Varistor fackelt bei
Überlastung einfach ab und wird hochohmig. Da hilft die Sicherung wenig.
(Besser wäre eine Übertemperatursicherung). Eine Transzorb-Diode macht
bei Überlastung erst mal einen Kurzschluß. Die Sicherung schützt dann
die Zuleitung vor Überlastung (und die Transzorb-Diode vor der
Sprengung).
Gruß Anja
Eine EMV-Norm ist ja nicht irgend ein Furz eines Buerokraten, sondern
hat einen echten Praxisbezug. Weshalb werden fuer Netz-angeschlossene
Gerate Surge Beabspruchungen gefordert ?
Das Netz, oder ein Teil davon fliegt wegen Ueberlast oder Blitzschlag
raus.
Wenn das Nachbarnetz rausfleigt, bekommt der Rest des Netzes die
gespeicherte induktive Leistung ab. Das dauert dann eine kurze Zeit und
dann wird das Netz wieder eingeschaltet, resp versucht wieder
einzuschalten. Viele dumme Geraete sind immer noch am Netz
angeschlossen, Motore, Heizungen, Netzteile. Deren kombinierte Last ist
nichtlinear, zeitabhaengig, und ortsabhaengig. Wenn ein grosser
Synchronmotor wieder hochlaeuft, und von Stern nach Dreieck umschaltet
gibt das eine Rueckwirkung auf's Netz.
Bei uns geschieht es vielleicht ein, zweimal im Jahr, dass das Netz
rausfliegt. Wir erleben immer wieder erstauliche Dinge. Was nachher so
alles defekt ist. Wir haben leider keinen Netzanalysator, und ich bin
auch nicht in der Lage, mir einen zu wuenschen.
Hallo,
verschiedene Tests sind inzwischen gelaufen. Bei allen Versionen hat
die Sicherung ausglöst außer bei der mit dem Gasableiter, welche auch
mein Favorit ist. Sooo teuer sind die Dinger nicht mehr und es ist auch
beeindruckend was die, gesehen auf die Gehäusegröße, an Leistung
abkönnen. Ein Varistor der das kann ist um einiges größer.
So weit möglich Desing ich jetzt auf zukünfigte Schaltungen die es
erfordern die Version vom Eingangspost:
Beitrag "EMV Filter Surge 8A"
mit:
Gasableiter
10 µH Induktivität
Sicherung
1,5 kW Transzorb
und gestreut dazu 10nF Kondensatoren.
Problem mit der Sicherung. Es war gefordert das das Gerät den Surge ohne
Schäden übersteht und weiterläuft. Eine defekte Sicherung ist als
Schaden am Gerät zu werten da zum Wechseln das Gerät geöffnet werden
muss. Die Sicherung dient nur als Überlastschutz, um thermische Schäden
zu vermeiden.
@ Anja
Anja schrieb:> Vielleicht hat der TE gemerkt daß 1-2kV Surge bei 24V in keiner üblichen> Norm gefordert werden. Übliche Prüfschärfegrade bei 24V sind entweder> 250V auf der Leitung oder 500V gegen Gehäuse.
kannst du bitte die Norm nennen die das Besagt?
VG
TSE
alias unwissender
