Hallo, ich brauche mal ein Rat wenn es um den Schutz vor Spannungsspitzen durch induktive Lasten geht. Mein AVR soll mit einem Logic-Level Mosfet eine induktive Last schalten. Der Schaltzustand soll wiederum mit einem 74HC4049N erfasst werden. Die 12V werden auf 5V herunter "geschiftet" , invertiert und liegen dann am Eingangspin vom AVR an. So kann ich erkennen ob der MOSFET wirklich durchgeschaltet hat und ob Betriebsspannung anliegt. Als Schutz vor Spannungsspitzen dachte ich an eine BYV27-600. Ist diese Diode schnell genug um die super empfindlichen CMOS-Digitalbausteine zu schützen oder brauche ich eine andere Diode ? Oder würdet Ihr das ganz anders lösen ? P.S. Bei einer Freilaufdiode ist doch die Forward Recovery Time sehr wichtig weil diese beeinflusst, wie schnell die Diode den Stromkreis schließt und die Spannungsspitze dadurch verhindert. Ist das so richtig? Weil ich immer nur Daten über die Reverse Recovery Time lese.... Vielen Dank vorab Dennis
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@ Dennis P. (devman) >Mein AVR soll mit einem Logic-Level Mosfet eine induktive Last schalten. Siehe Relais mit Logik ansteuern. >Der Schaltzustand soll wiederum mit einem 74HC4049N erfasst werden. Hmm, traust du deiner Kunst so wenig? >Die 12V werden auf 5V herunter "geschiftet" , invertiert und liegen dann >am Eingangspin vom AVR an. So kann ich erkennen ob der MOSFET wirklich >durchgeschaltet hat und ob Betriebsspannung anliegt. Ein Spannungsteiler ist nicht nur einfacher, er schütz ggf. auch besser den AVR. >Ist diese Diode schnell genug um die super empfindlichen >CMOS-Digitalbausteine zu schützen Ja. >oder brauche ich eine andere Diode ? Nein. >P.S. Bei einer Freilaufdiode ist doch die Forward Recovery Time sehr >wichtig weil diese beeinflusst, wie schnell die Diode den Stromkreis >schließt und die Spannungsspitze dadurch verhindert. Ist das so richtig? Ja. >Weil ich immer nur Daten über die Reverse Recovery Time lese.... Weil die Forward Recovery Time selbst bei langsamen Dioden sehr klein ist. Siehe die Links im Artikel oben.
@ Hallo Falk, erstmal vielen Dank für deine Antwort. Deine Kompetenz hier im Forum schätze ich immer sehr :-) Falk Brunner schrieb: > Hmm, traust du deiner Kunst so wenig? Meiner Kunst nicht aber... die Schaltung wird ausserhalb meiner Sichtweite ausgeführt (über Funk) naja und somit habe ich immerhin eine "Eigendiagnose" ob die Schaltung auch ausgeführt wurde zwecks Rückmeldung über Funk. Falk Brunner schrieb: > Ein Spannungsteiler ist nicht nur einfacher, er schütz ggf. auch > besser den AVR. Wie meinst du das ? Warum schützt er den AVR besser ? Meinste der 74HC4049 könnte auch "durchschlagen" und so die vollen 12V an den Eingangspin weiterleiten. Wäre das überhaupt möglich ? Muss mir nochmal die Innenschaltung ansehen. Falk Brunner schrieb: > Weil die Forward Recovery Time selbst bei langsamen Dioden sehr klein > ist. Naja die Reverse Recovery Time ist mit rund <40ns angegeben und die Forward Recovery Time mit <220ns. Jetzt ist natürlich die Frage wie schnell muss die Forward Recovery Time überhaupt sein, damit diese vor Spannungsspitzen schützt. Gibt es da eine Berechnungsgrundlage?
bei abgeschalteter Last liegen 12V über die Last am Eingang des 74HC. Eingangsspannung ist dabei größer als VDD + 0,7V... Das knallt! Da muss ein Spannungsteiler plus Z-Diode plus Schutzdiode vor den Eingang. unn tschuess Bernhard
Hi >bei abgeschalteter Last liegen 12V über die Last am Eingang des 74HC. >Eingangsspannung ist dabei größer als VDD + 0,7V... Das knallt! Da muss >ein Spannungsteiler plus Z-Diode plus Schutzdiode vor den Eingang. Nö. Knallt nicht. Der 74HC4049 verträgt, genau wie der 4050, Eingangsspannungen > 5V. MfG Spess
Dennis P. schrieb: > Oder würdet Ihr das ganz anders lösen ? Ich würde auf jeden Fall einen ca 10K Serienwiderstand an den Eingang des 4049 legen. Man kann ja nie wissen ob dies nicht ein KFZ-Bordnetz ist bei dem auch mal höhere Spannungen als 18V auftreten können. Gruß Anja
Bernhard Spitzer schrieb: > bei abgeschalteter Last liegen 12V über die Last am Eingang des 74HC. > Eingangsspannung ist dabei größer als VDD + 0,7V... Das knallt! Da muss > ein Spannungsteiler plus Z-Diode plus Schutzdiode vor den Eingang. Aha deshalb ist der 74HC4049 und 74HC4050 auch ein High-to-Low Level-Shifter... Spannungsteiler hier... Diode da... genau aus diesem Grund wollte ich ein IC stell dir vor ich will das für einen ganzen Port machen !
Anja schrieb: > Ich würde auf jeden Fall einen ca 10K Serienwiderstand an den Eingang > des 4049 legen. Man kann ja nie wissen ob dies nicht ein KFZ-Bordnetz > ist bei dem auch mal höhere Spannungen als 18V auftreten können. Danke für dein Hinweis. Eigentlich bezieht sich ja meine Hauptfrage mehr ob meine Diode wirklich die Spannungsspitzen vom CMOS fernhalten kann...
Dennis P. schrieb: > Ist diese Diode schnell genug um die super empfindlichen > CMOS-Digitalbausteine zu schützen Von "superempfindlich" kann man bei heutigen CMOS-ICs und µCs nicht mehr sprechen. Die haben praktisch alle Schutzdioden. Um diese nicht zu überlasten, ist es von Fall zu Fall nötig, Schutzwiderstände vorzusehen. Dann kann man sogar 230V an einem µC-Eingang anschliessen. Gruss Harald
Dennis P. schrieb: > Eigentlich bezieht sich ja meine Hauptfrage mehr ob meine Diode wirklich > die Spannungsspitzen vom CMOS fernhalten kann... Wenn die induktive Last immer in der Schaltung bleibt gibt es kein Problem. Wenn Du Wackelkontakte in der Leitung hast gibt es bestimmt Zustände wo sich der Strom einen anderen Weg sucht. Gruß Anja
@ Dennis P. (devman) >erstmal vielen Dank für deine Antwort. Deine Kompetenz hier im Forum >schätze ich immer sehr :-) Na wenigsten Einer . . . ;-) >> Ein Spannungsteiler ist nicht nur einfacher, er schütz ggf. auch >> besser den AVR. >Wie meinst du das ? Warum schützt er den AVR besser ? Weil der "obere" Widerstand im Fehlerfall als Strombegrenzung wirkt und damit die großen, bösen Energien vom AVR abhält. 100K zu 68K sollte passen. >Meinste der 74HC4049 könnte auch "durchschlagen" und so die vollen 12V >an den Eingangspin weiterleiten. So in etwa. > Wäre das überhaupt möglich ? McMurphy ist überall. >Naja die Reverse Recovery Time ist mit rund <40ns angegeben und die >Forward Recovery Time mit <220ns. Hmm, hast dir ja auch was eher exotisches ausgesucht. Ich behaupte mal, eine popelige 4001 reicht hier dicke. http://www.cliftonlaboratories.com/diode_turn-on_time.htm Klingt für mich plausibel und OK. >Gibt es da eine Berechnungsgrundlage? Hmmm, wird eher schwierig. Messen ist da deutlich einfacher und liefert praxistaugliche Ergebnisse.
Okay danke Falk und den anderen, dann werde ich einfach eine Messung mit dem Oszi machen während ich Schaltvorgänge einleite. Und gehe dann nachdem Prinzip: Wenn das Oszi keine Spannungsspitzen sieht, dann der 74HC4049 und der MOSFET auch nicht. Und alles wird gut. Vielleicht haue ich noch ein 10k in Reihe wie Anja sagte... aber dann kann ich ja wirklich gleich einen reinen Spannungsteiler nehmen... hmmm Eine Frage hätte ich noch: Unbenutzte Pins vom 74HC4049 muss man auf Masse legen oder wie war das nochmal... Also wenn die Eingänge auf Masse liegen, dann sind die Ausgänge auf High (invertierte Variante). Oder sollte ich lieber die Eingänge auf High legen, damit die Ausgänge auf Low sind ?
@ Dennis P. (devman) >dann werde ich einfach eine Messung mit dem Oszi machen während ich >Schaltvorgänge einleite. Und gehe dann nachdem Prinzip: Wenn das Oszi >keine Spannungsspitzen sieht, dann der 74HC4049 und der MOSFET auch >nicht. >Und alles wird gut. Ist ein Spannungsteiler aus ZWEI Widerständen nicht deutlich einfacher, kleiner UND robuster, als ein DIL16 IC, der nur zum Bruchteil genutzt wird? Warum einfach, wenn es auch kompliziert geht?
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