Entkopplung: Varistor <-> TVS-Diode , welche Drossel?

[Martin (Gast)]

Hallo wertes Forum :-)

was für eine Induktivität wird für die Entkopplung einer TVS-Diode zum 
Varistor genommen? Das Ganze soll ein Überspannungsschutz in einer 
DC-Versorgung werden.

Diese Reihendrossel dient ja dem Entkoppeln von hochfrequenten Strömen 
bzw. Störströmen vor der TVS-Diode, da der Strom in der Drossel nur 
allmählich ansteigt.

Bisher habe ich von einer Reihendrossel im Bereich zwischen 10 und 100µH 
gelesen.
Kann denn nicht auch ein 10µH Ferrit verwendet werden, der für hohe 
Frequenzen verlustbehaftet ist?

Was ist am besten geeignet? Wovon gehe ich bei der Bestimmung der 
Induktivität aus? Bildet die Kapazität der TVS-Diode zusammen mit der 
Reihendrossel einen LC-Filter, bei dem ich zur Berechnung einfach nur 
eine relativ tiefe Grenzfrequenz festlege?

Ich hoffe meine Fragen sind nicht zu trivial, aber ich brauche auf dem 
Gebiet noch ein bißchen Starthilfe bzw. Bestätigung.

Gruß Martin

[Falk B. (falk)]

@ Martin (Gast)

>bzw. Störströmen vor der TVS-Diode, da der Strom in der Drossel nur
>allmählich ansteigt.

genau.

>Bisher habe ich von einer Reihendrossel im Bereich zwischen 10 und 100µH
>gelesen.

ja, das sind so typische Werte.

>Kann denn nicht auch ein 10µH Ferrit verwendet werden, der für hohe
>Frequenzen verlustbehaftet ist?

hmmm, ich glaub nicht so ohne weiteres. Denn du willst dort je keine 
Leistung verbraten, sondern den Strom verlangsamt steigen lassen.

>Was ist am besten geeignet? Wovon gehe ich bei der Bestimmung der
>Induktivität aus? Bildet die Kapazität der TVS-Diode zusammen mit der
>Reihendrossel einen LC-Filter, bei dem ich zur Berechnung einfach nur
>eine relativ tiefe Grenzfrequenz festlege?

Nein. Die Differenzspannung aus Klemmspannung des Varistors (und dickem 
Surge-Strom) und Klemmspannung der TVS-Diode (beim noch nicht allzusehr 
angestiegenem Klemmstrom) liegt über der Drossel an und lässt den Strom 
in Richtung TVS-Diode ansteigen. Der sollte während des Störpulses den 
maximal zulässigen Klemmstrom nicht übersteigen.

I = U * t / L

[Martin (Gast)]

Danke Falk :-)

Das mit den typischen Werten werde ich mal versuchen mit deiner 
Erklärung nachzuvollziehen bzw. nachzurechnen :-)

[Anja (Gast)]

Martin schrieb:
> Das Ganze soll ein Überspannungsschutz in einer
> DC-Versorgung werden.

Wenn es gegen Surge ist ist die Pulsform
8/20 (Stromimpuls) oder 10/1000 (Spannungsimpuls) jeweils in us.
Also soo hoch sind die Frequenzen gar nicht: 10us entsprechen ca 30kHz.
Ferrite arbeiten erst im UKW-Bereich richtig gut.

Die Drossel sollte so dimensioniert sein daß sie zusammen mit der 
Kapazität der TVS-Diode (+ ggf paralleler Kondensator) den Puls solange 
verzögert bis der Varistor durchgeschaltet ist. (also mindestens die 
Anstiegszeit von 10us).

Gruß Anja

[Falk B. (falk)]

@ Anja (Gast)

>Die Drossel sollte so dimensioniert sein daß sie zusammen mit der
>Kapazität der TVS-Diode (+ ggf paralleler Kondensator) den Puls solange
>verzögert bis der Varistor durchgeschaltet ist.

Jain. Soooo langsam sind Varistoren auch nicht, die schalten deutlich 
unter 1us. Anders ist es bei Gasableitern, die brauchen je nach Typ und 
Spannungsanstieg um die 0,1-1us zum Zünden.

Ausserdem müssen sowohl die Varistoren als auch TVS mit einer 
Blockierspannung > Vcc ausgewählt werden. Der Varistor kann dann 
üblicherweise sehr große Ströme schlucken, wenn gleich die Klemmspannung 
ordentlich hoch geht. Bei den TVS liegt die deutlich näher an der 
Blockierspannung, dafür sind die zulässigen Pulsströme geringer.

[Ulrich (Gast)]

So viel spricht nicht dagegen wenn die Drossel einen Ferritkern nutzt - 
nur mit der Sättigung muss man ggf. aufpassen. Höhere Verluste bzw. eine 
Dämpfung im HF Bereich verhindern ja nicht das der Strom nur langsam 
ansteigt. Die Verluste sorgen vor allem dafür das man die magnetisch 
gespeicherte Energie nicht mehr wieder ganz zurückbekommt.