Hallo, ich suche für folgende Schaltung einen passenden Überspannungsschutz: ca. 20m Versorgungsleitung mit ca. 5 bis 6 V --> LDO 3,3 V --> µC LDO TPS76333: max 10 V Vin, 3,3 V Vout, max. 150 mA Iout Als Hauptgefahr sehe ich elektromagnetische Felder z.B. durch Blitze. Als Überspannungseingangsschutz habe ich folgende unidirektionale TVS Diode ausgewählt: SMBJ5.0A (Die wichtigsten Daten befinden sich im Bildanhang). Da ich mich mit TVS Dioden nicht sonderlich auskenne, würde ich euch gerne um eure Meinung zu meiner Selektion bitte. Gibt es geeignetere Dioden oder bessere Schutzmaßnahmen? Vielen Dank schon mal! Beste Grüße Timo
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Spezifiziere doch einmal genau den Einsatzzweck deiner Schaltung, sowie die erwartete Überspannung ... Wenn du dich gegen Blitze schützen willst brauchst du etwas anderes... gegen EMI hilft ein Metallgehäuse
Hallo, je nach Anwendungsfall und möglichem Aufwand kann man ein Schutzkonzept unterschiedlich aufwendig gestalten. Als erstes: Was ist das für eine Versorgung? Was macht der uC. Welches Bezugpotential hat dieser. Hat man galv. Trennung auf beiden Seiten, dann kann man ein sehr hohes Schutzlevel erreichen. Dazu nutzt du angenommen eine geschirmte Leitung mit Twistet-Pair Adern. Bei einem Blitzschlag wirkt der EMP zuerst mal auf den Schirm. Dieser muß natürlich sehr gut geerdet werden. Über den Schirm fließen dann unter Umständen viele kA Strom ab und induzieren im Inneren noch erhebliche Spannungen auf die Adern. Da diese verdrillt sind, wirken die äußeren Einflüsse vor allem als Gleichtaktstörungen. Der ganze galv. getrennte Teil der Schaltung wird unter Umständen auf einige kV Pegel angehoben. Da schlägt dann bei höheren Spannungen irgend was durch. Dagegen kann man sehr leistungsfähige Überspannungsableiter gegen Erde einsetzen. http://www.conrad.de/ce/de/product/532838/ESKA-Gasableiter-BH-Serie-620090S-Keramisch-x-L-8-mm-x-61-mm-Impuls-Ableit-Strom-20-kA20-A?ref=searchDetail Außerdem sollte man die galv. getrennte Schaltung mit einem RC-Glied gegen Erde beschalten, um floatendes Potential zu begegnen. z.B. 470kOhm/10nF(1000V). Dann bleibt der kleinere Anteil differentieller Einwirkungen auf die Adern Plus und Minus 5V. Diese kannst du mit gut mit Suppressordioden (Transzorbdioden) abfangen. Je nach Bedarf auch größere Typen mit höherer Impulsbelastbarkeit. Die SMA- und SMB-Typen sind ja die kleineren (400-600W). Diese setze ich eher für Signalleitungen ein, wo es auch auf niedrige Kapazität ankommt. Für Stromversorgung sind auch durchaus die SMC-Typen mit Impulsbelastbarkeit bis 1500W angemessen. Vor die Dioden setze ich auch einen Polyswitch, der bei Überstrom anspricht und das Überhitzen und abfacklen nachfolgender BE verhindert. Feinsicherungen gehen natürlich auch. Auch niederohmige Reihenwiderstände und Drosseln können bei Impulsbelastung pos. Nutzen haben. Im normalen Betrieb fällt darüber wenig Spannung ab, aber bei Impulsbelastung wird der Strom deutlich begrenzt. Dazu auch Abblock-C am Eingang parallel zur Suppressordiode. Beachte, dass die Schutzelemente unter Impulsbelastung deutlich höhere Spannungen und Leistungen abkönnen müssen, als normal bzw. die max. Flussspannung der Schutzdioden weit höher liegt als 6V. Dein 3,3V-Regler muß dafür ausgelegt sein. Gruß Öletronika
Vielen Dank für eure sehr nützlichen Antworten und Sorry für die späte Rückmeldung. Ihr habt natürlich Recht, das waren viel zu wenige Informationen. Nähere Beschreibung des Gesamtsystems soweit möglich: Das System besteht aus einem Master, welcher eine galvanisch getrennte Versorgung bzw. hinreichenden Überspannungsschutz besitzt. Dieser versorgt bzw. kommuniziert über eine geschirmte und verdrehte (nicht twisted pair) vieradrige Leitung (Unitronic LiYCY 4 x 0,75 mm²) mit bis zu 32 Slaves (CAN_H, CAN_L, GND, V+). Für die Kommunikation wird der Physical Layer von CAN-Verwendet. Ist also differenziell geführt. Die maximale Versorgungsspannung der Slaves beträgt im ungestörten Fall 5,5 V. Die Slaves bestehen aus aus ca. 100x100 mm PCBs mit PCB Sensorantennen, welche Unterputz verbaut werden (ich komme also später nicht mehr an die Hardware ran, nur Firmwareupdate über CAN-möglich). Sie besitzen kein Metallgehäuse. Die Antennen sind über ca. 100K Impedanzen von sämtlichen anderen Bauteilen getrennt. Jeder Slave besitzt einen 4 poligen Eingangs- und Ausgangsanschluss für die o.g. Leitung und kann den CAN-Bus ggf. abschließen. Die Schirme der Leitungen sind nicht auf die PCBs aufgelegt sondern werden außerhalb dieser direkt an die Ausgangsverbindung zum nächsten Slave weitergeleitet. Ergo sind alle Schirme miteinander verbunden. Am Master werde ich den Schirm mit der Beschaltung von Uwe (leistungsfähiger Gasableiter + RC Glied) gegen PE ableiten. Die CAN-Leitungen sind auf jedem Slave über PESD2CAN TVS Dioden bidirektional geschützt. Die Versorgung der Slaves ist momentan über die noch zu dimensionierende SMB-Diode geschützt, danach folgt ein Abblock C Einen SMD Polyswitch besitzt die Schaltung auch. Leider hinter der TVS. Danach folgt ein P-Kanal FET als Verpolschutz und schließlich der LDO. Leider habe ich mir über den Überspannungsschutz etwas zu spät ausreichend Gedanken gemacht und nun die fertigen PCBs hier. Stehe eher kurz vor der Installation... Von den Pads ist nur Platz für die SMB-Diode (600W). SMBJ5.0A oder besser SMBJ6.0A? @Uwe: Meinst du nicht, dass die 600 W Variante für den Slave-Überspannungsschutz reichen sollte? Die Hauptstörer sollten über den Schirm und den fetten Gasableiter über PE beim Master abgeleitet werden… Notfalls könnte ich auch eine SMC dranbasteln… Beste Grüße
Timo Gerster schrieb: > @Uwe: Meinst du nicht, dass die 600 W Variante für den > Slave-Überspannungsschutz reichen sollte? Die Hauptstörer sollten über > den Schirm und den fetten Gasableiter über PE beim Master abgeleitet > werden… Hallo, sicher wird das auch reichen. Ist auf alle Fälle besser als kein Schutz. Ist ja Indoor nicht draußen in einer Anlage und hat keine hunderte Meter Leitung dran. Allerdings, die Sache mit den fest eingebauten Elektroniken unter Putz, an die man nicht mehr ran kommt, scheint mir ein Schildbürgerstreich zu werden. Ich möchte wetten, dass es bei so vielen LPL nicht lange dauert, bis du doch mal an eine ran kommen mußt. Ich habe bei mir auch Steuerleitungen in den Wänden liegen, aber an den Enden sind Kästen, die man zwar mit Tapete überkleben kann, aber wenn nötig schneidet man eben rundum und nimmt den Deckel einfach ab. Gruß Öletronika
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