Bourns-TBU-Modell für LTSpice anpassen

[Klaus R. (klara)]

Hallo,
jetzt Bitte ich einmal um Hilfe. Es geht um Bourns High-Speed 
Protectors. Ein Überspannungsschutz der auch für VDSL-Anschlüsse 
geeignet ist. Bourns bietet auch ein Spicemodell an.

http://www.bourns.com/data/global/engineering/TBU-CA/TBU-CA065-500-WH_NOM_SPICE.txt

Freundlicherweise bietet man dort auch eine spezielle Anpassung für 
LTSpice an. Die habe ich schon durchgeführt.

Cnnn_TBU ti to Q=8n*3.3*atan(x/3.3)
*C_TBU ti to 8n*(3.3^2)/((3.3^2)+(v(C_TBU)^2))

Ein Symbol habe ich auch erstellt. Jedoch hapert es mit der Anbindung an 
das Modell.

* Author: Andy Morrish 12/10/12
* Email: [e-mail]
* Version: 1.0
*
X1 TI TO CA065_500_WH_NOM
*
.SUBCKT CA065_500_WH_NOM TI TO PARAMS: BV=650 V200M={-0.77}
*
* TI = input
* TO = output
*
Mit der SUBCKT - Zeile komme ich nicht klar. Ich hoffe, ihr könnt mir 
hier helfen.

Übrigens bin ich über diesen Thread auf das Bourns-Modell gestossen.
Beitrag "Bourns TBU Stoßspannungsunterdrücker - wie funktionierts?"

mfg klaus

[Klaus R. (klara)]

Hallo,
das Symbol und die Schematic habe ich vor dem ersten hochladen noch 
nicht gespeichert gehabt. Hier der aktuelle Stand.
mfg klaus

[Abdul K. (ehydra)]

Tröste dich, ich komme beim Einbinden auch grundsätzlich durcheinander. 
Die Syntax von LTspice ist da nicht sonderlich intuitiv.
Sonst habe ich nichts geändert.

[Klaus R. (klara)]

Abdul K. schrieb:
> Tröste dich, ich komme beim Einbinden auch grundsätzlich durcheinander.
> Die Syntax von LTspice ist da nicht sonderlich intuitiv.
> Sonst habe ich nichts geändert.

Ich wäre jetzt so schnell nicht darauf gekommen das die .LIB - Directive 
noch erforderlich. Im Symbol ist das SpiceModel von mir angegeben 
worden.

Wenn ich dann in der Schematic mit rechts-click auf das Bauteil den 
Component Attribute Editor öffne, sehe ich unter SpiceModel wieder 
keinen Eintrag. Auch wenn ich dann den Eintrag vornehme genügt das 
nicht.

Wie Helmut schon öfters sagte, alles in das Verzeichnis der Simu ablegen 
und die .LIB - Directiven verwenden.

Nochmals, vielen Dank.
mfg klaus.

[Abdul K. (ehydra)]

Es geht schon wie du vermutlich ursprünglich wolltest! Also alle 
Definitionen im asy-File. Habe aber die entscheidenden Details vergessen 
und bin zu faul sie jetzt umständlich zu suchen. Für irgendein Bauteil 
hatte ich das mal verwendet.
Vermutlich weiß "Helmut S." es auswendig. Frag ihn doch mal.

Damit du was sehen kannst, sollte die Spannung deutlich höher sein. z.B. 
1KV.

[Klaus R. (klara)]

Abdul K. schrieb:
> Es geht schon wie du vermutlich ursprünglich wolltest! Also alle
> Definitionen im asy-File. Habe aber die entscheidenden Details vergessen
> und bin zu faul sie jetzt umständlich zu suchen. Für irgendein Bauteil
> hatte ich das mal verwendet.
> Vermutlich weiß "Helmut S." es auswendig. Frag ihn doch mal.

Ich möchte ihn wegen einer solchen Kleinigkeit nicht belästigen.

>
> Damit du was sehen kannst, sollte die Spannung deutlich höher sein. z.B.
> 1KV.

Ja, habe ich gemacht. In der vollständigen Schaltung habe ich dann noch 
einen Gasendladungsableiter, ein Modell von Basso, aufgenommen. Die 
Ergebnisse sind nicht so toll. Ich müsste die Leitungen halbwegs 
nachbilden.

mfg klaus.

[Abdul K. (ehydra)]

Ich kenne kein einziges gutes GDT Spice-Modell.

Die Leitung kann man halbwegs gut nachbilden, wenn dir '100 Ohm' nicht 
reicht:
http://bedienungsanleitung.elektronotdienst-nuernberg.de/impedanz.html
http://www.edn.com/electronics-blogs/anablog/4311804/Improved-Spice-model-of-a-transmission-line

Aber da fehlt noch der Blitzeinschlag, die Erdungsnachbildung, der DSLAM 
bzw. wie auch immer. Die Leitungslänge kann man auch nur abschätzen. 
Eventuell hast du noch einen Splitter mit lauter Spulen...

[Klaus R. (klara)]

Hallo Abdul,
ich habe ein paar Kabeldaten gefunden. Sie liegen bei 100nF/km und 
650µH/km. Dies ist wenigstens eine Hausnummer.

Basso hat in seiner Simulation wohl mehr Wert auf die Gasendladung 
gesetzt. Ich habe mal u.a. einen Impuls 1kV/10µ/700µ verwendet. Höhere 
Spannungen brachten nur mehr Ungereimtheiten zustande.

> Ich kenne kein einziges gutes GDT Spice-Modell.
Infinion hat da etwas für PSpice. Aber man muss sich anmelden und die 
geben das Modell nur an Gewerbebetreibende ab.

Basso's Modell gibt es in der LTSpice yahoo-group.

mfg klaus

[Abdul K. (ehydra)]

Die Infineon-Modelle konnte ich noch nicht testen. Vielleicht kommt ja 
jemand ran?
Ist dir eigentlich schon aufgefallen das es DFN-Gehäuse sind?!

[Klaus R. (klara)]

Abdul K. schrieb:
> Die Infineon-Modelle konnte ich noch nicht testen. Vielleicht kommt ja
> jemand ran?
Vielleicht liefern die auch an Studierende.

> Ist dir eigentlich schon aufgefallen das es DFN-Gehäuse sind?!
Ja, wird wohl eine Herausforderung sein.

mfg klaus.

[Klaus R. (klara)]

Hallo,
nach meiner Suche für einen VDSL - Überspannungsschutz bin ich bei DEHN 
fündig geworden. Zum einen brauche ist da nicht selber zu basteln und 
zum anderen hat meiner Meinung nach die DEHN - Lösung die günstigeren 
Werte. Sie hierzu meinen Beitrag:

Beitrag "Re: Überspannungsschaden Fritzbox 7390"

Bei der Simulation der Bourns - Lösung bin ich auch weitergekommen, 
zumindest halbwegs. Ich habe letztlich ansatzweise den Übertragungsweg 
mit in die Simulation aufgenommen. Dabei wurde mir bewusst das es 
mehrere Varianten der Überspannung geben kann.

Tritt die Überspannung nur auf eine Ader auf, so kommt es zu einem 
Stromfluss über die TBU-Schutzelemente, die hier erst bei 500 mA 
ansprechen.

Ich vermute aber mal, dass bei Überspannung diese ziemlich symmetrisch 
über Ader a und b kommt. So kommt es rein theoretisch zu keinem 
Stromfluss über die TBU-Schutzelemente, die dann auch nicht ansprechen.

Die Gasendladungsableiter leiten zwar ab, aber gemäss der Bouns - Lösung 
erst ab 360V. Und die liegen dann erst einmal an der FritzBox. Wie 
spannungsfest die FritzBox ist hat mir der AVM-Support auf meine Anfrage 
noch nicht mitgeteilt.

Anbei die finale Simulation mit symmetrischer Einspeisung. Die Schwinger 
zum Schluss der Simu werden durch das Verlöschen des Stroms durch die 
Gasendladungsableiter erzeugt. Inwieweit die Spannungshöhe und Frequenz 
der Praxis entspricht ist fraglich. Dazu ist das gesamte Modell sicher 
zu ungenau.

mfg klaus

[Abdul K. (ehydra)]

Du kannst mit einem R am TBU den Strom einstellen - runter bis auf ca. 
10mA.
Die Telekom hatte in ihren Splittern in den frühen Modellen einen 
Gasableiter zwischen a- und b-Ader. Die neueren Modelle dagegen eine 
Transzorb-Diode.
AVM benutzt 400V Folienkondensatoren in beiden Adern in Serie. Ähem.

[Gerd E. (robberknight)]

Klaus Ra. schrieb:
> Ich vermute aber mal, dass bei Überspannung diese ziemlich symmetrisch
> über Ader a und b kommt. So kommt es rein theoretisch zu keinem
> Stromfluss über die TBU-Schutzelemente, die dann auch nicht ansprechen.

wie wäre es auf Seite des DSL-Modems (also hinter den TBUs) mit 2 
bidirektionalen Z-Dioden, jeweils gegen PE? Dann fließt auch in diesem 
Fall genug Strom daß die TBUs zumachen.

[Gerd E. (robberknight)]

Abdul K. schrieb:
> Die Telekom hatte in ihren Splittern in den frühen Modellen einen
> Gasableiter zwischen a- und b-Ader. Die neueren Modelle dagegen eine
> Transzorb-Diode.

Denen bleibt da glaube ich auch nicht viel anderes übrig: der Splitter 
hat normal keinen Anschluss an PE.

[Abdul K. (ehydra)]

Auf das Problem PE-lokal und PE-DSLAM bin ich bereits früher mal 
eingegangen. Das ist meiner Meinung nach das Hauptproblem!!!

[Klaus R. (klara)]

Gerd E. schrieb:
>
> wie wäre es auf Seite des DSL-Modems (also hinter den TBUs) mit 2
> bidirektionalen Z-Dioden, jeweils gegen PE? Dann fließt auch in diesem
> Fall genug Strom daß die TBUs zumachen.

Gewöhnliche Z-Dioden sind wohl zu langsam. Es kommt auch auf die 
Kapazitäten der Dioden an.

Abdul erwähnte eine Transzorb-Diode.
mfg klaus

[Klaus R. (klara)]

Abdul K. schrieb:
> Du kannst mit einem R am TBU den Strom einstellen - runter bis auf ca.
> 10mA.
> Die Telekom hatte in ihren Splittern in den frühen Modellen einen
> Gasableiter zwischen a- und b-Ader. Die neueren Modelle dagegen eine
> Transzorb-Diode.

Diesen Begriff hatte ich noch nicht gehört. Ist das eine spezielle 
TVS-Diode?
http://www.itwissen.info/definition/lexikon/Transil-Diode-transil-diode.html

Kannst Du einen Tipp geben welche Dioden dies wären und gibt es die dann 
noch vielleicht bei Conrad?

> AVM benutzt 400V Folienkondensatoren in beiden Adern in Serie. Ähem.

AVM hatte immer noch keine Zeit gehabt meine Anfrage nach der 
Spannungsfestigkeit der FritzBox zu beantworten. Wenn Du recht hat, dann 
wären es 400V. Nicht gerade viel.

Die Simulation hat mir u.a. deutlich gemacht, dass das 
Überspannungsproblem nicht die Spannung zwischen den beiden Adern ist, 
sondern Ader gegen Erde. Da die Fritzbox über ein Steckerdnetzteil 
versorgt wird hat sie kein PE-Potential. Also sucht sich die Spannung 
ihre eigenen Weg durch die Elektronik.

mfg klaus

[Abdul K. (ehydra)]

TVS ist das gleiche wie Transzorb.
Ich weiß nicht welche Partnummer das Teil hat. Zu finden in den kleinen 
Splittern.

Warum sollte ich nicht recht haben mit 400V Kondis? Jedenfalls waren sie 
in (m)einer Version drin! Vermutlich wirds da Unterschiede geben ja nach 
Box-Nummer. Aber tendenziell wirds immer gleich ähnlich <einfach, 
billig> sein.

Das Netzteil wird nur einige KV transient aushalten. Für einen Blitz ist 
das wenig.

[Klaus R. (klara)]

Hallo,
es ging hier im Thread um den Schutz einer FritzBox 7390. Insgesamt 
liefen hier drei ähnliche Threads ziemlich gleichzeitig. Ich bin jetzt 
für mich zu einer Entscheidung gekommen. Ich werde ein Phoenix Gerät 
bestellen. Weiteres siehe hier:
Beitrag "Re: Überspannungsschaden Fritzbox 7390"

Vielen Dank an alle für die Mitarbeit!
mfg klaus