OPV eingang vor Überspannung am Eingang schützen

Hannes Gast #3818045
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Hallo Leute,

ich habe folgendes Problem.

Ich messe mittels Shunt und einem OP Strom. Soweit nichts besonderes und 
es geht auch problemlos. ;-)
Der Shunt ist Highside angebracht und die OPV Versorgung ist symetrisch 
per Floating GND hinter dem Shunt angebracht.

Jetzt kann als Worst Case eine große leere Kapazitive Last (>10.000µF) 
"plötzlich" an der Last auftreten.
In diesem Fall entsteht über dem Shunt aber dermaßen viel Spannungsdrop, 
das dieser mir den OPV Eingang mit deutlich mehr als seiner 
OPV-Versorgung für einen "Augenblick" (Nadelpeaks) überlastet.

Wie kann ich da effektiv den Eingang schützen?
Also zwischen OPV Eingang und Shunt liegt noch ein Hochohmiger (1k) 
Widerstand.

Eine Idee war es Ableitdioden gegen zwischen OPV Eingang und der OPV 
Versorgungsspannung zu legen. Doch die Dioden (z.B. 1N4148) sind 
scheinbar so langsam das die erst zu spät reagieren.

Ein anderer Ansatz war den 1k Widerstand zwischen Shunt und OPV mittels 
Kondensator als ein Filter zu benutzen. Doch dieser "Verlangsamt" mit 
die Regelung zu sehr...

Könnt ihr mir da einen Profi-Tipp geben?
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Purzel H. #3818068
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>Eine Idee war es Ableitdioden gegen zwischen OPV Eingang und der OPV
Versorgungsspannung zu legen. Doch die Dioden (z.B. 1N4148) sind
scheinbar so langsam das die erst zu spät reagieren.

Dann ist was anderes falsch. Die 1N4148 reagieren innerhalb von 
Nanosekunden.
Allenfalls noch zwei Dioden antiparallel zwischen beiden Eingaengen.
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Ernst O. #3818239
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Eine Überspannung am Shuntwiderstand mit einer Diode zur 
Versorgungsspannung zu begrenzen funktioniert nur, wenn der Strom auch 
wirklich irgendwo hin kann. Schau dir mal den Schaltplan deines Gerätes 
unter diesem Gesichtspunkt genauer an.

Helfen könnte hier zum Beispiel eine Zenerdiode parallel zum Shunt 
(Zenerspannung kleiner als VCC) oder eine Zenerdiode zwischen VCC und 
GND (Zenerspannung etwas höher als VCC).
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Hannes Gast #3818245
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ernst oellers schrieb:
> Helfen könnte hier zum Beispiel eine Zenerdiode parallel zum Shunt
> (Zenerspannung kleiner als VCC) oder eine Zenerdiode zwischen VCC und
> GND (Zenerspannung etwas höher als VCC).

Daran ahb ich auch schon gedacht, aber Zener brauchen doch eine gewisse 
Zeit bis diese (ab)leiten, oder?

Ich werde die antiparallelen Dioden probieren. Spricht da etwas gegen 
die Gelebohne 1N4148? genügen Strom und Spannungsfestigkeit hätte diese 
für meinen Fall.
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Route_66 H. #3818413
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ernst oellers schrieb:
> Antiparallele Dioden sollten im Prinzip funktionieren, vorausgesetzt die
> Spannung über dem Shunt ist im Normalbetrieb klein genug um nicht durch
> die Dioden verfälscht zu werden.

Das ist gerade der Witz, daß die Diodenkennlinie vollkommen unbedeutend 
ist.
Solange der OV im Arbeitsbereich liegt, wird die Spannung zwischen den 
Eingängen immer nahe Null sein.
Anders ist es bei den Eingangsschutzdioden nach Plus und Minus der 
Versorgungsspannung. Bei hochohmigen Eingangsschaltungen wirkt sich zum 
Teil der temperaturabhängige Sperrstrom solcher Dioden bereits aus.
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Thomas S. #3818443
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Route 66 schrieb:

> Anders ist es bei den Eingangsschutzdioden nach Plus und Minus der
> Versorgungsspannung. Bei hochohmigen Eingangsschaltungen wirkt sich zum
> Teil der temperaturabhängige Sperrstrom solcher Dioden bereits aus.

Dafür gibt es Picoampere-Dioden. Z.B. die Doppel-pA-Diode BAV199, leider 
nur in SMD:
http://www.elektronik-kompendium.de/public/schaerer/FILES/bav199.pdf

Ein zu diesem Thema passender Elektronik-Minikurs:
  "Überspannungsschutz von empfindlichen Verstärkereingängen"
    http://www.elektronik-kompendium.de/public/schaerer/ovprot.htm

Das Hauptthema besteht darin, dass man diverse handelsübliche 
Si-Transistoren (z.B. BC550C) als pA-Dioden einsetzen kann. Es kommt 
dabei auch auf die Anwendung an, ob diese Methode ausreicht oder man 
besser tut BAV199, der sehr preiswert ist, einzusetzen.

Die Idee der Transistor-pA-Diode entstand in einer Zeit, als pA-Dioden 
noch selten und sehr teuer waren.

Gruss
Thomas
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