Einfacher Überspannungsschutz für 5V

Peter Hacke schrieb:
> Mit einer Zenerdiode arbeiten?

Die hätte auch den Vorteil, dass du die Raumheizung entsprechend 
zurückdrehen kannst, falls auf deiner 5V-Schiene mehr als 100mA gezogen 
werden ;-)

Vielleicht sagst du mal etwas zum erforderlichen Strom.

Hast du rausbekommen, was dem LM2596 über die Leber gelaufen ist?

So ein Ding nennt sich crowbar,
aber ohne Netzteil dran wird es das fertig nicht geben

http://en.wikibooks.org/wiki/Practical_Electronics/Crowbar_circuit

Peter Hacke schrieb:
> Hallo zusammen,
>
> ich nutze für meinen 3D Drucker ein 24V Netzteil, welches die großen
> Stromfresser versorgt. Die 5V der Elektronik wird mit einem
> Spannungsregler aus den 24V erzeugt.

Was zieht denn so ein 3D-Drucker an Saft? 1 Ampere sind da ja schon fast 
20W Verlustleistung am Regler. Hast Du einen Kühlkörper verwendet?

> Nun hatte diese kleine Platine einen Fehler und hat

Sicher, daß die Platine Schuld war, oder haben sich einfach ein paar 
Bauteile ausgelötet und einen Kurzschluß verursacht, weil's ihnen ein 
bisschen zu warm wurde?

> Um dies zu vermeiden würde ich nun gerne eine Schutzschaltung einbauen,
> nun was macht da Sinn? Mit einer Supressordiode eine Schmelzsicherung
> auslösen? Mit einer Zenerdiode arbeiten?

Ich würde da gar nix dran rumbasteln. Was spricht dagegen, nächstes Mal 
einfach 'mal kurz zu messen, ob die Platine auch wie vorgesehen 
funktioniert, bevor man da seine teure Edelelktronik dranhängt?

LG, Norbert

Norbert M. schrieb:
> 1 Ampere sind da ja schon fast 20W Verlustleistung am Regler. Hast
> Du einen Kühlkörper verwendet?

Der LM2596 ist ein Schaltregler

Wolfgang schrieb:
> Norbert M. schrieb:
>> 1 Ampere sind da ja schon fast 20W Verlustleistung am Regler. Hast
>> Du einen Kühlkörper verwendet?
> Der LM2596 ist ein /Schaltregler/

Oh, das war mir nicht bewusst. Danke für den Hinweis.

Peter Hacke schrieb:
> Nun hatte diese kleine Platine einen Fehler und hat
> meine 5V Elektronik mit 24V super gegrillt.

Diese Dinger arbeiten für gewöhnlich sehr zuverlässig - vorausgesetzt, 
man denkt vorher ein wenig nach. Der Knackpunkt ist das Einstellpoti, 
mit dem man die Ausgangsspannung im Bereich von 1.3 Volt bis so etwa 20 
Volt einstellen kann. Sehr universell, aber auch ein bissel albern, wenn 
man 5 Volt braucht. Deshalb wäre mein Rat, dieses Poti zu entfernen und 
durch einen Festwiderstand zu ersetzen, so daß später es weder zu 
Kontaktproblemen im Poti noch zu unbedarftem Herumdrehen am Poti kommen 
kann.

W.S.

Ja der Spannungsregler hat schon einige Stunden gearbeitet und ohne 
Probleme. Jetzt kommt am Ausgang nur noch die 24V raus. Der ist mitten 
im Betrieb gestorben beim Drucken.

Da ein Raspberry Pi + WLAN Stick ebenfalls angeschlossen ist gehe ich 
davon aus, dass nicht mehr als 2A gezogen werden.

Ich würde am liebsten einfach alle Komponenten ersetzen und wie gewohnt 
fröhlich weiter drucken. Ich habe nur keine Lust, dass so ein 
China-Spannungsregler nochmal den Geist aufgibt. Das Lehrgeld ist nun 
schon argh hoch .... Aber die meisten anderen Spannungsregler sind mir 
zu groß, diese Module sind soweit passend für meine Anwendung.

Mich wundert es, dass es scheinbar keine fertige Lösung gibt.

Tja,
selber schuld, wenn man den billigen China Kram kauft.
Für diesen Preis (3,85 Euro inkl. MwSt, das sind 3,25 netto) kann da 
kein Original LM2596 drauf sein.... und sicherlich sind auch die anderen 
Bauteile übelste Biligstherstellungen - beim dem Preis kann es nicht 
anders sein.

Ich würde nie nie nie diese Dinger in China einkaufen und hier als 
Händler vertreiben - mal abgesehen, dass die sicherlich nicht CE konform 
sind, stände ich alleine schon wg. Produkthaftungsgesetz im Knast. Mit 
orignalen und qualitativ akzeptablen Bauteilen aufgebaut, würde so ein 
Teil in D (bei Produktionszahlen bis 500 Stück) mindestens 15 Euro 
brutto kosten, eher mehr.

Mein Tipp: Dem Händler schreiben: Platine war defekt und hat deswegen 
meine Schaltung gegrillt und dann entsprechend Schadenersatz gemäß 
Produkthaftungsgesetz verlangen. Dann wird dem auch mal klar, was er für 
ein Risiko eingeht.

Wolfgang schrieb:
> Für diesen Preis (3,85 Euro inkl. MwSt, das sind 3,25 netto) kann da
> kein Original LM2596 drauf sein.... und sicherlich sind auch die anderen
> Bauteile übelste Biligstherstellungen - beim dem Preis kann es nicht
> anders sein.

Du schreibst schlichweg Unsinn. Die kompatiblen Typen von TSC sind 
sowohl billig als auch robust und stabil.

W.S.

Wolfgang schrieb:
> Für diesen Preis (3,85 Euro inkl. MwSt, das sind 3,25 netto) kann da
> kein Original LM2596 drauf sein....

LM2569 kostet bei TI Dollar 1,80 bei 1k. Da die Preise in China aber 
sicher so schon wesentlich geringer sind und der Chinamann wird sicher 
auch mehr als nur ein paar Tausend machen, wenn alleine dieser einzelne 
deutsche ebay-Reseller schon 750 verkauft hat. Das N-Logo auf dem Chip 
auf der abgebildeten Platine fällt mir grade nicht ein - hab' ich aber 
nicht schlecht in erinnerung. Edit: Ist National.

> Mein Tipp: Dem Händler schreiben: Platine war defekt und hat deswegen
> meine Schaltung gegrillt und dann entsprechend Schadenersatz gemäß
> Produkthaftungsgesetz verlangen. Dann wird dem auch mal klar, was er für
> ein Risiko eingeht.

Ui, der wird sich aber fürchten.

Peter Hacke schrieb:
> Da ein Raspberry Pi + WLAN Stick ebenfalls angeschlossen ist gehe ich
> davon aus, dass nicht mehr als 2A gezogen werden.

Ohne Kühlung halte ich das bei dem Wandler schon für grenzwertig. Hast 
du bei der Last mal die Temperatur von LM2596 und Kondensatoren 
verfolgt?

W.S. schrieb:
> Du schreibst schlichweg Unsinn. Die kompatiblen Typen von TSC sind
> sowohl billig als auch robust und stabil.

Ah so, schon mal was produzieren lassen?
bei 3,25 Euro Einnahme wir er die Platine für max. 2,50 einkaufen. Und 
der der sie produziert will ja auch noch was verdienen. Ziehen wir noch 
die Kosten für die Leerplatine, das Bestücken und Löten (SMD UND 
bedrahtet!) sowie das vereinzeln ab, sind wir bei max 1,70 
Materialkosten.

Und dann haben wir auf der Platine:
1x LM2596
2x Elko 220µF, 35V, muss natürlich low ESR sein.
1x Induktivität 330 µH  3A minimum
1x Spindelpoti (bedrahtet so wie es aussieht)
1x Schottkydiode 3A
1x Kondensator
1x Platine

Macht 7x SMD Bauteile und 1x bedrahtet (Poti)

So, nun geh mal los und stelle eine BOM auf, meinetwegen mit einer 
Produktion von 20.000 Stück. Das möchte ich mal sehen wie Du hier auf 
1,70 kommst. Sorry, das können nur übelste Qualitäten an Bausteinen sein 
- nichts was ich für meine Entwicklungen einkaufen würde.....
Aber wer billig kauft, kauft immer 2x. Muss ja jeder selber wissen.
Ich würde an so einen Regler keine teure Hardware anschließen.

Peter Hacke schrieb:
> Um dies zu vermeiden würde ich nun gerne eine Schutzschaltung einbauen,

Siehe Bild. Davor entweder eine Schmelsicherung, Polyfuse oder 
Unterspannungsabschaltung.

Hallo zusammen,

so wie Ihr vorgeschlagen habt, werde ich wohl bei der 
Brechstangen-Lösung bleiben. Ich muss mal schauen was ich noch für 
Zenerdioden/Thyristoren auf Lager habe. Ich habe nur gehofft, dass 
irgendwer noch eine bessere Lösung hat.

m.n. schrieb:
> Siehe Bild. Davor entweder eine Schmelsicherung, Polyfuse oder
> Unterspannungsabschaltung.

Ich habe bis jetzt noch nicht mit Polyfuses rumgebastelt oder 
Erfahrungen gesammelt, aber diese sollen wohl ein relativ träges 
Verhalten haben. Vom Bauchgefühl her, hätte ich erstmal eine mit ITrip 
~2.5A verbaut.

Folgendes Datenblatt enthält eine Kennlinie, welche die Abschaltzeit im 
Bezug zum Strom zeigt:
https://cdn-reichelt.de/documents/datenblatt/C400/LITTELFUSE_PTC_30-850010.pdf

Mein 24V Netzteil kann ohne Probleme 13A liefern, laut Kennlinie sollte 
diese dann in unter 1s (ca. 300ms) abschalten. Reicht dies um 
Beschädigungen der Bauteile vorzubeugen? Was sind da eure Erfahrungen?

Kurz zu dem Spannungsregler:
Man bekommt dieses Modell bei verschiedensten Anbietern zu 
unterschiedlichen Preisen. Ich habe bei der Bucht nur das Modell 
rausgesucht, das ist nicht der Händler bei dem ich gekauft habe.

Ich habe verschiedener solcher Platinchen verbaut und noch keine hat 
Probleme gemacht. Vielleicht war das auch nur ein Montagsmodell und hat 
meine komplette Woche versaut :(

Wenn ihr möchtet kann ich (frühstens) morgen Abend mal ein Foto von der 
Platine machen, man sieht keine Beschädigungen an dieser. Aber ich denke 
es besteht großes Interesse an den Herstellern der Bauteile.

Gruß,
Peter Hacke

Dirk K. schrieb:
> Verstehe nicht ganz, was an meinem Vorschlag "nicht lesenswert" sein
> soll.

Ist zu kompliziert und zu langsam. Um einen FET anzusteuern reicht ein 
OPV als Komparator. Wobei die Crowbar noch zuverlässiger sein dürfte, 
wenn die durchlegiert ist definitiv alles aus. Beim FET steht wieder 
alles auf Durchzug.

Der µC bringt da eine unnötige Verzögerung rein. Ein gefährlicher Impuls 
kann zwischen zwei Messungen liegen, oder bringt den µC zum Absturz.

Peter Hacke schrieb:
> Hallo zusammen,
>
> ich nutze für meinen 3D Drucker ein 24V Netzteil, welches die großen
> Stromfresser versorgt. Die 5V der Elektronik wird mit einem
> Spannungsregler
> (Ebay-Artikel Nr. 370931295917)
> aus den 24V erzeugt.

> Um dies zu vermeiden würde ich nun gerne eine Schutzschaltung einbauen,
> nun was macht da Sinn? Mit einer Supressordiode eine Schmelzsicherung
> auslösen? Mit einer Zenerdiode arbeiten?

>
> Gruß,
> der Schüler Peter Hacke

Benutze doch einfach nen LM/LX....LS7805 (die 2 A-Version im 
T220-Gehäuse!)

die vertragen genug Eingangsspannung bis 35 VDC! das einzigste, was du 
machen solltest, um den Kaststrom-Verbrauch gering zu halten: eine Diode 
(zB 1 N 5436 oder ! N 4007) in SPERRICHTUNG vom AUSGANG PIN 3 zurück 
nach Pin 1 führen. Die Diode regelt dann den minimalen "Verbratstrom" 
des Reglers soweit gegen Null, dass nur die Last "verbraten" muß, die 
nötig ist, dass der Regler-IC "sauber" ausregelt. Die Eingangsspannung 
sollte bei 5 V AUSGANG wenigstens 8 VDC betragen, was aber in Deinem 
Fall ja sowieso gegeben ist! Die erwähnte "Sperr-Diode hat selbst einen 
Stromverbrauch wegen der Sperrichtung von ca 15 mA, die aber bei Deiner 
Peripherie unwichtig und vernachlässigbar ist. Die erwähnten ReglerICs 
gibts in allen Varianten bis zu 3 A - sind spottbillig, aber erfüllen 
den Regelzweck! Eine Zehner-Diode oder solchen Unsinn brauchst Du nicht 
zu nehmen, weil die Eingangsspannung mit ca 24 V die eh nur wegbrennen 
würde!

Nutz die Möglichkeit eines erwähnten LM/LX 7805-2 A-Reglers und du bist 
Deine Sorgen los.  Der Schwachsinn wegen der Verlustleistung usw, was 
hier so beschrieben steht, ist was für Leute, die schlauer tun, als dass 
sie was von Elektronik verstehen. Manchmal hilft es, sich hier nicht 
alles durchzulesen, um nich lautstark loszukichern, was manche hier so 
von sich geben. Die tun alle so, als wären die DIE Ingeneure und DIE 
Geistesblitze, dabei haben die Null Ahnung von dem, was die hier 
ablassen! Aber Meister Wichtigtuer muss sich ja hier so outen, um so zu 
tun, alls HÄTTE er Ahnung! klar - von NICHTS! Und DAVON ne GANZE Menge! 
Lass Dich nicht beirren.. Hier steht manchmal solcher Unsinn, dass man 
glauben soll, die seien alles technische "Vollpfosten", anstatt normale 
Leute! Denn wenn hier irgendein Ingeneur deren Vollshit liest, der 
kriegt echt einen Kicheranfall, was man so zu lesen kriegt!

Soweit zum Thema abschweifend ein nötiger Kommentar an all diejenigen, 
die hier meinen, so zu tun, als wüßten sie immer alles! Schreckliches 
Volk! Echt ohne Scheiß!

Torsten C. schrieb:
> Kann die 5V-Elektronik 6,4V ab?

Typische Maximalwerte von 5V-Logik für Vcc sind 7 V.

> m.n. schrieb:
>> Siehe Bild.
>
> BT151 Gate trigger voltage =  0,6 .. 1,5 V

Nimm den typischen Wert von 0,6 V.
Es geht hier um eine Schutzschaltung und nicht um eine präzise 
Meßschaltung. Bei steigender Temperatur sinkt diese Spannung auf typ. 
0,4 V.

> Eine TZX4V7D hat 4.7 .. 4.9V (statt ZD5V1)
>
> 0,6V + 4,7V = 5,3V (best case)
> 1,5V + 4,9V = 6,4V (worst case)

Wenn Du es für geschickter hälst, mache es so.


> Vielleicht lieber mit LM431 und Komparator? Damit könnte man exakt
> schalten.

Die ganze Geschichte könnte zu langsam werden.
Die von mir gezeigte Schaltung verwende ich schon länger. Soweit ich 
mich erinnern kann, blieb Vcc immer unter 6 V, wenn ich darüber einen 
mit 12 V aufgeladenen Elko 2200 µF entladen habe.

Peter Hacke schrieb:
> Ich habe bis jetzt noch nicht mit Polyfuses rumgebastelt oder
> Erfahrungen gesammelt, aber diese sollen wohl ein relativ träges
> Verhalten haben.

Lege die Sicherung in die 24 V vor den Schaltregler. Da reicht dann eine 
kleinere Stromstärke und der Innenwiderstand fällt nicht negativ auf. 
Wenn der Thyristor gezündet hat, mag Alles davor abrauchen, aber deine 
5V-Schaltung bleibt geschützt.

Wolfgang schrieb:
> So, nun geh mal los und stelle eine BOM auf, meinetwegen mit einer
> Produktion von 20.000 Stück. Das möchte ich mal sehen wie Du hier auf
> 1,70 kommst. Sorry, das können nur übelste Qualitäten an Bausteinen sein
> - nichts was ich für meine Entwicklungen einkaufen würde.....

Wenn du bloß nicht so ahnungslos wärest bei deinem Grade an 
Borniertheit..

Also, schau mal da:
"https://www.schukat.com/schukat/schukat_cms_de.nsf/index/CMSFFEDE67DB7032C11C1256DF1003EF651?OpenDocument&wg=B5285&refDoc=CMS9A425F3F0774D706C1257162002BCB5C&kb=TS2596CZ5#TS2596CZ5";

Das ist ein deutscher Distri, der auch bloß sein Geld verdienen will und 
wo man ab 200 Stück den Schaltregler für 57 Cent bekommt. Wenn man ganze 
Rollen abnimmt und sagen wir mal 10000 Stück abnimmt, dann wette ich 
drauf, daß es den Chip für unter 30 Cent gibt.

So, du Oberschlaumeier. Ich setze die Dinger von Schukat schon seit 
Jahren in rauhen Mengen ein und hatte noch NIE ein Problem damit.

W.S.

XYZAC schrieb:
> Benutze doch einfach nen LM/LX....LS7805 (die 2 A-Version im
> T220-Gehäuse!) die vertragen genug Eingangsspannung bis 35 VDC!
> das einzigste, was du machen solltest, um den Kaststrom-Verbrauch
> gering zu halten: eine Diode (zB 1 N 5436 oder ! N 4007)
> in SPERRICHTUNG vom AUSGANG PIN 3 zurück nach Pin 1 führen.
> Die Diode regelt dann den minimalen "Verbratstrom" des Reglers
> soweit gegen Null, dass nur die Last "verbraten" muß, die nötig
> ist, dass der Regler-IC "sauber" ausregelt.

Dann kannst aber den Regler auch gleich weglassen, denn Sperrichtung
aus Sicht Ausgang nach Eingang bedeutet Durchflußrichtung von Eingang
nach Ausgang. Stimmt schon, der Regler bleibt dann kalt, weil's
für ihn nix mehr zu regeln gibt, aber ob das so sinnvoll ist?

Würde auch sagen: Das einfachste wäre die simple Crowbar mit
Zenerdiode und Thyristor, oder Komparator, der Transistor ansteuert.

> Eine Zehner-Diode oder solchen Unsinn brauchst Du nicht
> zu nehmen, weil die Eingangsspannung mit ca 24 V die eh nur
> wegbrennen würde!

Die Zenerdiode in der Crowbar braucht ja nur die Leistung übernehmen,
die zum Ansteuern des Thyristors nowendig ist - da brennt nix weg.

> Nutz die Möglichkeit eines erwähnten LM/LX 7805-2 A-Reglers und du bist
> Deine Sorgen los. Der Schwachsinn wegen der Verlustleistung usw, was
> hier so beschrieben steht, ist was für Leute, die schlauer tun, als dass
> sie was von Elektronik verstehen.

Stimmt, mein Posting mit den 19W Verlustleistung war schwachsinnig,
weil ich nicht sofort jeden eBay-Schrottlink anklinke und nicht alle
Halbleiternummern im Kopf habe. Bei "Spannungsregler" denke ich eben
erstmal an einen Linearregler, aber stimmt, es war schwachsinnig von
mir, mich nicht zu informieren. Oder das Bild anzusehen, da hätte ich
dann ja auch sofort gesehen, daß das eine Schaltreglerplatine ist.
Ist passiert und kann ich nicht mehr ändern. Shit happens.

> Die tun alle so, als wären die DIE Ingeneure und DIE Geistesblitze,
> dabei haben die Null Ahnung von dem, was die hier ablassen!
> Aber Meister Wichtigtuer muss sich ja hier so outen, um so zu
> tun, alls HÄTTE er Ahnung! klar - von NICHTS! Und DAVON ne GANZE Menge!

So "ganz mächtig viel Ahnung" kannst Du ja auch wohl nicht haben,
wenn Du anscheinend nichtmal weisst, wie eine simple Klemmschaltung
funktioniert und Angst davor hast, daß Dir die Zener wegbrennt.

> Lass Dich nicht beirren.. Hier steht manchmal solcher Unsinn, dass man
> glauben soll, die seien alles technische "Vollpfosten", anstatt normale
> Leute! Denn wenn hier irgendein Ingeneur deren Vollshit liest, der
> kriegt echt einen Kicheranfall, was man so zu lesen kriegt!

Mit Verlaub: Mit deiner genialen "Diodenidee" darfst Du Dich nun
gerne ebenfalls in den Kreis der wichtigtuenden Vollpfosten einreihen.

>Schreckliches Volk! Echt ohne Scheiß!

Schönen Sonntag wünscht Dir
N0Rbert