Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Verpolungsschutz und Kurzschlussschutzin Einem


von Pattah (Gast)


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Guten Tag,


ich habe eine tragbare Musikbox gebaut mit einer 12 Volt Autobatterie 
als Stromquelle. Angeschlossen an einen Verstärker(5A)->2 
Lautsprecher(40 Watt).

Nun möchte ich, da die Batterien immer manuelle gewechselt und nicht im 
Gerät geladen werden, einen Verpolungsschutz beim Anschließen der 12 
Volt Batterie, sowie einen Kurzschlussschutz integrieren.

Für den Verpolungsschutz eine Diode und zur Kurzschlusssicherung eine 8A 
Feinsicherung.

Jedoch verzweifle ich daran, wie ich die beiden verbinden kann, ich habe 
gelesen, dass das nicht so einfach ist und eventuell beide Teile dabei 
kaputt gehen können sowie auch der Verstärker, falls einer von den 
beiden Fälle eintritt.

Was muss ich jetzt haben und wie ist der Schaltplan dafür?


Vielen Dank schonmal im Voraus!


MfG

Pattah

von Hp M. (nachtmix)


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Pattah schrieb:
> Jedoch verzweifle ich daran, wie ich die beiden verbinden kann,

Beide einfach in der Plusleitung hintereinanderschalten.
Die Sicherung sollte an der Batterieseite sein, und bei der Diode soll 
die Kathode (bei den bedrahteten runden ist das die Seite mit dem Ring - 
aber die werden zu schwach sein) auf der Verstärkerseite liegen.

Minus Batterie wird einfach mit Minus des Verstärker verbunden.

Schottky-Dioden haben etwas  weniger Spannungsverlust, aber bei 12V 
spielt das keine grosse Rolle.

Du solltest eine Diode nehmen, die wenigstens 10A aushält und ihr ein 
isoliertes Kühlblech spendieren. Die Isolation der eloxierten Kühlkörper 
ist ausreichend, wenn du sie nicht mechanisch beschädigst.

von Matthias S. (Firma: matzetronics) (mschoeldgen)


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Wenn du dir den Spannungsverlust in der Diode nicht leisten kannst, 
gibts auch das Prinzip 'Opferdiode'. Da kommt zuerst die Sicherung in 
die Plusleitung und danach die Diode in Sperrrichtung gegen Masse. Wenn 
jemand verpolt, leitet die Diode und brennt die Sicherung durch.

Vorteil: Kein Spannungsverlust im Normalbetrieb.
Nachteil: Im Fehlerfall ist auf jeden Fall die Sicherung kaputt und 
evtl. auch die Diode.

von oszi40 (Gast)


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Matthias S. schrieb:
> Wenn
> jemand verpolt, leitet die Diode und brennt die Sicherung durch.
>
> Vorteil: Kein Spannungsverlust im Normalbetrieb.
> Nachteil: Im Fehlerfall ist auf jeden Fall die Sicherung kaputt und
> evtl. auch die Diode.

Theoretisch richtig, wenn diese Diode kräftig genug dimensioniert wurde. 
Sonst brennen die Bonddrähte weg, BEVOR Deine dicke Sicherung auslöst. 
https://de.wikipedia.org/wiki/Schmelzsicherung

von Klettermaxe (Gast)


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nimm einfach einen verpolungssicheren Steckverbinder und alle Probleme 
sind gelöst

von Konrad (Gast)


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Klettermaxe schrieb:
> nimm einfach einen verpolungssicheren Steckverbinder und alle
> Probleme
> sind gelöst

Dann fehlt ihm wieder der Kurzschlussschutz.
Ich würde auch "Opferdiode" und Sicherung empfehlen und als Diode einen 
Gleichrichter nehmen:
http://www.reichelt.de/Gleichrichter/B80C35A/3/index.html?&ACTION=3&LA=2&ARTICLE=4669&GROUPID=2998&artnr=B80C35A

Dabei nur die 2 DC-Pole nutzen, die AC-Pole offen lassen. Dadurch wird 
der Strom auf zwei Strompfade aufgeteilt und es muss im Fehlerfalle, 
egal ob Verpolung oder Kurzschluss, immer nur die Sicherung ausgetauscht 
werden.
-K

von Mani W. (e-doc)


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Pattah schrieb:
> ich habe eine tragbare Musikbox gebaut mit einer 12 Volt Autobatterie

Falls die Polkontakte rund sind, dann sollte es selbst einem blinden
Menschen auffallen, dass der Minuspol nicht auf den Pluspol passt und
umgekehrt...

von voltwide (Gast)


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Eine selbstrückstellende Sicherung ("polyfuse") anstelle der 
Schmelzicherung erspart das Auswechseln.

von Pattah (Gast)


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Konrad schrieb:
> Ich würde auch "Opferdiode" und Sicherung empfehlen und als Diode einen
> Gleichrichter nehmen:
> 
http://www.reichelt.de/Gleichrichter/B80C35A/3/index.html?&ACTION=3&LA=2&ARTICLE=4669&GROUPID=2998&artnr=B80C35A
>
> Dabei nur die 2 DC-Pole nutzen, die AC-Pole offen lassen. Dadurch wird
> der Strom auf zwei Strompfade aufgeteilt und es muss im Fehlerfalle,
> egal ob Verpolung oder Kurzschluss, immer nur die Sicherung ausgetauscht
> werden.
> -K

Also schalte ich den Gleichrichter an den Plus Pol mit Sperrrichtung 
gegen die Masse und dahinter die 8A Feinsicherung?

MfG

von batman (Gast)


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Den Vorteil vom Gleichrichter verstehe ich nicht, da wird doch mit der 
Durchlaßspannung die Verlustleistung der Dioden und die Negativspannung 
für die Schaltung verdoppelt und die Sicherung noch später ausgelöst?

von Joachim B. (jar)


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Verpolungsschutz,

ich würde eine Greatzbrücke nehmen

von Pattah (Gast)


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Also mir ist es wichtig, dass nur die Sicherung rausfliegt, wenn etwas 
passiert. Davon habe ich genug. Nur die Diode austauschen ist dann schon 
umständlicher auf einem Festivalgelände zum Beispiel.

Ich kann jetzt nicht erkennen, was die beste Lösung dafür ist.

von Matthias S. (Firma: matzetronics) (mschoeldgen)


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Joachim B. schrieb:
> Verpolungsschutz,
>
> ich würde eine Greatzbrücke nehmen

Da sind dann aber schon 1,4V Verluste und dann wirds knapp für die 
Bummbox.

Pattah schrieb:
> Also mir ist es wichtig, dass nur die Sicherung rausfliegt, wenn etwas
> passiert.

Wenn du eine ausreichend fette Diode nimmst, ist die Sicherung kaputt, 
bevor die Diode überhaupt was merkt :-)
http://www.pollin.de/shop/dt/NTgzOTU4OTk-/Bauelemente_Bauteile/Aktive_Bauelemente/Dioden/Leistungsdioden_ARS25B_200_Stueck.html

Da kann man auch noch ein paar parallel schalten, wenn die aus einer 
Charge kommen, vor allem, wenn man sie nochmal auf gleiche 
Durchlassspannung ausmisst. Hab mir mal so einen Sack kommen lassen und 
die Dioden sind sehr dicht beieinander.

Aber natürlich kommt zuerst die Sicherung, von der Batterie aus gesehen, 
dann die Diode in Sperrrichtung gegen Masse. Bei dieser Bauform wäre 
auch denkbar, sie mit zwei Flachsteckern zu versehen und ähnlich wie die 
Kfz Sicherungen steckbar zu machen.

: Bearbeitet durch User
von Pattah (Gast)


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Matthias S. schrieb:
> Joachim B. schrieb:
>> Verpolungsschutz,
>>
>> ich würde eine Greatzbrücke nehmen
>
> Da sind dann aber schon 1,4V Verluste und dann wirds knapp für die
> Bummbox.
>
> Pattah schrieb:
>> Also mir ist es wichtig, dass nur die Sicherung rausfliegt, wenn etwas
>> passiert.
>
> Wenn du eine ausreichend fette Diode nimmst, ist die Sicherung kaputt,
> bevor die Diode überhaupt was merkt :-)
> http://www.pollin.de/shop/dt/NTgzOTU4OTk-/Baueleme...
>
> Da kann man auch noch ein paar parallel schalten, wenn die aus einer
> Charge kommen, vor allem, wenn man sie nochmal auf gleiche
> Durchlassspannung ausmisst. Hab mir mal so einen Sack kommen lassen und
> die Dioden sind sehr dicht beieinander.
>
> Aber natürlich kommt zuerst die Sicherung, von der Batterie aus gesehen,
> dann die Diode in Sperrrichtung gegen Masse. Bei dieser Bauform wäre
> auch denkbar, sie mit zwei Flachsteckern zu versehen und ähnlich wie die
> Kfz Sicherungen steckbar zu machen.

Der Verlust ist viel zu hoch bei einer Greatzbrücke. Das kann ich mir 
nicht leisten, brauche da jede Kommastelle.

Aber wenn ich eine Diode mit hoher A Zahl nehmen würde, hätte ich dann 
nicht auch zu viel Verlust?

von Matthias S. (Firma: matzetronics) (mschoeldgen)


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Pattah schrieb:
> Aber wenn ich eine Diode mit hoher A Zahl nehmen würde, hätte ich dann
> nicht auch zu viel Verlust?

Beim Prinzip 'Opferdiode' hast du gar keinen Spannungsverlust, siehe 
oben.
Im Normalfall sperrt die Diode gegen Masse und es passiert gar nichts. 
Wenn ein Horst verpolt, leitet die Diode und zerstört die Sicherung.
1
Batterie    Sich.
2
(+) -------|=====|------+---(+) Verstärker
3
                        |
4
                       ---
5
               Diode   / \
6
                       ---
7
                        |
8
------------------------+-----
9
GND

von Pattah (Gast)


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Ich möchte aber nicht, wenn jemand verpolt, dass ich jedesmal eine 
Sicherung wechseln muss.

Meine Idee ist:

Wenn jemand verpolt, sperrt die Diode und es passiert nichts.

Wenn es zu einem Kurzschluss kommt, fliegt die Sicherung raus, ohne dass 
die Diode über den Jordan geht.

von Daniel H. (Firma: keine) (commander)


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Dann nimm einen MOSFET als Verpolungsschutz der den maximal auftretenden 
Kurzschlusstrom bis zum Auslösen der Sicherung vertragen kann.

http://www.lothar-miller.de/s9y/archives/45-Verpolschutz.html

: Bearbeitet durch User
von Matthias S. (Firma: matzetronics) (mschoeldgen)


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Du solltest so langsam wissen, was du willst:

Pattah schrieb:
> Also mir ist es wichtig, dass nur die Sicherung rausfliegt, wenn etwas
> passiert.

> Der Verlust ist viel zu hoch bei einer Greatzbrücke. Das kann ich mir
> nicht leisten, brauche da jede Kommastelle.

Ich verabschiede mich hiermit aus diesem Thread.

von Pattah (Gast)


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Matthias S. schrieb:
> Du solltest so langsam wissen, was du willst:
>
> Pattah schrieb:
>> Also mir ist es wichtig, dass nur die Sicherung rausfliegt, wenn etwas
>> passiert.
>
>> Der Verlust ist viel zu hoch bei einer Greatzbrücke. Das kann ich mir
>> nicht leisten, brauche da jede Kommastelle.
>
> Ich verabschiede mich hiermit aus diesem Thread.

Das war von mir falsch formuliert, Entschuldigung.

Es sollte heißen "...dass nur die Sicherung rausfliegt, wenn EIN 
KURZSCHLUSS ENTSTEHT..."

Und ich will eine Diode haben, die so wenig wie möglich Abfallspannung 
hat.


Welchen Mosfet sollte ich denn am besten benutzen? Mache gerade bei 
Reichelt eine Bestellung.

von Pattah (Gast)


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Habe hier den:
http://www.reichelt.de/IRF-9530/3/index.html?&ACTION=3&LA=446&ARTICLE=8807&artnr=IRF+9530&SEARCH=irf9530

oder diese Variante des Einbaus nach 
http://www.lothar-miller.de/s9y/archives/45-Verpolschutz.html mit noch 
weniger Spannungsabfall.

http://www.reichelt.de/IRF-1404/3/index.html?&ACTION=3&LA=446&ARTICLE=41598&artnr=IRF+1404&SEARCH=+IRF1404


Der Geringe Spannungsabfall bei beiden Versionen gefällt mir sehr gut. 
Das Problem dabei ist, ich habe dann wieder keine Feinsicherung.
Schalte ich die dann einfach am Pluspol vor den MOSFET?

von Daniel H. (Firma: keine) (commander)


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Pattah schrieb:
> Das Problem dabei ist, ich habe dann wieder keine Feinsicherung.
> Schalte ich die dann einfach am Pluspol vor den MOSFET?

Ja sicher, der MOSFET ist nur für den Verpolungsfall "zuständig", im 
Kurschlussfall leitet er ganz normal, dann muss selbstverständlich die 
Sicherung greifen.

Der IRF9530 könnte geeignet sein, um Genaueres sagen zu können müsste 
man den maximalen Kurschlusstrom sowie die Auslösecharakteristik der 
Sicherung kennen.

von Pattah (Gast)


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Als Sicherung verwende ich eine träge 8A Feinsicherung 5x20mm.

Zum maximalen Kurzschlussstrom kann ich sagen, dass eine 12 Volt 
Autobatterie angeschlossen wird, mit einem Kinter MA700 Verstärker und 2 
Visaton BG20 Chassis.

von Joachim B. (jar)


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Pattah schrieb:
> Der Verlust ist viel zu hoch bei einer Greatzbrücke. Das kann ich mir
> nicht leisten, brauche da jede Kommastelle.

na denn falsches Design, gibt ja Stepups um die Spannungsverluste 
auszugleichen, aber wie du willst, wenn die die Diodenstrecken 
schmerzliche Spannungverluste bescheren ist die Box eh knapp bemessen.

: Bearbeitet durch User
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