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Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Spannungsregler am Eingang vor Überspannung schützen


Autor: Sven (Gast)
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Mit Hilfe eines µC + H Brücke steuer ich einen Motor an.
Ubatt = 4.5V. Ein Spannungsregler regelt die Spannung für den µC auf 
3.0V. Das ist wichtig, da die restliche Elektronik ebenfalls 3V 
benötigt. Die maximale Eingangsspannung des Reglers darf 6V sein. Das 
Getriebe vom Motor besitzt eine sehr hohe Übersetzung. Wenn ich das 
Getriebe per Hand schnell drehe, kann eine maximale Spannung von 10V 
entstehen (induziert werden), welche dann leider auch am Eingang vom 
Regler anliegt. Mit welchem Bauteil kann ich den Regler vor Überspannung 
schützen? Einen passenden Varistor habe ich leider nicht gefunden.

Betriebsspannung ist maximal 4.5V. Der Regler darf maximal 6V am Eingang 
sehen.

Welche Möglichkeit gibt es noch?

Autor: HildeK (Gast)
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Wir kennen die Leistungsklasse des Motors nicht und auch nicht, was du 
damit machst.
Statt Varistor könnte eine Z-Diode (5.1V oder 5.6V) helfen.
Wenn du den Motor mit 4.5V betreibst und er beim z.B. Abschalten durch 
die Trägheit weiter läuft, wird er aber eher wieder die 4.5V liefern 
anstatt 10V. Es ist also nicht klar, wie in deiner Anwendung die 10V 
entstehen können.

Autor: Lothar Miller (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite
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Sven schrieb:
> Welche Möglichkeit gibt es noch?
Du mußt die Energie aus dem Motor entweder vernichten oder abblocken.

Abblocken geht nur mit einem Spannungsregler, der eine höhere 
Eingangsspannung verträgt.

Vernichten geht über einen Shuntregler, der aber natürlich die Energie 
aus dem Motor vertragen muss. Die einfachste Form eines Shuntreglers ist 
eine Z-Diode...

: Bearbeitet durch Moderator
Autor: Sven (Gast)
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Habe ich doch beschrieben.

"Wenn ich das Getriebe per Hand schnell drehe, kann eine maximale 
Spannung von 10V entstehen (induziert werden), welche dann leider auch 
am Eingang vom
Regler anliegt."

Die Sache mit der Z-Diode ist schon eine recht gute Idee. Werde mir mal 
entsprechende Daten von Z-Dioden ansehen!

Autor: Lothar Miller (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite
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Wenn du übrigens die Energie aus dem Motor in einem Shuntregler 
vernichtest, wird der Motor sich im "Freilauf" (z.B. von Hand gedreht) 
schwergängiger drehen...

Autor: MaWin (Gast)
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Sven schrieb:
> Mit welchem Bauteil kann ich den Regler vor Überspannung
> schützen?

Die grosse Schaltung nennt sich Bremschopper, es wird ein Widerstand per 
MOSFET zugeschaltet, so bald die Spannung am 
Versorgungsspannungspufferelko über 5.5V steigt, und abgeschaltet wenn 
sie unter 5V gesunken ist, die Leistung wird im Widerstand verheizt, der 
ausreichend niederohmig und gross sein muss.

Ist die Leistung die der Motor produzieren kann gering, tut es auch eine 
(5V1) Z-Diode, oder eine Leistungs-Z-Diode laut Datenblatt der TL431.

Eine Überspannungsschutzdiode, z.B. TVS Transil SMBJ 5V, erlaubt zu hohe 
Spannungen (9.2V)

Autor: Sven (Gast)
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Hallo Lothar,

ja, das leuchtet mir ein. Danke für den Hinweis!

Gruß,

Sven

Autor: HildeK (Gast)
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Sven schrieb:
> Habe ich doch beschrieben.
>
> "Wenn ich das Getriebe per Hand schnell drehe, kann eine maximale
> Spannung von 10V entstehen (induziert werden), welche dann leider auch
> am Eingang vom
> Regler anliegt."

Hatte ich schon gelesen, aber was für ein Anwendungsfall ist das? Ich 
könnte mir zwar z.B. ein Fahrzeug vorstellen, dass bei der Talfahrt 
durch den Schiebebetrieb schneller wird und dann der Motor als Generator 
arbeitet.

Es gibt auch Regler, die 60V Eingangsspannung vertragen (wurde schon 
angedeutet).
BTW: Die Z-Diode muss natürlich die entstehende Leistung verbraten 
können. Alternativ kann man auch einen Shuntregler (die Z-Diode ist ja 
nichts anderes) mit TL431 und Leistungstransistoren bauen, die dann mehr 
Leistung umsetzen können, temperaturstabiler sind und bei der man die 
Einsatzschwelle präziser einstellen kann.

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