Hallo Zusammen, ich habe eine Frage bezüglich der Schutzschaltung für ein selbst gebautes Steuergerät, was ich in mein Auto einbauen will. Bei meinem ersten Versuch habe ich, blauäugig wie ich bin, nicht an eine Schutzschaltung gedacht und da hat es mir glatt mein Steuergerät zerschossen :-) Also es geht darum: Es soll ein Steuergerät werden, welches ein KFZ Relais und einige Magnetventile steuert. Dazu kommen noch der ein oder andere Sensor, eine Bluetooth Schnittstelle und eine CAN Bus Schnittstelle. Für die Sensoren, die Schnittstellen und den µController möchte ich Schaltregler auf 5V (ON Semiconductor NCV891234MW50R2G) und 3.3V (Texas Instruments LM536003QDSXTQ1) nutzen, diese sind also relativ sicher vor Überspannungen und so weiter. Das Problem waren oder sind die Transistoren und MOSFets zum steuern der Magnetventile und des Relais. Ich habe jetzt gesehen, dass es eine ISO7637 gibt, die die Standfestigkeit einer solchen Schaltung beschreibt... Die würde ich gerne weitesgehend erfüllen. Dafür habe ich eine Schutzschaltung entworfen, die seht ihr im Anhang. Meine Nachgelagerte Schaltung zieht aus der Schutzschaltung bis zu 4A. für L1 dachte ich an einen MSS1210-473MED (http://de.farnell.com/coilcraft/mss1210-473med/leist-indukt-47uh-4-6a-20-6mhz/dp/2288335) und für die D_TVS an eine TPC16CAHM3/H (http://de.farnell.com/vishay/tpc16cahm3-h/tvs-diode-1-5kw-13-6v-to277a/dp/2535141RL) Bei den Dioden 1-4 bin ich mir unsicher... Kann mir da jemand helfen beziehungsweise das ganze verifizieren oder mir erklären, was ich ggf. falsch gemacht habe oder, was noch dazu muss? VIELEN Dank(!!!) und viele Grüße
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Deine vier Dioden sind ein Brückengleichrichter. Damit ist es egal wierum man die Schaltung anschliesst, bzw sie läuft auch mit Wechselstrom. Vergiss ein für alle Mal diesen Bullshit mit der Spule und der Transientendiode! Auch wenn das in irgendwelchen "FAQs" steht wird es trotzdem nicht besser. Neben der ISO7637 gibt es auch noch eine LV124. Deine Schaltung muss am Eingang 35 V aushalten. Punkt. Wenn sie das nicht tut, wirf sie weg und bau eine neue. Automotive-zertifizierte Bauteile (AEC-Q100) halten >36 V am Eingang aus. Damit sind Controller und Sensorik geschützt. Überlastung der Aktoren vermeidet man durch Spannungsmessung und Abschaltung per Mikrocontroller. Die kleinen ISO-Pulse machst Du mit einer einfachen Verpolschutzdiode und einem Elko platt. Für Controller und Lastkreis getrennte Dioden nehmen, dann saugt der Motor nicht dem Controller die Energie weg. Der Loaddump-Puls (32 V für 300 ms) und der Jumpstart (27 V für 60s) kommen aus einer Lichtmaschine mit Batterie dahinter, deren Strom nur durch die Kabel begrenzt wird. Mein Prüfplatz (Teseq PA5840) drückt da bei Bedarf 300 A durch. Darauf müsstest Du Spule und 16V-Diode auslegen!
Daniel S. schrieb: > Kann mir da jemand helfen beziehungsweise das ganze verifizieren oder > mir erklären, was ich ggf. falsch gemacht habe oder, was noch dazu muss? Zuerst einmal verifizieren: Daniel S. schrieb: > Bei meinem ersten Versuch habe ich, blauäugig wie ich bin, nicht an eine > Schutzschaltung gedacht und da hat es mir glatt mein Steuergerät > zerschossen :-) 1. Glaube ich nicht. Daniel S. schrieb: > Also es geht darum: Es soll ein Steuergerät werden,.... 2. Soll werden? Warum baust Du das erste nicht noch einmal genau so auf? Angeblich fehlte doch nur die Schutzschaltung. Daniel S. schrieb: > Dafür habe ich eine Schutzschaltung > entworfen, die seht ihr im Anhang. Woraus soll die Schaltung gespeist werden? Aus einem Generator im Anhänger? Ich frage nur wegen der sinnlosen Brückengleichrichtung -denn es braucht eine direkte Masseverbindung -keine, in der noch eine Diode liegt. soul e. schrieb: > Vergiss ein für alle Mal diesen Bullshit mit der Spule und der > Transientendiode! Auch wenn das in irgendwelchen "FAQs" steht wird es > trotzdem nicht besser. Neben der ISO7637 gibt es auch noch eine LV124. > > Deine Schaltung muss am Eingang 35 V aushalten. Punkt. Genau so! Endlich mal jemand, der keine 17 Jahre alte FAQ wiederkäut, deren Inhalt mit der Realität nichts mehr gemein hat. -Feldkurat-
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Hallo und schon mal vielen Dank für die Antworten. Ich werde schauen dass ich Eure Fragen bzw. Aussagen der Reihe nach durchgehe. Feldkurat K. schrieb: > 1. Glaube ich nicht. Ist aber so. Zumindest Teilweise. Die Bauteile hinter dem Spannungswanlder haben es unbeschadet überstanden, aber die MOSFETs zum Schalten des Ventils und des Relais hat es durchgehauen. (In meinem Prototypen gibt es erst mal nur ein Ventil und ein Relais) Feldkurat K. schrieb: > 2. Soll werden? Warum baust Du das erste nicht noch einmal genau so auf? > Angeblich fehlte doch nur die Schutzschaltung. Ich habe mir bei Aisler für schmales Geld direkt eine Platine machen lassen. Ich muss noch die defekten MOSFETs austauschen, dann kann ich das ganze mit einer Schutzschaltung ausprobieren... Dafür brauch ich aber erst mal die korrekte Schutzschaltung. Feldkurat K. schrieb: > Woraus soll die Schaltung gespeist werden? Aus einem Generator im > Anhänger? Vom Bordnetz natürlich... Der Gleichrichter soll als Verpolschutz dienen. Feldkurat K. schrieb: > -denn es braucht > eine direkte Masseverbindung -keine, in der noch eine Diode liegt. Warum? Ich würde es gerne verstehen und nicht nur akzeptieren. soul e. schrieb: > Deine vier Dioden sind ein Brückengleichrichter. Damit ist es egal > wierum man die Schaltung anschliesst Das war meine Intention... Oder hat das bestimmte Probleme zur Folge, die mir unbekannt sind? soul e. schrieb: > Vergiss ein für alle Mal diesen Bullshit mit der Spule und der > Transientendiode! Alles klar, dann muss / will ich aber auch die andere Schutzschaltung verstehen! soul e. schrieb: > Deine Schaltung muss am Eingang 35 V aushalten. Punkt. Wenn sie das > nicht tut, wirf sie weg und bau eine neue. Das würde wohl auf Dauer die TVS-Diode grillen, also weg damit! soul e. schrieb: > Automotive-zertifizierte Bauteile (AEC-Q100) halten >36 V am Eingang > aus. Damit sind Controller und Sensorik geschützt. Das ist doch schon mal sehr gut! soul e. schrieb: > Überlastung der > Aktoren vermeidet man durch Spannungsmessung und Abschaltung per > Mikrocontroller. Wie mache ich das am besten? Ohne zu Riskieren, dass ich den µController mit der Eingangsspannung zerschieße...? Ein einfacher Spannungsteiler wird wohl eher nicht des Rätsels lösung sein, oder? soul e. schrieb: > Für Controller und Lastkreis getrennte Dioden > nehmen, dann saugt der Motor nicht dem Controller die Energie weg. So, wie die Schaltung im Anhang? Welche Dioden würdest Du da nehmen? Ich habe noch eine Schaltung mit Diode, Widerstand, MOSFET und Elko gefunden http://www.lothar-miller.de/s9y/categories/39-Verpolschutz Wäre sowas auch zielführend?
Daniel S. schrieb: > Ist aber so. Zumindest Teilweise. Die Bauteile hinter dem > Spannungswanlder haben es unbeschadet überstanden, aber die MOSFETs zum > Schalten des Ventils und des Relais hat es durchgehauen. (In meinem > Prototypen gibt es erst mal nur ein Ventil und ein Relais) Die MOSFETs sehen beim Abschalten die doppelte Betriebsspannung. Das kann man mit Freilaufdioden am Verbraucher reduzieren, aber um sicher zu gehen sollten da 60 V-Typen sein. > soul e. schrieb: >> Deine vier Dioden sind ein Brückengleichrichter. Damit ist es egal >> wierum man die Schaltung anschliesst > > Das war meine Intention... Oder hat das bestimmte Probleme zur Folge, > die mir unbekannt sind? Deine Masse ist nicht die Fahrzeugmasse. Das willst Du nicht wenn du Kommunikationsschnittstellen betreibst (CAN, LIN) oder externe Sensoren oder Lasten auf externe Massepunkte referenzieren (generell unschön aber spart halt Kabel). > soul e. schrieb: >> Überlastung der >> Aktoren vermeidet man durch Spannungsmessung und Abschaltung per >> Mikrocontroller. > > Wie mache ich das am besten? Ohne zu Riskieren, dass ich den µController > mit der Eingangsspannung zerschieße...? Ein einfacher Spannungsteiler > wird wohl eher nicht des Rätsels lösung sein, oder? Hinter die Verpolschutz-Diode kommt ein Spannungsteiler. Aus Ruhestrom-Gründen ist der über einen Transistor abschaltbar (PNP in der Plusleitung, DTA114 oder PNP-NPN PIMD3 oder sowas. Oder der INH-Ausgang vom LIN-Transceiver). Der Spannungteiler teilt die Bordspannung auf den Wertebereich Deines ADCs herunter (also durch fünf oder so). Der obere Widerstand ist so bemessen, dass beim Loaddump, wenn mehr als 5 V am Controllerpin anliegen, dessen maximum injection current nicht überschritten wird. Wenn der Controllerhersteller diesen nicht spezifiziert hat, dann nimm 47 kOhm / 10 kOhm. Den Kondensator am ADC-Pin so bemessen, dass die Zeitkonstante zu Deiner Abtastrate (z.B. 1 ms) passt. Die Spannung misst Du im 10 ms-Task. Wenn sie über 16 V liegt, lässt Du einen Zähler laufen. Wenn der 5 s erreicht (oder was Deine Peripherie halt thermisch abkann) schaltest Du alle Verbraucher ab. Nach 5 s unter 15,5 V schaltest Du wieder an. Wenn die Spannung über 20 V liegt schaltest Du nach 100 ms ab. > So, wie die Schaltung im Anhang? Welche Dioden würdest Du da nehmen? Genau so. An den Steckerpin kommt ein Keramikkondensator (100 nF/50 V biegefest oder 2x 220 nF in Reihe). Als Controller-Diode kannst Du eine S1J nehmen, (1N4007 in SMD), als Lastdiode für 4 A eine S5J (die ziemlich heiss wird) oder einen aktiven Verpolschutz wie > Ich habe noch eine Schaltung mit Diode, Widerstand, MOSFET und Elko > gefunden http://www.lothar-miller.de/s9y/categories/39-Verpolschutz Am Eingang Deines Schaltreglers wirst Du parallel zum Elko noch 4,7 mF / 50 V keramisch brauchen, zumindest wenn Du im Auto noch Radio hören willst. Bzgl des Layouts finden ich beim oben genannten Autor auch einige Tips, die man berücksichtigen sollte.
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soul e. schrieb: > Die MOSFETs sehen beim Abschalten die doppelte Betriebsspannung. Das > kann man mit Freilaufdioden am Verbraucher reduzieren, aber um sicher zu > gehen sollten da 60 V-Typen sein. Es waren/sind IRF540 mit einer 1N4004 als Freilaufdiode soul e. schrieb: > Deine Masse ist nicht die Fahrzeugmasse. Das willst Du nicht wenn du > Kommunikationsschnittstellen betreibst (CAN, LIN) oder externe Sensoren > oder Lasten auf externe Massepunkte referenzieren (generell unschön aber > spart halt Kabel). Macht Sinn! Stimmt also die Masse durch eine Diode nicht mehr, also das Potential verschiebt sich? Bezüglich der Spannungsmessung siehe angehängte Schaltung. Ich habe deine 47k und 10k genommen, da ich tatsächlich keine Angaben zum ATmega2560 gefunden habe. Wenn jemand die Info hat, nur her damit! Der Kondensator ist mit 10nF so bemessen, das die Zeitkonstante 0.47ms beträgt. Wenn ich die Spannung also mit 1ms abtaste, sind zwei Zeitkonstanten rum und die Spannung auf über 90% soul e. schrieb: > oder einen aktiven Verpolschutz wie Hab ich jetzt mal so umgesetzt... soul e. schrieb: > Am Eingang Deines Schaltreglers wirst Du parallel zum Elko noch 4,7 mF / > 50 V keramisch brauchen, zumindest wenn Du im Auto noch Radio hören > willst. Ich finde keinen 4,7mF Keramik Kondensator :-( Kannst Du mir sagen wo ich sowas finde und warum genau ich den brauche? Stichwort EMV? In der Schaltung im Anhang ist außerdem noch beispielhaft die Beschaltung einer Last. Das würde ich dann einfach für jedes Magnetventil / Relais so ausführen und, wie du beschrieben hast, bei Überspannung abschalten. Reicht das so aus?
µF, nicht mF. Sowas: https://www.reichelt.de/Vielschicht-SMD-G1206/X7R-G1206-4-7-50/3/index.html?ACTION=3&GROUPID=8049&ARTICLE=89739 Aber an KL30 lieber vom Markenhersteller. Deine MOSFET-Ansteuerung überrascht mich, das kenne ich so noch nicht. Soll der im Ruhezustand an sein und über den Transistor ausgeschaltet werden? Ansonsten hätte ich es umgekehrt gemacht, Widerstand nach Masse und PNP zum Einschalten. Die Richtung mit Widerstand braucht relativ lange um die Gatekapazität umzuladen. Für PWM ist das eher nichts, da wäre ein Push-Pull-Gatetreiber (oder ein FET mit Vth um 2,5 V) besser. Durch Transienten sollte der jedenfalls nicht kaputtgehen. Eher durch zu lange im analogen Bereich betreiben.
soul e. schrieb: > Deine MOSFET-Ansteuerung überrascht mich, das kenne ich so noch nicht. > Soll der im Ruhezustand an sein und über den Transistor ausgeschaltet > werden? Ansonsten hätte ich es umgekehrt gemacht, Widerstand nach Masse > und PNP zum Einschalten. Du hast recht, da hat sich der Fehlerteufel eingeschlichen... soul e. schrieb: > Für PWM ist das eher nichts Brauche ich auch nicht... soul e. schrieb: > (oder ein FET mit Vth um 2,5 V) Gibt es nicht vielleicht sogar einen geeigneten LogicLevel FET? Dann könnte ich mir den Transistor ganz sparen... Oder reicht die 2x Übersteuerung schon aus?
Hi Daniel S. schrieb: > Stimmt also die Masse durch eine Diode nicht mehr, also das > Potential verschiebt sich? Dadurch hebst Du die Masse Deiner Steuerung um ca. 0,7V an (Flußspannung der SI-Diode) - somit können Deine Signal-Pegel in einen unerlaubten Bereich kommen. Hätte ich so aber noch nicht aufgebaut und deshalb auch nur zusammen gereimt ;) MfG
> aber die MOSFETs zum Schalten des Ventils > und des Relais hat es durchgehauen. Das ist typisch, wenn man auf Freilaufdioden verzichtet. > mit einer 1N4004 als Freilaufdiode Das ist eine Gleichrichterdiode. Da würde ich mal weiter nachforschen, viellecht ist sie einfach zu träge. > Der Gleichrichter soll als Verpolschutz dienen. Wie gesagt hast du dann aber kein gemeinsames Massepotential was niemand erwarten wird. Damit handelst du Dir mehr Probleme ein, als Vorteile. Stell Dir z.B. nur mal vor, jemand schließt ein Ventil an, dessen Minus-Pol mit dem Gehäuse verbunden ist. Zeichne dann mal in den Schaltplan ein, welchen Weg der Strom nimmt. >> Überlastung der Aktoren vermeidet man durch Spannungsmessung >> und Abschaltung per Mikrocontroller. > Wie mache ich das am besten? Entschuldige, aber wer Elektronik für KFZ entwickelt, sollte so etwas nicht fragen müssen. Lerne erstmal, den ADC Eingang des Mikrocontrollers zu verwenden. Und dann lerne, was ein Spannungsteiler ist. > Ein einfacher Spannungsteiler wird wohl eher nicht des > Rätsels lösung sein, oder? Begründe das, dann kann man Dir helfen. > da ich tatsächlich keine Angaben zum > ATmega2560 gefunden habe. Im Datenblatt steht doch klar drin, welche Spannungen der ADC bei welchen Einstellungen (Referenzen) erfassen kann. Es steht auch drin, wie hoch die Spannung an Pin maximal sein darf. Um Dir schnell zu helfen: Lege deinen Spannungsteiler als 1/20 aus, denn der ADC misst gerne Spannungen bis 2,56 Volt. Außerdem sollte der kleinere Widerstand des Spannungsteilers nicht mehr als 10k Ohm haben. Man kann das noch präziser ausarbeiten, aber ich denke, das würde Dir nicht helfen. > Welche Dioden würdest Du da nehmen? Logischerweise welche, die den Strom und die Spannung aushalten. Und dann sollte ihre Bauart noch zur Produktionsweise passen. SMD Bestückungsautomaten tun sich z.B. mit bedrahteten Bauteilen schwer. > (Lothar Millers Verpolschutz) > Wäre sowas auch zielführend? Nicht wirklich. Ein Verpolschutz macht doch nur Sinn, wenn du davon ausgehst, daß totale Volldeppen dein Gerät einbauen werden. Dann musst du aber auch noch gegen ganz andere Sachen schützen. Überlege Dir mal, warum wohl sonst kein anderes Einbaugerät über einen Verpolschutz verfügt. > Ich finde keinen 4,7mF Keramik Kondensator So große Kondensatoren gibt es ja auch gar nicht in dieser Bauform. Da nimmt man Elektrolytkondensatoren.
Stefan U. schrieb: > Wie gesagt hast du dann aber kein gemeinsames Massepotential > was niemand erwarten wird. Damit handelst du Dir mehr > Probleme ein, als Vorteile. Stell Dir z.B. nur mal vor, > jemand schließt ein Ventil an, dessen Minus-Pol mit dem > Gehäuse verbunden ist. Zeichne dann mal in den Schaltplan > ein, welchen Weg der Strom nimmt. Verstanden. Stefan U. schrieb: > Entschuldige, aber wer Elektronik für KFZ entwickelt, sollte > so etwas nicht fragen müssen. Lerne erstmal, den ADC Eingang des > Mikrocontrollers zu verwenden. Und dann lerne, was ein > Spannungsteiler ist. Ist mir beides geläufig. Meine Frage zielte eher darauf ab, wie ich das anstelle ohne den µController zu zerstören, was mich auf das bringt: Stefan U. schrieb: > Begründe das, dann kann man Dir helfen. Da ich die höhe der Überspannung ja nicht genau kenne, muss ich von einem "Worst Case" ausgehen... sagen wir mal das wären eine Spannungsspitze von 100V, dann müsste ich, um auf die 2,56V zu kommen einen Spannungsteiler mit einem Faktor von ca. 40 nehmen. Wenn ich jetzt den Faktor 40 auf die 20V anwende, bleiben noch 0,5V übrig.. ist halt nicht mehr gerade viel der Unterschied dann zwischen 16V, 20V, 22V. Deshalb dachte ich, dass man da etwas mit einem Komparator bauen könnte oder so etwas in die Richtung... Stefan U. schrieb: > Ein Verpolschutz macht doch nur Sinn, wenn du > davon ausgehst, daß totale Volldeppen dein Gerät einbauen werden. Hatte gelesen, dass das Teil der Norm sei. Stefan U. schrieb: > m Datenblatt steht doch klar drin, welche Spannungen der > ADC bei welchen Einstellungen (Referenzen) erfassen kann. Das hatte ich auch gefunden... soul eye sprach aber von einem maximalen Strom. soul e. schrieb: > dessen maximum injection current nicht > überschritten
Daniel S. schrieb: > Da ich die höhe der Überspannung ja nicht genau kenne, muss ich von > einem "Worst Case" ausgehen... sagen wir mal das wären eine > Spannungsspitze von 100V, dann müsste ich, um auf die 2,56V zu kommen > einen Spannungsteiler mit einem Faktor von ca. 40 nehmen. Wenn ich jetzt > den Faktor 40 auf die 20V anwende, bleiben noch 0,5V übrig.. ist halt > nicht mehr gerade viel der Unterschied dann zwischen 16V, 20V, 22V. Richtig. Daher legt man den Spannungsteiler so aus, dass der benötigte Spannungsbereich in den Wertebereich des ADC abgebildet wird. Bei mir sind das üblicherweise 0..28 V auf 0..5 V. Wenn Dein Controller nur bis 2,56 V messen kann dann halt entsprechend anpassen. Im nächsten Schritt musst Du sicherstellen, dass bei den auftretenden Überspannungen keine Schädigung des ADC-Eingangs auftritt. Bei 32 V liegen theoretisch 5,6 V am Controllerpin und werden durch die interne Schutzdiode auf VDD geklemmt. Dadurch fliesst ein Strom in den Controllerpin und durch ebendiese Schutzdiode. Das ist der injection current. Den gibt nicht jeder Hersteller in seinem öffentlichen Datenblatt an, meist bekommt man ihn nur auf Nachfrage. Atmega verwenden wir nicht, die sind eher was für private Nutzung. Daher kenne ich dafür keine Zahlen. Bei typischen Automotive-Controllern sind meist 0,2 mA ohne Beeinflussung der ADC-Genauigkeit erlaubt. Ströme bis 2 mA erhöhen den Messfehler auf den nicht betroffenen AD-Kanälen um bis zu 5 LSB (der betroffene zeigt ja eh Maximum 0x3FF an), höhere Werte sind verboten. Um die kurzen Pulse brauchst Du Dir bei der Auslegung keine Gedanken machen, die werden durch den Elko und die Verpolschutzdiode abgefangen und plattgedrückt. Kritisch sind hier nur Jumpstart und Loaddump.
> muss ich von einem "Worst Case" ausgehen Nein, gehe von 35V aus, mehr ist nicht nötig. Und selbst dann wird der Widerstand deines Spannungsteilers zusammen mit den "ESD Schutzdioden" (Stichwort zum Googlen) den Eingang wirksam beschützen. Gerade an dieser Stelle ist ein wirksamer Schutz besonders einfach (bzw. ergibt sich von ganz alleine). Wegen dem maximalen injection Strom: Kurzzeitig, um den µC vor Spikes zu schützen, vertragen die ESD Dioden eine ganze Menge Strom. Im Datenblatt ist kein konkreter Wert angegeben. Es ibt eine Application Note, in der steht drin, daß Atmel maximal 2mA Dauerstrom empfiehlt. Ich weiß aber aus Erfahrung, daß diese Dioden kurzzeitig weit über 10mA vertragen - allerdings sind danach Fehlfunktionen bis zum nächsten Strom aus/an nicht mehr ausgeschlossen. Bei 5V SPannungsversorgung darfst du bis zu 5,5V an die Eingänge anlegen, auch wenn der Messbereich auf 0..2,56V eingestellt ist. Mit einer einfachen 4V Zenerdiode kannst du diese ESD Dioden beschützen. Bei Überspannung würde die Zenerdiode den Strom ableiten. > Um die kurzen Pulse brauchst Du Dir bei der Auslegung keine Gedanken > machen, die werden durch den Elko und die Verpolschutzdiode abgefangen > und plattgedrückt. Ich glaube, damit meint er die Stromversorgung, und ich stimme ihm da voll zu. Auch Eingänge kann man mit Widerständen und Kondensatoren (=Tiefpass) vor großen aber kurzen Impulsen schützen.
soul e. schrieb: > Die MOSFETs sehen beim Abschalten die doppelte Betriebsspannung. Die Begründung dafür würde mich interessieren. Ich kenne das bisher so, dass beim Abschalten einer Induktivität der Strom einfach weiterfließen will und dadurch die Spannung so weit ansteigt, bis das der Fall ist. Dabei können auch Spanungen bis zum Überschlag (sichtbarer Funke) auftreten. Daniel S. schrieb: > aber die MOSFETs zum Schalten des Ventils und des Relais hat es > durchgehauen. Daniel S. schrieb: > Es waren/sind IRF540 mit einer 1N4004 als Freilaufdiode Welche Gatespannung hast du den Mosfets gegeben? Wie schnell schaltest du die durch? Stefan U. schrieb: >> mit einer 1N4004 als Freilaufdiode > Das ist eine Gleichrichterdiode. Da würde ich mal weiter > nachforschen, viellecht ist sie einfach zu träge. Sie ist schnell genug, denn bei der Freilaufdiode kommt es nur darauf an, schnell leitend zu werden. Die hohe Sperrverzugszeit der 1N4004 kommt hier (beim langsamen Schalten von Ventilen oder Relais) gar nicht zum tragen.
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Daniel S. schrieb: > Es soll ein Steuergerät werden, welches ein KFZ > Relais und einige Magnetventile steuert. La cucaracha, La cucaracha ...
> La cucaracha
Was willst du uns damit sagen?
Das Woet bedeutet "Kakerlake" und es gibt einen Song dazu. Ich sehe hier
jedoch keinen Zusammenhang zum Thema.
● J-A V. schrieb: > La cucaracha, > La cucaracha > ... = es klappern die Magnetteile fröhlich. Stefan U. schrieb: > > Was willst du uns damit sagen? Das will er damit sagen. Profis kennen dies Phänomen.
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Die Schaltung mit einer Drosselspule und Supressordiode ist ja nichts weiter als die üblich Schaltung mittels Z-Diode und Begrenzungswiderstand. Sie hat aber einige Vorteile. 1. Kann die Drosselspule bedingt durch die größere Oberfläche des Drahtes mehr ab als ein Widerstand. 2. Wirkt sie zusätzlich als Tiefpass, den man mit einem Kondensator in der Flankensteilheit noch verbessern kann. 3. Kann eine Supressordiode kurzzeitig viel mehr abführen als eine Z-Diode. Auslegen muss man das natürlich auf das Gerät trotzdem. Doppelte Spannungfestigkeit des Transistors halte ich auch für sehr optimistisch. Ich verwende hier mind. 100V Typen. Bei älteren Steuergeräten die ich geöffnet habe waren da meist 60/75V Typen (Einspritzventile) verbaut. Habe aber auch schon Taktventile (Ladedruckregelung) am Oszi gehabt die 100 V Impulse ohne Freilaufdiode produzierten. Wenn du auf erprobtes zurückgreifen willst schau dir mal die Schaltpläne der Megasquirt an, dort findet man die verschiedesten Beschaltungen der Ein-/Ausgänge.
Thomas O. schrieb: > 3. Kann eine Supressordiode kurzzeitig viel mehr abführen als eine > Z-Diode. Früher, zu Zeiten des Schaffner NSG5500, wurde der Loaddump-Puls über eine Kondensatorbatterie erzeugt und mit einer Klemmdiode auf die gewünschte Höhe beschnitten. Da kam eine bestimmte Energiemenge raus. Die konnte man über Induktivitäten oder Kapazitäten umverteilen und über Suppressordioden verheizen. Das ist heute nicht mehr so. Der Loaddump-Puls nach LV124 kommt aus einem Arbiträrgenerator und wird von einem 1 kW-Verstärker auf den gewünschten Pegel gebracht. Das Ding schiebt bis zu 300 A raus. Zeig mit die Supressordiode, die 300 A für 300 ms aushält. Anstieg und Abfall darfst Du gerne mit Induktivitäten verzögern. Automotive-Prozesse haben Durchbruchspannungen jenseits der 36 V. AEC-Q100-qualifizierte Bauteile werden von allen OEM ausnahmslos gefordert. Es gibt daher exakt Null Gründe für irgendwelche Pfuschlösungen mit Spulen und Dioden, wenn alle offiziell einsetzbaren Komponenten ohnehin für diesen Lastfall spezifiziert sind.
soul e. schrieb: > Es gibt daher exakt Null Gründe für irgendwelche > Pfuschlösungen mit Spulen und Dioden, wenn alle offiziell einsetzbaren > Komponenten ohnehin für diesen Lastfall spezifiziert sind. Mir ist auch nicht klar, warum man da unbedingt den Einsatz von automotive zertifizierten Teilen vermeiden will. Immerhin wurde z.B. der robuste Highside Smartswitch ja nicht morgen erfunden, sondern schon vor einigen Jahren. Einfach mal auf den Schrottplatz gehen und einige ECUs demontieren, da sieht man, wie die Jungs das machen.
Habe dir jetzt das aufmerksam durchgelesen, komme aber aus dem Staunen nicht mehr raus. Heißt es, die seit vielen Jahren presente Schutzschaltung aus der DSE-FAQ mit der Surperssor-Diode und der 47mH-Spule ist schrott? Ein einfacher Elko mit 36V reicht aus, um dem Armageddon im KFZ was gegenzusetzen??
Stefan U. schrieb: >> La cucaracha > > Was willst du uns damit sagen? > Das Wort bedeutet "Kakerlake" und es gibt einen Song dazu. Ich sehe hier > jedoch keinen Zusammenhang zum Thema. der Zusammenhang ist durchaus da. no nie 'ne Autofanfare gehört?
Michael Nebler schrieb: > Heißt es, die seit vielen Jahren presente > Schutzschaltung aus der DSE-FAQ mit der Surperssor-Diode und der > 47mH-Spule ist schrott? Die Drossel ist eine gute Idee (wobei ein 47mH Monster sicher nicht immer gebraucht wird), aber die Suppressor Diode führt einen aussichtslosen Kampf.
Matthias S. schrieb: > Die Drossel ist eine gute Idee (wobei ein 47mH Monster sicher nicht > immer gebraucht wird), aber die Suppressor Diode führt einen > aussichtslosen Kampf. Die Drossel fühlt sich wohl zwischen zwei Elkos (hinter dem Verpolschutz!) und verbessert dort den Radioempfang.
soul e. schrieb: > Zeig mit die Supressordiode, die 300 A für 300 ms aushält. Anstieg und > Abfall darfst Du gerne mit Induktivitäten verzögern. Automotiv zertifizierte Bauteile hin oder her, den Sinn des Widerstandes hast du wohl nicht verstanden, deswegen muss die Supressordiode auch keine 300A abführen, wenn man es richtig auslegt.
Michael Nebler schrieb: > Ein einfacher Elko mit 36V reicht aus, um dem > Armageddon im KFZ was gegenzusetzen?? Natürlich nicht, die Testimpulse sind bekannt und liegen deutlich über 35V. http://www.testforce.com/testforce_files/Seminars/SpirentAutomotiveSeminar2016/SpirentAutomotiveLV124-LV148V.pdf Aber es gibt Bereiche mit geringeren Anforderungen im KFZ, da reichen geringere Spannungsfestigkeiten. Die Drosselspule in der dse-faq ist auch nicht dazu da, den Spannungsanstieg an der Transil-Diode zu verlangsamen, sondern hochfrequente Eintreuungen in die Zuleitung abzublocken, die eine so hohe Frequenz haben, daß sie der Eingangselko nicht abblockt, und der Spannungsregler nicht ausregelt sondern durchlässt. Schliesslich will man nicht, das das ABS im Takt der Mobilfunksendesignale taktet.
Thomas G. schrieb: > Automotiv zertifizierte Bauteile hin oder her, den Sinn des Widerstandes > hast du wohl nicht verstanden, deswegen muss die Supressordiode auch > keine 300A abführen, wenn man es richtig auslegt. Du hast eine Spule in Reihe und eine Diode nach Masse. Ein Widerstand ist nirgends vorhanden. Was genau willst Du jetzt auslegen?
man nimmt eine Drossel die eben auch den benötigten Widerstandswert hat. Und ein paar Ohm erlauben eben bei einem 100V Impuls schon keinen Stromfluß mehr von 300A. Und die Impulsbelastbarkeit einer drahtgewickelten Drosselspule ist bestimmt höher als bei einem 08/15 Widerstand, da auch nicht jeder Bastler hat hier impulsfeste ausführungen rumliegen.
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Sorry ich hatte die letzten paar Tage nicht wirklich Zeit um hierauf einzugehen, jetzt will ich mich aber auch mal wieder zu Wort melden. Ich habe jetzt zwischen zwei Elkos eine Drossel gepackt und noch 4,7µF keramisch dahinter gepackt. Wäre diese Schaltung zielführend? Alternativ: Könnte man auch einfach einen groß genug Dimensionierten, Automotive Zertifizierten Spannungsregler als Schutzschaltung verwenden? z.B. den TI TPS54560B-Q1 http://www.ti.com/lit/ds/symlink/tps54560b-q1.pdf Viele Grüße
C1 stellt eine kapazitive Last für D1 dar. Ich würde den weglassen, Aufgabe eines Transientenschutzes ist es nicht, das KFZ Netz schön abzupuffern. Das können irgendwelche Glühbirnen erledigen.
Bzw. nicht weglassen sondern durch 100n Kerko ersetzen. Dann haste nen ESD Schutz.
Daniel S. schrieb: > Alternativ: Könnte man auch einfach einen groß genug Dimensionierten, > Automotive Zertifizierten Spannungsregler als Schutzschaltung verwenden? > z.B. den TI TPS54560B-Q1 > http://www.ti.com/lit/ds/symlink/tps54560b-q1.pdf Natürlich. Wenn das steht dass das Ding den Load Dump überlebt, dann überlebt es den auch. Dann kannst du dir die Spule schenken und brauchst nur nen ESD Schutz. Also nen 100n wie oben gesagt.
THOR schrieb: > Bzw. nicht weglassen sondern durch 100n Kerko ersetzen. Dann haste nen > ESD Schutz. Die beiden Elkos und die Spule bilden einen Pi-Filter. Der verhindert dass leitungsgebundene Störungen ins Bordnetz gekoppelt werden. Auf welcher Frequenz arbeitet Dein Schaltregler? Mit 100nF ist die Grenzfrequenz des LC-Filters sehr hoch. Damit wirst Du kaum die Grundwelle erwischen. http://elektronik-kurs.net/elektrotechnik/lc-filter/ Wenn es nichts zu entstören gibt, brauchst Du keinen Filter. Dann reichen 100 nF - Diode - Elko - Keramikkondensator - Spannungsregler - Keramikkondensator.
Daniel S. schrieb: > Ich habe jetzt zwischen zwei Elkos eine Drossel gepackt und noch 4,7µF > keramisch dahinter gepackt. Wäre diese Schaltung zielführend? Die Grenzfrequenz des Pi-Filters hängt ab von der Arbeitsfrequenz des Schaltreglers. > Alternativ: Könnte man auch einfach einen groß genug Dimensionierten, > Automotive Zertifizierten Spannungsregler als Schutzschaltung verwenden? > z.B. den TI TPS54560B-Q1 > http://www.ti.com/lit/ds/symlink/tps54560b-q1.pdf Man verwendet automotive-taugliche Bauteile, damit man keine angefrickelten "Schutzschaltungen" braucht. Das o.g. Bauteil ist bordnetztauglich. Es braucht einen Verpolschutz (so denn Verpolung auftreten kann) und einen Entstörfilter am Eingang (um die Störungen aus dem Schaltregler vom Bordnetz fernzuhalten, nicht umgekehrt). Eben das tut Deine oben gezeigte Schaltung.
soul e. schrieb: > Man verwendet automotive-taugliche Bauteile, damit man keine > angefrickelten "Schutzschaltungen" braucht. Na ja, automotive heisst nun nicht, daß die Bauteile die Bordspannung überleben, sondern daß sie den Temperaturbereich (übrigens unterschiedlich je nach Anwendung) und die AQI Qualitätsanforderungen erreichen. Ob ein 'automotive' Spannungsregler dann mit oder ohne Schutz betrieben werden kann, liegt einerseits natürlich an ihm, andererseits am Platz an dem er verbaut wird.
Michael B. schrieb: > soul e. schrieb: >> Man verwendet automotive-taugliche Bauteile, damit man keine >> angefrickelten "Schutzschaltungen" braucht. > > Na ja, automotive heisst nun nicht, daß die Bauteile die Bordspannung > überleben, Zitier vollständig. "Man verwendet automotive-taugliche Bauteile, damit man keine angefrickelten "Schutzschaltungen" braucht. Das o.g. Bauteil ist bordnetztauglich."
soul e. schrieb: > Der verhindert > dass leitungsgebundene Störungen ins Bordnetz gekoppelt werden. Der Zweck ist ja auch, dass 100V Peaks von induktiven Schaltvorgängen nicht in dein Steuergerät kommen. Und ESD Schutz während der Produktion.
THOR schrieb: > Der Zweck ist ja auch, dass 100V Peaks von induktiven Schaltvorgängen > nicht in dein Steuergerät kommen. Und ESD Schutz während der Produktion. Ein Nebeneffekt, den der Elko mit übernimmt. Dafür reicht allerdings einer, Spule und zweiter Elko werden nicht benötigt. Lies doch mal den oberen Teil des Threads ;-)
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