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Hallo Zusammen, nachdem mir nach wiederholtem male die LED's in meine Motorradtacho durchgebrannt sind, wollte ich die vor Überspannungen schützen. Ich habe in diversen Posts schon einiges gelesen, habe allerdings Probleme das ganze korrekt auszulegen. Geschützt werden soll der gesamte Tacho indem ich das Zündungsplus zum Tacho mit einer Z-Diode / TVS-Diode und einem Widerstand schütze. Das Boardnetz schwankt je nach Last zwischen 13-14,4V. Der Tacho kann wohl ohne Probleme bis 15V, sodass ich alles darüber gerne kappen würde. In der angehängten Skizze ist die geplante Schaltung dargestellt. Probleme habe ich bei der Auslegung des Widerstandes und der Z-Diode. Wäre eine TVS Diode anstelle einer Z-Diode besser/schneller? Neben der Berechnung/Herleitung würde ich mich auch über Bauteilempfehlungen freuen. Als Diode hatte ich an sowas gedacht: https://www.mouser.de/ProductDetail/Littelfuse/P6KE15A-TB?qs=sGAEpiMZZMsItbzKdwyIexOeqgdNqyv4D%2fLEWI%2fWggHrgt%2fHRjDjlg%3d%3d Vielen Dank Felno
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@Felix N. (felno) >nachdem mir nach wiederholtem male die LED's in meine Motorradtacho >durchgebrannt sind, wollte ich die vor Überspannungen schützen. Hmm. >Geschützt werden soll der gesamte Tacho indem ich das Zündungsplus zum >Tacho mit einer Z-Diode / TVS-Diode und einem Widerstand schütze. Schalt mal dort auch einen Kondensator parallel zur Diode, sagen wir 100nF Keramik. Der schluckt auch transiente Energie. >Probleme habe ich bei der Auslegung des Widerstandes und der Z-Diode. >Wäre eine TVS Diode anstelle einer Z-Diode besser/schneller? Besser, weil sie mehr Pulsleistung verträgt. >https://www.mouser.de/ProductDetail/Littelfuse/P6K... Im Prinzip ja, praktisch muss man aber sehen, daß die bei 15V noch GAR NICHTS begrenzt. Der Schutz wird erst bei ca. 21V erreicht, dann kann sie kurzzeitig bis zu 28A schlucken. D.h. auch, daß deine Schaltung 21V als kurzen Puls aushalten muß. Den Widerstand brauchst du eigentlich nicht. Je nachdem wieviel dein Tacho zieht, kann man eine Handvoll Ohm als Angstwiderstand reinmachen.
Felix N. schrieb: > Der Tacho kann wohl ohne Probleme bis 15V, sodass ich alles darüber > gerne kappen würde. Wie Falk schon angemerkt hat, so genau arbeiten TVS-Dioden nicht (und Zenerdioden auch nicht). Je nach Impulsstrom können mehr als 20 V anliegen, aber in der Praxis reicht das meistens, um Schäden zu verhindern. Speziell Automotiv-Elektronik darf nicht so empfindlich sein. Um Impulse genau bei 15 V abzuschneiden wäre eine komplexere Schaltung notwendig, z.B. mit Komparator und Thyristor. Ich würde es erst mal drauf ankommen lassen. Georg
Hallo, schonmal danke für die Antworten, jetzt muss ich nochmal verständnishalber Fragen. Es gilt für Zenerdioden. Stand-Down Voltage: Bis dahin sperrt die Diode Breakdown Voltage (Min/Max): In diesem Bereich fängt die Diode an zu leiten Maximum Clamping Voltage at I_PPM: Maximale Spannung bis welche die Diode betrieben werden darf, oder? Oder ist sie ab hier erst komplett leitend? Der Widerstand dient in der geplanten Schaltung dient lediglich dem Schutz der Diode, damit diese nach dem Entsperren nicht ihren maximalen Strom überschreitet. Grüße Felix
Felix N. schrieb: > Der Widerstand dient in der geplanten Schaltung dient lediglich dem > Schutz der Diode Das ist i.d.R. nicht machbar, besonders nicht bei Zenerdioden - sonst wird der Spannungsabfall im Normalbetrieb zu hoch. Muss man rechnen. TVS-Dioden schliessen bei Überlastung normalerweise kurz und müssen dann ausgewechselt werden, aber besser das als der ganze Rest (Opferschaltung). TVS-Dioden vertragen aber ziemlich hohe Ströme, weit mehr als Zenerdioden, jedenfalls kurzfristig. Georg
Felix N. schrieb: > Geschützt werden soll der gesamte Tacho indem ich das Zündungsplus zum > Tacho mit einer Z-Diode / TVS-Diode und einem Widerstand schütze. Der einfache Schutz mit Z-Diode oder TVS-Diode ist wohl doch nicht so leicht umsetzbar. Ich habe Dir mal einen einstellbaren LDO herausgesucht. https://www.reichelt.de/ldo-spannungsregler-1-24-29-v-dil-8-lp-2951-acn-p187894.html?&trstct=pos_10 http://cdn-reichelt.de/documents/datenblatt/A200/LP2951-TI.pdf Auf Seite 23 siehst Du eine entsprechende Schaltung. Der LDO verträgt bis zu 30V. Hierfür findest Du sicher eine passende TVS-Diode. Es muß ja jetzt nur noch ein extremer Impuls begrenzt werden, der eingentlich nur selten auftreten sollte. Der LDO benötigt bei 100 mA mindestens 380 mV Spannung zum Arbeiten. Also wenn Du 12 V ausgeben möchtest, dann brauchst Du dafür 12,38 V im Boardnetz. Stellst Du den LDO auf 11,62 V, dann muss das Boardnetz 12,0 V haben. Usw... Der LDO hat eine Strombegrenzung. Es können so nur noch max. 200 mA fliessen. mfg klaus
georg schrieb: > TVS-Dioden schliessen bei Überlastung normalerweise kurz und müssen dann > ausgewechselt werden Das wäre mir neu. Meine TVS-Dioden haben einen scharfen Knick in der Kennlinie und werden oberhalb einer Schwellspannung schlagartig niederohmig. Bei Unterschreitung der Schwellspannung sind sie wieder ziemlich hochohmig. Das können sie auch mehrmals hintereinander, nahezu beliebig oft. Ich kombiniere sie daher noch oft mit einem PPTC, um die Zerstörung der Quelle zu vermeiden. So ist das Standard etwa bei USB-Eingängen (unipolare Variante). Varistoren sind da empfindlicher. Die werden tatsächlich durch jedes Überspannungsereignis proportional zur Energiemenge abgetragen. Sie können folglich auch schlagartig abbrennen und sind dann ein veritabler Kurzschluss. Bzgl. des LED-Sterbens interessiert mich der Anschluss/ Betrieb der LEDs. Üblicherweise kann man Konstantstromsenken wie NSI450 (OnSemi) einsetzen. Das sind kleine Zweibeiner, die wie eine Diode aussehen. Die verkraften überlicherweise auch Automotive-Konditionen und sind im Cent-Bereich erhältlich. Das ist um Längen besser als ein simpler Vorwiderstand. Kurze Spannungsspitzen kann eine LED schon ab (daraus würde ein Impulsstrom). Vielleicht wurde die LED der Helligkeit wegen mit höherem Strom beschickt und arbeitet bisserl an der Grenze. Eine 20mA-LED würde ich in dem Umfeld nur mit 5, max. 10mA Strom beschicken und eine ausreichend lichtstarke einsetzen (2.000-4.000mcd). Sollte bei Sonne auch noch gut zu sehen sein.
Hallo Klaus, danke für deinen Lösungsvorschlag, leider komme ich mit dem Schaltbild an meine Elektrotechnik Grenzen. Ich verstehe, dass ich mit zwei widerständen die Spannung regulieren kann. Aber woher kommt der ganze andere Rest V_REF usw? Muss ich das komplett so aufbauen? Ich habe da nen dauerplus ~13V und ne Masseleitung... Hallo Boris, die LED's sind in dem Insturment fest auf einer platine verlötet, da kann ich ist nicht wirklich platz für zusäzliches... Verbaut sind die hier: https://de.rs-online.com/web/p/leds-sichtbares-licht/7173874/?relevancy-data=636F3D3126696E3D4931384E525353746F636B4E756D626572266C753D656E266D6D3D6D61746368616C6C26706D3D5E282872737C5253295B205D3F293F2832355C647B387D7C32355C647B317D5C2D5C647B377D7C5C647B337D5B5C2D5D3F5C647B332C347D5B70505D3F292426706F3D3126736E3D592673723D2673743D52535F53544F434B5F4E554D4245522677633D4E4F4E45267573743D37313733383734267374613D3731373338373426 Daher versuche ich den ganzen Tacho zu schützen. Mit kleinen Drahtstiften könnte ich ggf noch was parallel zu den LED's auf deren Füße löten...Aber ob es da Lösungen gibt...da ist mein Latein am Ende. Grüße
Würde mir dieses Bauteil die Spannung einfach konstant auf 12V Regeln?! Was passiert wenn V_in unterhalb von 12V liegt? https://www.reichelt.de/spannungsregler-12v-1a-to-220-lm-2940-ct12-p39453.html?&trstct=pos_0 Spannungspitzen sollte das auch abkönnen? LG Felix
in diesem Vergleich zw. Transil-Diode und Varistor sieht man was letztendlich noch durchkommt. https://www.st.com/resource/en/application_note/cd00005042.pdf Ich würde die Verkabelung des Tachos erstmal so auslegen das da aufgrund des Spannungsabfalls schon gar nicht soviel über 12V ankommt. Da die Dioden kurzzeitig ja schon etwas abkönnen reicht da ein niederohmiger Widerstand(evtl. auch eine Drosselspule) die dann gleichzeitig als Tiefpass wirkt und durch Ihren Widerstand die Diode vor Überlastung zu schützen. Aber was oben geschrieben wird ist falsch eine Diode schaltet man nie so das sie einen Kurzschluß erzeugt, da sie sonst selber kaputt geht. Entweder man setzt eine Sicherung davor was aber eher ärgerlich ist wenn diese ständig getauscht werden muss oder man begrenzt den Strom durch die Diode z.B. durch einen Widerstand.
Wie sind Deine LED's denn angeschlossen, mehrere in Reihe, Vorwiderstand? Deine LEDs vertragen einen Surgestrom bis 300mA für 10 µs. Da sollte also nichts passieren. Aber: "Not designed for reverse operation". Du brauchst also eine Schutzdiode in Sperrrichtung (sonst leuchtet die LED nicht mehr) parallel zu jeder LED. 1N4148 tuts zur Not. Bei negativer Spannung fließt der Strom dann durch die Schutzdiode und den Vorwiderstand. Hinweis dazu: in einem KFZ Bordnetz treten positive wie negative Spannungsspitzten bis 100V auf. Die negativen killen Deine LEDs zuverlässig. Ist ein sehr beliebter Design-Fehler.
Roland K. schrieb: > Du brauchst also eine Schutzdiode in Sperrrichtung Du hast den Finger in der Wunde. Wenn z.B. die Zündung ausgeschaltet wird, kommt eine böse Abschaltspannung umgekehrter Polarität. Das werden diese LEDs wohl öfter nicht vertragen haben... Rest siehe auch dse-faq F.23 http://www.dse-faq.elektronik-kompendium.de/dse-faq.htm#F.23
Ahoi, ich habe mich für die Lösungsvariante in diesem Beitrag entschieden...nach langem suchen. Beitrag "Von 12V Batterie auf saubere 12,0V stabilisieren" Beitrag von Bernd K. (bmk) So setze ich das nun erstmal um, in der Hoffnung, dass es in Zukunft keine Probleme mehr gibt. Grüße Felix
Felix N. schrieb: > Würde mir dieses Bauteil die Spannung einfach konstant auf 12V Regeln?! > Was passiert wenn V_in unterhalb von 12V liegt? > > https://www.reichelt.de/spannungsregler-12v-1a-to-220-lm-2940-ct12-p39453.html?&trstct=pos_0 Unter 12,3 V kommt nichts mehr heraus. Der lm2940 ist zwar auch ein LDO, hat aber eine feste Spannung. Deswegen hatte ich einen regelbaren LDO vorgeschlagen um auch bei 12 V noch etwas herauszubekommen. Felix N. schrieb: > Beitrag "Von 12V Batterie auf saubere 12,0V stabilisieren" Damit wird der LDO hinreichend gegen Überspannung geschützt. mfg klaus
Hallo Klaus, danke für den Hinweis. Das sollte klein Problem sein. Die Lichtmaschine sollte immer zwischen 13-14,4 V liefern und die Batterie sollte, außer Sie ist mehr oder weniger entladen auch die 12,3V schaffen. Der Tacho muss sowieso erst laufen wenn die Maschiene an ist ;D Ich hatte in diversen Beiträgen auch gelesen, dass der bei Unterspannung die mit dem Drop rausgibt. Beitrag "Von 12V Batterie auf saubere 12,0V stabilisieren" in dem Thread ist dazu auch eine Kurve. Grüße Felix
Ahoi, als Info für alle Interessierten. Die hier von Bernd K. beschriebene Lösung hat wunderbar funktioniert. Beitrag "Von 12V Batterie auf saubere 12,0V stabilisieren" Auch unterhalb von 12V kommt eine nur gering abweichende Spannung heraus. Viele Grüße Felix
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