Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik ICs an KFZ Boardspannung -- Schutzschaltung


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von Ralf R. (rralf)


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Hallo zusammen,

ich möchte ein paar Komparatoren direkt an 12V KFZ Boardspannung 
betreiben. Ziel ist es, dass die Dinger bei einer Schwellspannung einen 
Open Collector Ausgang auf Masse legen. Was genau die Schalten ist im 
Prinzip egal.

Jetzt ist so eine KFZ Spannung ja nicht gerade die Mutter aller 
Schönheit. Irgendwas zwischen 10-15 Volt können da schon rumschwanken, 
aber das soll mir egal sein, der Komparator (LM393) kann diese 
Spannungen ab und schaltet ja auf Masse. Also das ist nicht das Problem.

Aber wie gehe ich mit Spannungsspitzen um?

Ich meine mal eine Spezifikation gesehen zu haben, dass Steuergeräte 
Eingangsseitig schon mal einige +-100V für ein paar zehn Millisekunden 
abkönnen müssen.

Welche Schutzschaltung brauche ich vor dem Komparator?

Ein großer Elko und Block C sind vermutlich nicht genug...

Viele Grüße, Danke
  Ralf

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


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Ralf R. schrieb:
> Ein großer Elko und Block C sind vermutlich nicht genug...

Wenn du da mit Widerstand und dem Elko einen Tiefpass für die Speisung 
baust, kann das schon das schlimmste wegfiltern. Hängt davon ab, wieviel 
Strom du brauchst. Ists nur wenig, kann der R recht hoch und der 
Tiefpass somit langsam sein.

von Max D. (max_d)


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Ich würde da eine einstellbare Referenz (zb den Klassiker tl431) und je 
nach Strom einen Transistor als "Nachbrenner" nehmen.
Der hält zwar die im test auftretenden Signale auch nicht wirklich aus, 
aber in der Praxis ist ein halbwegs modernes Kfz zahm genug.
Solange keine lebensgefährlichen Einrichtungen dahinter hängen und man 
eine Sicherung in den Stromkreis packt ist das Risiko erträglich.
In meinem Astra F aus den 90ern lief (bis das der TÜV uns schied) auch 
jahrelang ein tiny hinter nem 78L05 ohne Probleme.

Disclaimer: Das hier war meine Meinung und keine Anweisung/Anleitung zum 
(Ein-)Bau nicht zugelassener Schaltungen.

von Günter Lenz (Gast)


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Ralf R. schrieb:
>Welche Schutzschaltung brauche ich vor dem Komparator?

Tiefpass aus Drossel und Kondensator, und dem Kondensator
noch eine Z-Diode parallel.

von Ralf R. (rralf)


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Danke für die raschen Antworten.

@Matthias: Strom fließt sehr wenig. Da sind zwei hochohmige 
Spannungsteiler für die Referenzspannungen der Komparatoren, und der 
Arbeitsstrom von dem Komparator. Auch die Ausgänge des Komparators sind 
quasi unbelastet. Über'n Daumen geschlagen < 1mA.

Du meinst vermutlich sowas hier?


KFZ + --------R------- VCC
                   |
                   C
                   |
KFZ - ---------------- GND

Wie müsste ich R/C denn dimensionieren?

Macht vielleicht ne Zener in Sperrrichtung auch noch Sinn?

@Max: Hast du da eine Beispielschaltung dafür?

Klar, was sicherheitsrelevantes ist nicht dahiner. In meinem alten 
Fahrzeug habe ich auch ohne jeden großen Schutz einen 7805 eingebaut um 
einen AVR zu betreiben. Das ganze hat bis zum Tod des Fahrzeugs 
gehalten. War nie was. Aber da ich heute weiß, wie unsauber das ganze 
ist will ich das berücksichtigen :-)

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


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Ralf R. schrieb:
> Du meinst vermutlich sowas hier?

Jo.

Ralf R. schrieb:
> Wie müsste ich R/C denn dimensionieren?

Das hängt davon ab, wieviel Spannung du bereit bist, bei 1mA zu opfern. 
Mit 47 Ohm und 100µF fängst du schon so gut wie alles ab.

Günter Lenz schrieb:
> Tiefpass aus Drossel und Kondensator, und dem Kondensator
> noch eine Z-Diode parallel.

Auch gut, so machen es die klassischen Eingangsschaltungen bei 
Autoradios. Die Drossel kostet halt ein wenig mehr Platz als ein R.

von Mike (Gast)


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von Ralf R. (rralf)


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Hallo an alle,

vielen dank für die hilfreichen Tipps! Damit hab ich jetzt genügend 
Infos um das umzusetzen.

Danke Mike für den Link!

Viele Grüße
  Ralf

von Michael B. (hardwarepunktbas)


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Die normale 12V-Bordspannung knickt beim Anlassen auf
ca 6V en (Anpassung), deshalb ist es sinnvoll einen 5V-
Spannungsregler über eine Diode (damit beim Anlassen nix
zurückfliesst), einen R ggfls Drossel zu speisen. Am Ein-
und Ausgang dann entsprechend mit Cs sieben. Mit 5V
erschlägt man dann alle weiteren Aufgaben.
VG Micha

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