Spannungsausgang Emitterfolger

[Walter T. (nicolas)]

Hallo zusammen,

ich will einen Spannungsausgang, ca. 1,6V mit einer Quellimpedanz von 
100...200 Ohm bereitstellen. Der Ausgang soll geschützt sein gegen 
normale ESD, Kurzschluß und gegen eine Fremdspannung von mindestens 
±50V. Zur Verfügung stehen stabilisierte 5V.

Mein erster Entwurf:

R19 und R20 bilden einen Spannungsteiler mit ca. 2,3V und 10k 
Quellimpedanz. Der Emitter ist damit bei ca. 1,7V, bei einer 
Stromverstärkung von 200...450 habe ich einen Quellwiderstand von 
40...100 Ohm. D7 und R21 geben noch etwas Quellwiderstand dazu, daß ich 
im gewünschten Bereich bin. Gleichzeitig schützt D7 vor Fehleinspeisung 
von mehr als +3V.

Im Falle einer negativen Eingangsspannung an V_OUT zieht die 
Doppeldiodenstrecke die Basis-Emitter-Strecke auf maximal 1.6V, so daß 
maximal 45mA fließen. Das hält der BC 546 nicht lange aus.

Wie geht es besser?

[Walter T. (nicolas)]

Okay, wahrscheinlich ist das oben der falsche Ansatz.

Neuer Ansatz: Ein LM1117 ist kurzschlußfest am Ausgang. Wozu ich keine 
Angabe finde, ist wie negativ der Ausgang sein darf.

Mit den zwei Schottky-Dioden wird der Spannungsregler mit max. 50 mA 
belastet. Das steckt er locker weg. R30 wird allerdings mit max. 36 Watt 
(bei -50 V) belastet und einen schnellen, qualvollen Tod sterben, und 
die Schaltung dahinter schützen.


a) Klappt das?

b) Geht das nicht einfacher?

Was mir an der Schaltung etwas widerstrebt: Aus dem Ausgang werden am 
Ende ca. 0,3 mA benötigt. Irgendwie erscheinen die doch recht großen 
Leistungshalbleiter komplett überdimensioniert.

[Mon-Ster (Gast)]

Walter T. schrieb:
> b) Geht das nicht einfacher?

Dioden?

[M.A. S. (mse2)]

Mon-Ster schrieb:
> Dioden?

Nein? ...!

Verstehe das Problem und antworte nochmal!

[Walter T. (nicolas)]

Ich habe mir jetzt mal selbstrückstellende Sicherungen angesehen. Für 
diesen Fall scheint das komplett ungeeignet. Bis die mal ausgelöst 
haben, wollen sie 10 A und mehr sekundenlang sehen.

Momentan bin ich in Versuchung, bedrahtete Metallschicht-Widerstände als 
Sicherung zu mißbrauchen. (Bei SMD befürchte ich, daß sie die umliegende 
Leiterplatte bei ihrem Ableben zu sehr in Mitleidenschaft ziehen.)

Oder gibt es irgendeine "vernünftige" Lösung?

[M.A. S. (mse2)]

Walter T. schrieb:
> Ich habe mir jetzt mal selbstrückstellende Sicherungen angesehen. Für
> diesen Fall scheint das komplett ungeeignet. Bis die mal ausgelöst
> haben, wollen sie 10 A und mehr sekundenlang sehen.

Ist das so? Du brauchst doch nur einen recht kleinen Ausgangsstrom, da 
kannst Du die Sicherung entsprechend klein auslegen. Oder ist die 
Spannung dann das Problem?


Beispiel (bei Farnell gefunden):

https://de.farnell.com/bourns/r005-0/multisicherung-radial-0-05a-60v/dp/1652178?st=ptc

MF-R005-0, Bourns
Haltestrom: 50mA
Auslösestrom: 100mA
Nennspannung: 60V

[Walter T. (nicolas)]

M.A. S. schrieb:
> Ist das so?
>
>
> MF-R005-0, Bourns
> Haltestrom: 50mA
> Auslösestrom: 100mA
> Nennspannung: 60V

Gutes Beispiel!

Innenwiderstand: 9,2 Ohm. Imax: 40A. Max time to trip: 5,0s.

Bei 50V würden also im Extremfall 5 Sekunden lang bis zu 5A fließen. So 
interpretiere ich zumindest das Datenblatt.

[M.A. S. (mse2)]

Walter T. schrieb:
> Bei 50V würden also im Extremfall 5 Sekunden lang bis zu 5A fließen. So
> interpretiere ich zumindest das Datenblatt.

Datenblätter lesen üben wir wohl besser nochmal:
Ich lese da:

Max Time to trip 5s bei 0,5A!

[Walter T. (nicolas)]

Und was steht da zu 5 A?

[M.A. S. (mse2)]

Walter T. schrieb:
> Und was steht da zu 5 A?

2 ms.

Wo findet man das?
Auf der 5. Seite, Diagramm "Typical time to trip @23°C"

[Walter T. (nicolas)]

Ich habe es gefunden. Dann ist das doch einen Versuch wert. Die SK36A 
hält das immerhin 8ms lang aus.

Nachtrag: Ich habe jetzt an einem Spannungsteiler aus SK34A*) und 
RXEF010 jeweils 10x langsam und 10x schnell Zyklen bis 50V ausprobiert. 
Diode und rückstellbare Sicherung sind wohlauf. Warm geworden ist nur 
letztere. Sie hat einen interessanten Geruch abgegeben, aber die Werte 
sind gleich geblieben.



Damit sehe ich das als funktionierende Lösung. Danke für den Hinweis!




*) Die ist nur bis 40V spezifiziert, aber vorwärts interessiert das ja 
nicht.