Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Koax Überspannungsschutz


von Moritz S. (Firma: THU) (bobbowie)


Lesenswert?

Hallo alle,

bin neu in der Community und freue mich auf den Erfahrungsaustausch mit 
euch.

Für mein aktuelles breakout board, sind mehrere koax Anschlüsse 
erforderlich.

Da es, im Labor, mit Studenten in Kontakt kommen wird. Soll ein 
Überspannungsschutz die teure Hardware vor tödlicher Spannungen 
schützen.

Der Analog Eingang liegt zwischen U = +-10V.

Welche Lösungen sind euch bekannt, die nicht auf die Qualität des 
Signals gehen?

Danke, für die Hilfe.

Mfg BobBowie

von wellmean (Gast)


Lesenswert?

Welche frequenz?

von Weg mit dem Troll ! Aber subito (Gast)


Lesenswert?

Und dann auch mal ein Angebot fuer eine Versicherung einholen.

von Moritz S. (Firma: THU) (bobbowie)


Lesenswert?

wellmean schrieb:
> Welche frequenz?

48-62Hz

Das ganze ist Teil einer Netzsimulation. Sollte gegen ESD und falsch 
angesteckte Leitungen, über 40V schützen.

Dachte an einen transient voltage suppresor.

https://www.analog.com/media/en/analog-dialogue/volume-52/number-1/solving-iec-system-protection-for-analog-inputs.pdf

Bietet so ein Teil genügend Schutz gegen sagen wir 230V Dauerbelastung?

von Pandur S. (jetztnicht)


Lesenswert?

> Bietet so ein Teil genügend Schutz gegen sagen wir 230V Dauerbelastung?

Nein, natuerlich nicht.
Du solltest aber die Leute auch nicht mit Netz spielen lassen. Oder 
heisst das Spiel "Evolution : Nur die Starken werden's machen" ?

Zum dran herumspielen, strikt unterhalb 48V bleiben

von Dieter (Gast)


Lesenswert?

Moritz S. schrieb:
> Dachte an einen transient voltage suppresor

Da muss noch eine Feinsicherung davor, die dann ausloest. Sonst hilft 
das gar nicht. Teilnahmebedingungen am Praktikum ist die Hinterlegung 
einer Kautionssumme fuer die Sicherungen.

von mech (Gast)


Lesenswert?

Dieter schrieb:
> Teilnahmebedingungen am Praktikum ist die Hinterlegung einer
> Kautionssumme fuer die Sicherungen.

Geil, gleich mal Studenten beibringen einbläuen, dass sie am besten 
niemals etwas anfassen sollen.

Weil das Vorurteil vom praxisfernen Akademiker ja noch nicht verbreitet 
genug ist.

Ein gewisser Sicherungsverbrauch ist bei Anfängern nunmal normal, das 
sollte nicht bestraft werden (weder finanziell, noch durch Bloßstellen)

Stattdessen Aufklärung für alle was für ein Fehler gemacht wurde.

von Harlekin (Gast)


Lesenswert?

mech schrieb:
> Dieter schrieb:
>> Teilnahmebedingungen am Praktikum ist die Hinterlegung einer
>> Kautionssumme fuer die Sicherungen.
>
> Geil, gleich mal Studenten beibringen einbläuen, dass sie am besten
> niemals etwas anfassen sollen.

Man könnte prüfen, ob eine rückstellbare Sicherung - PPTC ausreicht.

Nur als Beispiel:
https://www.mouser.de/ProductDetail/Bourns/CMF-RL50-0?qs=fRA9XbjP%252Bgi41v3FYypsWw==

von Karl B. (gustav)


Lesenswert?

Moritz S. schrieb:
> Das ganze ist Teil einer Netzsimulation.

Hi,
bevor nichts Genaueres über Schaltung bekannt, kann man keine 
allgemeinverbindliche Vorschläge machen.

Gegen Böswilligkeit oder Unachtsamkeit gibt es kein Allheilmittel.

Und wie ist das bei Chemiepraktika? Die sind teilweise sogar wesentlich 
gefährlicher.
Bei Praktika kommt es eben auf die gründliche Vorbereitung an.
Man kann die Studierenden in den Stunden vor dem Praktikum ausführlich 
einweisen und dabei die "Tauglichkeit" feststellen anhand einfachster 
Versuchsanordnungen.
Wer Mist baut, fliegt raus. So einfach ist das.

ciao
gustav

von BobBowie (Gast)


Lesenswert?

Dieter schrieb:
> Da muss noch eine Feinsicherung davor

Der Eingang der hardware ist bis 24V abgesichert und hat einen 
Eingangswiderstand von 6,8kOhm.

Die kleinste Feinsicherung die ich auf die schnelle finden konnte hat 
folgende werte:
0,04A 250V F

Aber bräuchte ich nicht eher sowas:
0,003A 12V F

Bei dem Eingangswiderstand schmilzt der Draht doch erst bei über 250V

von mb (Gast)


Lesenswert?

Ich gehe jetzt mal davon aus, dass BobBowie = Moritz S.

BobBowie schrieb:
> Die kleinste Feinsicherung die ich auf die schnelle finden konnte hat
> folgende werte:
> 0,04A 250V F
>
> Aber bräuchte ich nicht eher sowas:
> 0,003A 12V F
>
> Bei dem Eingangswiderstand schmilzt der Draht doch erst bei über 250V

Hä? Der Strom durch die Suppressordiode soll die Sicherung auslösen, 
nicht der Strom in die Hardware rein.

Eine zu hohe Spannungsfestigkeit gibt's bei Sicherungen nicht, wie 
kommst du auf 12V?

Davon abgesehen ist das:

BobBowie schrieb:
> Der Eingang der hardware ist bis 24V abgesichert und hat einen
> Eingangswiderstand von 6,8kOhm.

Mal wieder Salamitaktik vom Feinsten

Beitrag #6133273 wurde von einem Moderator gelöscht.
Beitrag #6133280 wurde von einem Moderator gelöscht.
von Dieter (Gast)


Lesenswert?

BobBowie schrieb:
> Der Eingang der hardware ist bis 24V abgesichert und hat einen
> Eingangswiderstand von 6,8kOhm.

Wohl überlesen, dass der TO Varistor/Suppressor ergaenzen wolle. Dazu 
gehoert eine Sicherung ergaenzt. Die Ansprechschwelle des Supressors 
darf nicht ueber dem was die Hardware aushaelt liegen. Und der Wert 
muesste von BobBowie mit 24V koennte stimmen.

Die kleine Spitze mit der Kaution hat keiner ueberlesen. Sehr gut.

von BobBowie (Gast)


Lesenswert?

Durch den hohen Eingangswiderstand darf der Strom, auf das Messgerät, 
nicht über 3mA liegen.
Sonst liegen, wie von @Dieter erklärt, am surpressor über 24V.

U = R*I = 6800ohm * 0,003A=20,4V
Die 12V wären die optimale Nennspannung der Sicherung. 250V geht auch, 
ist aber nicht opti.

12V sicherungen, gibts aber wohl nur im Fahrzeug bereich. Wohl ein zu 
kleiner kundenstamm^^

Falls die jemand, als schmelzsicherung, in der Schublade liegen hat, 
würde ich mich erkenntlich zeigen.

von Lurchi (Gast)


Lesenswert?

Die Schmelzsicherung muss für die maximale Spannung ausgelegt werden, 
also wenigstens 250 V. Wer da eine 12 V Sicherung sucht sollte eher 
jemanden Frage der sich damit auskennt.

Die Suppressordiode kann wie es aussieht für etwa 12-18 V sein, so dass 
auch mit dem höheren Strom zum Auslösen der Sicherung die Spannung nicht 
über 24 V steigt.

Die Sicherung muss vom Strom auch nicht extra klein sein - die 
Schutzdiode muss den Strom sicher vertragen und auch der Stecker sollte 
den Strom vertragen. Da sollte auch eine gängigere 100 mA Sicherung 
ausreichen. 100 mA sollte die Schutzdiode auch auf Dauer vertrage.

von Dieter (Gast)


Lesenswert?

Erstmal pruefen, was der Eingang des OP oder AD Wandler an mA veetraegt.

Manche haben solche Ableitdioden, wie hier verbaut:
https://www.elektronik-kompendium.de/public/schaerer/ovprot.htm

Die koennen bereits im IC sein. BobBowie seine 3mA sollte dieser Wert 
fuer uebliche Bausteine sein.

von Moritz S. (Firma: THU) (bobbowie)


Lesenswert?

Dieter schrieb:
> Manche haben solche Ableitdioden, wie hier verbaut:

"Die von Oliver Betz vorgeschlagene elegante Lösung in Bild 5.2 schützt 
Verstärker- oder andere empfindliche Eingänge wirksam bis zu einer 
dauerhaften Überspannung von etwa 80 Volt und einer kurzeitigen 
Überspannung von 200 Volt. Diese etwa 80 Volt werden durch die 
Verlustleistung von T1, bzw. T2 limitiert. Fliesst ein Konstantstrom von 
6 mA, beträgt diese Leistung bereits ein halbes Watt! Die 200 Volt sind 
durch die maximale Drain-Source-Spannung von T1, bzw. T2 bestimmt. Die 
Verlustleistung beträgt dann allerdings 1.2 Watt, darum ist dies nur 
sehr kurzzeitig zulässig!"

Das deckt sich mit den Angaben der Hardware. Die ist bist 6mA 
abgesichert.
Die Wahl ist somit auf eine Feinsicherung mit 3mA 250V F gefallen.

Danke an den Thread
hf

von mb (Gast)


Lesenswert?

Moritz S. schrieb:
> Die Wahl ist somit auf eine Feinsicherung mit 3mA 250V F gefallen.

Gibt's sowas?

Ich lasse mich gern eines Besseren belehren, aber ich kann mir beim 
besten Willen nicht vorstellen, wie man so eine feine Sicherung im 
Feinsicherungsformat herstellen soll.

Das kleinste was ich kenne sind 50mA.

von mb (Gast)


Lesenswert?

mb schrieb:
> Das kleinste was ich kenne sind 50mA.

Korrigiere, 32mA finde ich noch. Dennoch eine Größenordnung daneben was 
den Strom angeht.

von mb (Gast)


Lesenswert?

Von Littelfuse (schreibt man wirklich so) gibt's tatsächlich 10mA 
Sicherungen, krass.

Hilft aber auch nichts, der Kaltwiderstand liegt da schon bei mehreren 
kOhm (!)

So zum Thema...

Moritz S. schrieb:
> Welche Lösungen sind euch bekannt, die nicht auf die Qualität des
> Signals gehen?

von Moritz S. (Firma: THU) (bobbowie)


Lesenswert?

mb schrieb:
> Hilft aber auch nichts, der Kaltwiderstand liegt da schon bei mehreren
> kOhm (!)


https://www.mouser.de/ProductDetail/Littelfuse/0273005V?qs=sGAEpiMZZMsIz3CjQ1xegWrlMY7vL59hY7K6JnBO14Y%3D

Die hier mit 280 Ohm. Aber du triffst den Knackpunkt. Das wären schon 
fast bis zu 8% des Signals.

Zum Glück habe ich das Prototypen Board von vor einer Woche aufgehoben.
Jetzt gibts einfach nen Aufkleber und einen Hinweiß an das 
Laborpersonal.
Wie so oft scheitert der Willige an den Möglichkeiten.

hf

von mech (Gast)


Lesenswert?

Moritz S. schrieb:
> Wie so oft scheitert der Willige an den Möglichkeiten.

Nunja, auf die naheliegende Lösung TVS- oder Z-Diode und davor eine 
normale Sicherung bist du ja nicht eingegangen, also so willig dann wohl 
doch nicht.

von mech (Gast)


Lesenswert?

Moritz S. schrieb:
> 
https://www.mouser.de/ProductDetail/Littelfuse/0273005V?qs=sGAEpiMZZMsIz3CjQ1xegWrlMY7vL59hY7K6JnBO14Y%3D
>
> Die hier mit 280 Ohm

Die verträgt aber nicht die von dir geforderten 250V, sonst hätte ich 
sie vorgeschlagen :)

von Dieter (Gast)


Lesenswert?

Moritz S. schrieb:
> Die hier mit 280 Ohm. Aber du triffst den Knackpunkt. Das wären schon
> fast bis zu 8% des Signals.

Nach diesen Angaben glaube ich fast sicher zu wissen, dass Du die 
Funktionsweise des AD-Wandlereinganges auf dem Board nicht verstanden 
hast. Vermutlich weißt Du auch nicht, ob da noch ein Spannungsteiler 
vorgeschaltet wurde damit der Bereich +/-10V hat.

Bitte melde dich an um einen Beitrag zu schreiben. Anmeldung ist kostenlos und dauert nur eine Minute.
Bestehender Account
Schon ein Account bei Google/GoogleMail? Keine Anmeldung erforderlich!
Mit Google-Account einloggen
Noch kein Account? Hier anmelden.