Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik TVS Diode zB SMBJ17A


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von Mampf F. (mampf) Benutzerseite


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Guten Mittag,

wenn ich die Parameter der TVS-Dioden richtig verstanden habe, dann 
heißt das, dass eine zB SMBJ17A bei 17V garantiert nicht mehr Leakage 
hat als im Datenblatt angegeben (< 1µA)?

D.h. ich könne ein 4s-Li-Ion Akku-Pack mit der SMBJ17A vor 
transientischen (tolles Wort^^) Impulsen schützen?

Die Reserve von 200mV erscheint mir schon sehr knapp - sollte aber kein 
Problem sein, oder?

*edit*: Mir geht es eigentlich nicht darum, das Akku-Pack zu schützen, 
sondern die Elektronik, die da dranhängt.

Viele Grüße,
Mampf

: Bearbeitet durch User
von Falk B. (falk)


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Mampf F. schrieb:

> wenn ich die Parameter der TVS-Dioden richtig verstanden habe, dann
> heißt das, dass eine zB SMBJ17A bei 17V garantiert nicht mehr Leakage
> hat als im Datenblatt angegeben (< 1µA)?

Ja, bei Nennspannung.

> D.h. ich könne ein 4s-Li-Ion Akku-Pack mit der SMBJ17A vor
> transientischen (tolles Wort^^) Impulsen schützen?

Warum sollte man das tun?

> Die Reserve von 200mV erscheint mir schon sehr knapp - sollte aber kein
> Problem sein, oder?

Nein.

> *edit*: Mir geht es eigentlich nicht darum, das Akku-Pack zu schützen,
> sondern die Elektronik, die da dranhängt.

Warum schreibst du das dann nicht direkt? Aber auch dort erschließt sich 
mir nicht der Sinn dieses "Schutzes". Ein Akkupack erzeugt keine 
Überspannungspulse.

von MaWin (Gast)


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Mampf F. schrieb:
> wenn ich die Parameter der TVS-Dioden richtig verstanden habe, dann
> heißt das, dass eine zB SMBJ17A bei 17V garantiert nicht mehr Leakage
> hat als im Datenblatt angegeben (< 1µA)?

Ja.

> D.h. ich könne ein 4s-Li-Ion Akku-Pack mit der SMBJ17A vor
> transientischen (tolles Wort^^) Impulsen schützen?

Nein.
Der LiIon Akku ist dermassen viel niederohmiger als die "Schutz"Diode, 
dass er selbst die Spannung stärker beeinflusst (niedrig hâlt) als die 
Diode.

Ein "Transient" am Ende der Yleitung hat keine Chance, die Akkuspannung 
auch nur um 0.2V zu überhöhen, da müssten (bei 10mOhm 
Akkuinnenwiderstand) schon mehr als 20A fliessen, mehr jedenfalls als 
die Diode abfangen kann.

von Mampf F. (mampf) Benutzerseite


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Falk B. schrieb:
> Mampf F. schrieb:
>> *edit*: Mir geht es eigentlich nicht darum, das Akku-Pack zu schützen,
>> sondern die Elektronik, die da dranhängt.
>
> Warum schreibst du das dann nicht direkt? Aber auch dort erschließt sich
> mir nicht der Sinn dieses "Schutzes". Ein Akkupack erzeugt keine
> Überspannungspulse.

Das kam mir erst im Nachhinein, dass das irreführend sein könnte.

Nein, das nicht ... aber evtl ein Buck/Boost, zB wenn sich die Last 
ändert.

Hatte da ein BMS verbaut und das hat bei solchen Spikes regelmäßig 
abgeschaltet (immer nur bei Laständerungen ab ca 4A Ausgangsstrom). 
Zusätzlich gibt es ein paar MOSFETs am Akku, deren Gates ich solche 
Spikes nicht zumuten möchte usw ...

Also quasi für Anwendungsfälle, für die TVS-Dioden gedacht sind :)

von Mampf F. (mampf) Benutzerseite


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MaWin schrieb:
> Ein "Transient" am Ende der Yleitung hat keine Chance, die Akkuspannung
> auch nur um 0.2V zu überhöhen, da müssten (bei 10mOhm
> Akkuinnenwiderstand) schon mehr als 20A fliessen, mehr jedenfalls als
> die Diode abfangen kann.

Oh das ist interessant - vorhin hatte ich gerade noch geschrieben, dass 
eine Laständerung an einem Buck/Boost, der am Akkupack hängt, die 
Schutzschaltung eines BMS getriggert hat.

Das ist so ein BMS mit Balancer und Schutz-Schaltung gegen Überstrom, 
Über- und Unterspannung und den Shunt für den Überstromschutz hatte ich 
testweise mal überbrückt, um zu kucken, ob bei Laständerungen am 
Buck/Boost kurzzeitig zuviel Strom gezogen wird.

Da es der Strom aber nicht war, dachte ich mir, das könnte man mit einer 
TVS-Diode in den Griff bekommen, da dann wohl der 
Über-/Unterspannungsschutz gegriffen hat.

von Name: (Gast)


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Die Diode allein bringt wenig:
Bei einem Strom von 21.7A hat sie eine Klemmspannung von 27,6V.

Das heißt dass in deinen Akku bei dieser Spannung ein sehr hoher Strom 
fließen wird. Wenn der Akku 4x3,6V und 100mOhm Innenwiderstand hat sind 
es 132A.
Will heißen: Ein Großteil des Stromes fließt in den Akku, nicht die 
Diode.
Oder wie es jemand weiter oben ausgedrückt hat: Der Akku hat einen 
niedrigeren Innenwiderstand als die Diode.

Wenn du deinen Akku schützen willst, wirst du den Strom in den Akku 
begrenzen müssen, zum Beispiel durch einen Serienwiderstand. Oder eine 
Diode in Flussrichtung verwenden die einen Stromfluss in den Akku 
verhindert (die aber dafür das Laden verhindern würde).

Ob das möglich ist, musst du dir überlegen.

Was nicht heißt, dass TVS-Dioden Unsinn sind:
Die TVS-Dioden sind z.B. ideal am Eingang einer Schaltung: Hat man dort 
z.B. einen Spannungsregler der 35V aushält und eine 15V-TVS-Diode, dann 
kann die ziemlich hohe Transienten schlucken, bevor die Schaltung ein 
Problem bekommt.
Aber die Diode allein hilft dir nicht. Man braucht ein Konzept.

Das Schöne bei TVS-Dioden ist, das ist alles super berechen- und 
simulierbar.

von Dieter (Gast)


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TVS wird mit einer Sicherung verwendet, die ausloesen soll, wenn der 
DCDC-Abwaertswandler durchlegiert. Die wertvolle Schaltung dahinter soll 
so geschuetzt werden.

von Name: (Gast)


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Dieter schrieb:
> TVS wird mit einer Sicherung verwendet, die ausloesen soll, wenn
> der
> DCDC-Abwaertswandler durchlegiert. Die wertvolle Schaltung dahinter soll
> so geschuetzt werden.

Das ist EINE Anwendung. Und eine, die man so nur bei Bastelkram und 
schlechter Elektroink nötig ist.

Wir habe in der Firma mehrere hunderttausend Platinen mit Buck-Reglern 
im Feld, ein Schaltegler durchlegiert ist genau 0mal. Und ja, das wird 
schon verfolgt (Reparaturstatistik).

Das Ding heißt nicht umsonst Transient Voltage Supressor. Das könnte ein 
kleiner Hinweis auf die Anwendung sein...

von MaWin (Gast)


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Dieter schrieb:
> TVS wird mit einer Sicherung verwendet, die ausloesen soll, wenn
> der DCDC-Abwaertswandler durchlegiert. Die wertvolle Schaltung dahinter
> soll so geschuetzt werden.

Dafür verwendet man crow bars, Trisils.

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