Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik TVS-Diode auch als Verpolungsschutz?


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von rasz (Gast)


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Spricht etwas dagegen eine TVS-Diode und Polyfuse auch als 
Verpolungsschutz zu nutzen? A la 
https://de.wikipedia.org/wiki/Verpolungsschutz#/media/Datei:Verpolungsschutz_diode-parallel.PNG

Da könnte ich mir eine dedizierte Verpolungs-Diode sparen. Oder übersehe 
ich was?

Viele Grüße

: Verschoben durch Moderator
von rasz (Gast)


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Achso, eine der Hauptfragen ist: Was macht die Polyfuse bei einem 
ESD-Schlag. Ich hab da keine brauchbaren Infos gefunden.

von Harald (Gast)


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Kann funktionieren, einzig die Dimensionierung KANN knifflig werden. 
Temperatur, Spannungsbereich, Quellenimpedanz etc. pp. So eine Polyfuse 
ist ja meist nicht besonders schnell noch verhält sie sich so, wie man 
es gerne hätte.

von Harald (Gast)


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rasz schrieb:
> Was macht die Polyfuse bei einem
> ESD-Schlag.

Ich würde sagen nichts von Bedeutung.

von Name: (Gast)


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rasz schrieb:
> Spricht etwas dagegen eine TVS-Diode und Polyfuse auch als
> Verpolungsschutz zu nutzen? A la
> 
https://de.wikipedia.org/wiki/Verpolungsschutz#/media/Datei:Verpolungsschutz_diode-parallel.PNG

Theoretisch nichts.

Praktisch ist der Fall nicht so klar:
Wenn du ein Netzteil verpolt anschließt fließt erst mal ein Batzen 
Strom, bis die Polyfuse reagiert. Die TVS-Diode hat eine 
Vorwärtsspannung, und da kommen gern 1-2V bei 20A oder mehr zusammen.

Also fließt ein Teil des Stromes durch deine Schaltung.

Es kommt drauf an, was die Polyfuse für einen Innenwiderstand hat, deine 
Spannung und der Vorwärtsspannung der TVS-Diode.
Bei einer kleinen  Polyfuse und einer großen TVS-Diode kann das gehen. 
Die Vorwärtsspannungen sind ja oft spezifiziert.

Speziell für 5V und 1A Polyfuses ist das oft problemlos möglich. Für 24V 
und 10A geht das oft nicht. Immer ist es eben ein bischen 
Recherchiererei und Rechnerei, wenn das zuverlässig funktionieren soll.

Natürlich brauchst du ein Netzteil, dass die Polyfuse überhaupt über die 
Kante geschoben bekommt ;-)

von Dieter D. (Firma: Hobbytheoretiker) (dieter_1234)


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rasz schrieb:
> Oder übersehe ich was?

Da muss der Trias (Dreisatz) aus Diode, Sicherung und Vorwiderstand gut 
aufeinander abgestimmt werden. Eingeschränkt werden muss das noch auf 
eine Last mit kleinem Stromverbrauch.

von rasz (Gast)


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Hmm, danke für die Antworten. So richtig befriedigend ist das ja alles 
nicht. Also doch einfach eine Diode in Serie? Oder drauf vertrauen, dass 
die Leute schon kein vemrurksten Hohlstecker benutzen?

von Kevin M. (arduinolover)


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Keine Diode in welcher Form auch immer ist ein schöner Verlobungsschutz. 
Vielleicht noch eine in Serie aber da hat man unter Umständen viel Drop 
und Hitze. Ich bin ein Freund von MOSFETs zu diesem Zweck.

von Olaf (Gast)


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> Was macht die Polyfuse bei einem ESD-Schlag.

Sie leuchtet sobald sie aufgemacht hat und die 1000V mit ihrem 
unzureichenden Pinabstand abhalten will. Sieht huebsch aus.

Olaf

von yeet (Gast)


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Warum kein P-Fet als Verpolungsschutz?
https://www.youtube.com/watch?v=IrB-FPcv1Dc

von Name: (Gast)


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rasz schrieb:
> Hmm, danke für die Antworten. So richtig befriedigend ist das ja
> alles
> nicht. Also doch einfach eine Diode in Serie? Oder drauf vertrauen, dass
> die Leute schon kein vemrurksten Hohlstecker benutzen?

Bei einem Hohlstecker halte ich einen Verpolschutz für eigentlich nicht 
zwingend, ein Hohlstecker kann ja nicht falsch herum angesteckt werden.

Sowas mache ich hauptsächlich dann, wenn eine Versorgung falsch herum 
angesteckt werden kann, oder wenn Klemmen verwendet werden.

Ich setze Verpolschutz oft so um:
I<2A Schottkydiode in + wie SS34
I>2A PMOS
Wenn es ganz niederohmig sein muss, mit z.B. einen SUM110 oder so.

Der Nachteile von Polyfuse/Sicherung + Diode sind:
Netzteile ohne Kurzschlussschutz können zerstört werden.
Bei modernen Netzteilen mit Hiccup-Mode triggert das gar nicht, dann 
schmurgelt das verpolt stundenlang herum.
Polyfuses haben oft auch begrenzte Schaltzyklen (manchmal nur 10).
Sicherungen sind nach Verpolung kaputt.
Die Schaltung bekommt -Vf der Diode zu sehen, was nicht schön ist.

von Name: (Gast)


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Als kleine Warnung:

Ist die Versorgung nicht Potentialfrei hat das Konsequenzen:

Das Massepotential der Schaltung springt bei Verpolung auf +VCC. Wenn 
die Versorgung auf ein zweites Gerät geht, das nicht verpolt 
angeschlossen ist, kann man einen Kurzschluss über Datenleitungen haben.
Eine RS422-Leitung mit AWG26 oder ein USB-Kabel mögen 15A aus einem 
Industrienetzteil nicht sehr gerne, das haben wir schon ausprobiert.

Das gilt für alle Verpolschutzkonzepte in +VCC.

In solchen Fällen heißt das: Gut Nachdenken, Blockschaltbilder zeichnen!

Für ein Gerät, das an einem Steckernetzteil hänt, ist das natürlich ohne 
Konsequenz.

von rasz (Gast)


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Kevin M. schrieb:
> Verlobungsschutz

Danke, aber Verlobung ist momentan kein Thema :P

Olaf schrieb:
> Sie leuchtet sobald sie aufgemacht hat und die 1000V mit ihrem
> unzureichenden Pinabstand abhalten will. Sieht huebsch aus.

Ich werd's bei Gelegenheit mal testen :)

yeet schrieb:
> Warum kein P-Fet als Verpolungsschutz?

Da ein ESD-Einschlag auf den Drain den PMOS wohl nicht lange überleben 
lassen würde. Ansonsten sehe ich die PMOS Lösung auch als schönste 
Lösung.

Name: schrieb:
> Der Nachteile von Polyfuse/Sicherung + Diode sind:
> Netzteile ohne Kurzschlussschutz können zerstört werden.
> Bei modernen Netzteilen mit Hiccup-Mode triggert das gar nicht, dann
> schmurgelt das verpolt stundenlang herum.
> Polyfuses haben oft auch begrenzte Schaltzyklen (manchmal nur 10).
> Sicherungen sind nach Verpolung kaputt.

Danke für die ganzen Infos. Ich konnte einiges von deinen Beiträgen 
lernen. Wie du auch schon sagst, beim Hohlstecker ist die Gefahr gering. 
Vmtl verzichte ich dann auf einen Verpolungsschutz.

Name: schrieb:
> Für ein Gerät, das an einem Steckernetzteil hänt, ist das natürlich ohne
> Konsequenz.

Es Handelt sich um ein Steckernetzteil. Danke für die weiteren Tipps :)

von Pete K. (pete77)


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yeet schrieb:
> Warum kein P-Fet als Verpolungsschutz?
> https://www.youtube.com/watch?v=IrB-FPcv1Dc

Tolles Video, lässt keine Fragen mehr offen. Danke für den Link!

von Der schreckliche Sven (Gast)


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rasz schrieb:
> Da ein ESD-Einschlag auf den Drain den PMOS wohl nicht lange überleben
> lassen würde. Ansonsten sehe ich die PMOS Lösung auch als schönste
> Lösung.

So ein Käse.
Wenn Du wirklich so einen zerstörerischen ESD-Einschlag erwartest 
(Atombombe?), mußt Du den vor aller Elektronik abfangen.
Sonst ist Verpolungsschutz mit Mosfet ideal.

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