Ferdi schrieb:
> Im Schaltmoment entstehen Impulse im Nanosekundenbereich. Die Amplitude
> dieser Impulse reicht bis zu 2-3 fache des Betriebsspannung (+5V).
> könnt ihr mir eine TVS-Diode empfehlen, welche diese schnelle Impulse
> schlucken kann? Habt ihr eine andere Idee, wie man diese Impulse
> eliminieren kann?
Du solltest uns den ganzen Aufbau der Schaltung mal posten.
Die Freilaufdiode ist vorhanden. Deine Impulse entstehen am
Relaiskontakt. Genauer müßte man sagen, der Relaiskontakt öffnet den
Stromkreis. Damit das dann richtig funkt, müssen Induktivitäten im
Stromkreis sein die, wie beim Sperrwandler, beim Öffnen die Spannung
hochtransformieren.
Eine Leiterbahn hat schon eine gewisse Induktivität. Es gibt
verschiedene Faustformeln, eine besagt: 1 nH / mm. Das hängt aber stark
von der Geometrie ab.
https://www.elektronikentwickler-aachen.de/layouterstellung/layouterstellung_41.htm
Also, am effektivsten bekämpft man solche Peaks am Entstehungsort der
Spannung. Das ist die Induktivität. Wenn die Entstörung nur am Kontakt
durchgeführt wird, hat man immer noch hochfrequente Ströme über die
Leiterbahnen. Damit hat man dann immer noch einen Funksender.
https://www.ti.com/de-de/interface/circuit-protection/esd-protection-and-tvs-surge-diodes/products.html#p3197=26;43&p2192=Surge%20Protection
Es gibt auch noch die Möglichkeit Snubber einzusetzen. Da Du weist das
die Peaks im Nanosekundenbereich auftreten, hast Du anscheinend einen
entsprechenden Oszi. Das Messen solcher Störstrahlung ist schon allein
problematisch. Ein Oszi ist geerdet. Deine Schaltung auch? Es könnte
schon eine kappazitive Schleife bilden und falsche Bilder liefern. Auch
ist die Wahl des Massepunktes für die Prüfspitze gelegentlich nicht so
einfach.
OK, Snubber. Das ist ein RC - Glied in Reihe. Der ohmsche Widerstand
soll das Schwingungsverhalten dämpfen und somit den Peak verkleinern.
Jetzt müssen wir nur noch einen passenden KerKo heraussuchen.
Kapazitäten und auch Induktivitäten sind in der Realität je nach
Frequenzbereich eben auch anders. Murata und andere Hersteller liefern
Daten dazu. Sie liefern auch Simulationsmodelle für LTspice. Ein
Impedanzdiagramm ist zunächst schon ausreichend. Siehe Anlage.
https://ds.murata.co.jp/simsurfing/mlcc.html?lcid=en-us
Ich habe mir ein 1 nF/25V KerKo angeschaut. Die Eigenresonanz liegt bei
ca. 280 MHz. Das könnte schon passen. Wenn Du die 2 fache
Spitzenspannung hast, so ist der Schaltstrom nur zur Hälfte beiteiligt.
R = (2 x 5 V) / (18 A / 2) = 1,11 Ohm. Ich würde in der Tat 1 Ohm, 2,2
Ohm, 3,3 Ohm mal durchtesten.
Ob SMS - Bauteile für einen Snubber dies überleben wäre wieder ein
weiterer interesannte Aspekt. Eine TVS Diode schafft das.
Wie man sieht hat die TVS0500 einen Nennspannung von 5,0 V. Die
Durchbruchspannung beträgt aber 9,5 V. Sie zündet erst richtig bei 9,5
V. Allerdings fließt auch schon zuvor Ableitstrom der einen Peak
mindert. Am besten mal einsetzen und mit dem Oszi beobachten. Eine TVS -
Diode & ein SMD - Snubber wären wohl ein gutes Paar.
Übrigens, einen 1 nF Folienkondensator wirst Du nicht so ohne weiteres
einsetzen können. Er ist volumenmäßig größer und deshalb liegt seine
Resonanzfrequenz viel tiefer.
Zur TVS - Diode. Die 5 V - Type hat eine Größe von 2 x 2 mm!
Die Maximum Slew Rate liegt bei 2,5 V/us. Eigentlich für ns - Peaks
nicht sehr schnell. Allerdings könnte hier der Snubber helfen und den
Peak verbreitern und somit die Flanken verflachen.
Ein Bild vom Aufbau könnte neue Ideen liefern.
mfg Klaus
