Verpolungsschutz via MOSFET - ESD etc?

[Michael W. (micha124)]

Hallo,

ich habe eine der Platinen meiner FBH-Steuerung mit einem 
Verpolungsschutz ausgestattet (siehe Anhang).

Im Grundsatz funktioniert die Schaltung auch (=ist seit über einem Jahr 
in Betrieb ohne Probleme).

Ich habe dieselben Platinen auch aufgeschraubt auf einem Testbrett 
(primär für die SW-Entwicklung) hier neben meinem Schreibtisch stehen 
(d.h. ebenso verlötet etc.).

Aus irgendeinem Grund habe ich nun einen Kurzschluss am Eingang zwischen 
1 und 2. Mit dem Multimeter messe ich hier polarisationsunabhängig ca. 
0.4 Ohm). Von daher vermute ich, dass der Q2 hier defekt ist.

Unabhängig davon, dass ich den einfach tauschen kann, stelle ich mir 
aber die Frage, ob ich bei dem Verpolungssschutz etwas übersehen habe 
bzw. ob der noch optimiert werden kann (zumindest für künftige 
Projekte).

(Leistung läuft da nicht viel drüber - dahinter hängen die Thermostate 
mit jeweils einem µC) und die 5V sind für die Displaybeleuchtungen. 
Ströme im Bereich < 100mA.

Grüße und Danke

Micha

[Frank O. (frank_o)]

Was ist mit einer Diode als Verpolungsschutz?
Hat in vielen Gabelstaplern völlig ausgereicht.

[Michael W. (micha124)]

Hi,

Diode hatte ich mir auch zuerst überlegt. Mit Diode sinkt aber die 
Versorgungsspannung um ca. 0.7V.

Mein Ziel ist hier, einen Verpolungsschutz ohne (relevante) 
Spannungsverringerung zu erreichen.

Am "Vordereingang" der Gesamtschaltung kommen 12V rein und werden dort 
dann runtergeregelt auf 3.3V bzw. 5V. Dort habe ich das via Diode 
gemacht. Nach dieser Platine habe ich dann aber die 3.3V bzw. 5V, die 
dann nicht mehr geringer werden dürfen. Ansonsten müsste ich auf dem 
"Powerboard" 4V und 5.7V bereitstellen.

Grüße Micha

[Frank O. (frank_o)]

Mit einer Schottky Diode nicht. Da sind es nur 0,3-0,4V.

[Dieter D. (Firma: Hobbytheoretiker) (dieter_1234)]

Es gibt im SOA-Diagramm keine DC-Linie.

Wenn also die Last etwas größere Glättungskondensatoren haben sollte 
(oder die Quelle) kann es passieren beim Ein- oder Ausschalten den SOA 
Bereich zu reißen.

Die maximale Gatespannung beträgt 12V. Wenn zwischen Masse (Gate) und 
Source in eine Richtung eine Spannung anliegt, zum Beispiel durch 
elektrostatische Aufladung, die sich beim Stecken entlädt, wird durch 
den Widerstand und die LED diese begrenzt. In der anderen Richtung ist 
die Sperrspannung der LED zu überwinden. Diese ist zwar nicht hoch, aber 
diese wenigen zusätzlichen einstelligen Volts schaffen es nach Murphy 
manchmal doch.

[Michael W. (micha124)]

Hi,

bleibt die Frage, was kann ich dagegen tun und wie schütze ich sinnvoll 
die gesamte Schaltung gegen Verpolung ohne hierbei die Spannung zu 
reduzieren?

Wäre eine Diode in Sperrichtung als "Kurzschlussdiode" evtl. eine 
Lösung?

Ggf. mit einer Eingangssicherung, die in dem Fall geopfert wird?

Grüße Micha

[Manfred P. (pruckelfred)]

Michael W. schrieb:
> Wäre eine Diode in Sperrichtung als "Kurzschlussdiode" evtl. eine
> Lösung?
> Ggf. mit einer Eingangssicherung, die in dem Fall geopfert wird?

Habe ich mal an 12V gebaut, mit Anzeige.

Interessant wird das, wenn die Quelle nicht genug Strom liefert, die 
Sicherung zu töten, aber genug, die Diode kochen zu lassen.

Antiparallele Diode und Sicherung nutze ich auch gegen verpolte 
Akkuladung an einem kleinen Lader, der nicht kindersicher ist.