einfacher Verpolschutz für Platine

Chris schrieb:

Warum nehme ich genau diesen Widerstand und diese Z-Diode?

Du brauchst nicht genau diese zu nehmen. Entscheidend ist nur, dass es funktioniert und keines der Bauelemente überfordert ist. s. P-Type MOSFET Circuit https://resources.pcb.cadence.com/blog/simple-solutions-for-reverse-polarity-protection

Chris schrieb:

Warum nehme ich genau diesen Widerstand und diese Z-Diode?

Bei 12V brauchst du gar keine Z-Diode. Denn die sorgt nur dafür, dass die Ugsmax nicht überschritten wird. Bei Mosfets ab 50V Udsmax aufwärts ist die Ugsmax im Bereich von ×-20V wie auch bei deinem IRF9530.

Kann es sein dass hier im Netz zahlreiche falsche Abbildungen vorliegen? Vgl. https://www.lothar-miller.de/s9y/archives/45-Verpolschutz.html#content https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/d/d9/Verpolungsschutz_Mosfet.png (Drain Richtung Eingang, Source Richtung Last)

Hier verstehe ich auch eines nicht https://www.reddit.com/r/ElectricalEngineering/comments/107axtv/can_anyone_tell_me_what_the_purpose_of_the_zener/ Meiner Ansicht nach wird die rote Indicator LED gar nie leuchten...

Was ist eigentlich, wenn bei falscher Polung GND nun +24V führt. Hat das nicht Auswirkung auf angeschlossene externe Geräte, z.B. wenn die Schaltung über USB mit einem Desktop Rechner verbunden ist. Dann fließt die +24V dort über das USB Kabel hochstromig ab? Oder ist damit lediglich das Potential meiner Schaltung auf Masse gezogen ?!

Roland M. schrieb:

Kann es sein dass hier im Netz zahlreiche falsche Abbildungen vorliegen? https://www.lothar-miller.de/s9y/archives/45-Verpolschutz.html (Drain Richtung Eingang, Source Richtung Last)

Nein, lies die Beschreibung: erst leitet bei richtiger Polung die Bodydiode, dann übernimmt der parallel geschaltete Mosfet. Die Bodydiode des Q3 im dritten Bild ersetzt also zu Beginn einfach die D1 im ersten Bild.

Als Denkanstoß: so eine Diode hat einen Pfeil, der angibt, in welche Richtung sie den (technischen Strom von plus nach minus) durchlässt. Und: dem Mosfet ist es völlig egal, "wie herum" der Strom durch ihn hindurchfließt, solange die Ugs passt.

Ein Tipp: im Zweifelsfall einfach mal ein paar Nächte drüber nachdenken.

Roland M. schrieb:

Was ist eigentlich, wenn bei falscher Polung GND nun +24V führt. Hat das nicht Auswirkung auf angeschlossene externe Geräte, z.B. wenn die Schaltung über USB mit einem Desktop Rechner verbunden ist.

So ein Verpolschutz funktioniert per Definition nur dann, wenn es keinen anderen möglichen Strompfad gibt. Ein Schaltplan mit den beteiligten Geräten und Strompfaden wirkt da Wunder.

Roland M. schrieb:

Kann es sein dass hier im Netz zahlreiche falsche Abbildungen vorliegen? ...

Nein, bei einem Verpolschutz willst du gerade NICHT, dass die Schaltung trotzdem über die Body-/Substratdiode des MOSFETs mit der falsch gepolten Spannung versorgt wird.

Roland M. schrieb:

Dann fließt die +24V dort über das USB Kabel hochstromig ab?

Spannung ist eine PotentialDIFFERENZ zwischen zwei Punkten. Strom fließt, aber nicht Spannung. Damit Strom fließen kann, wird ein geschlossener Stromkreis benötigt. Es kommt also auf die Verdrahtung der Geräte an, was dann passiert.

Roland M. schrieb:

Meiner Ansicht nach wird die rote Indicator LED gar nie leuchten...

Wie kommst du zu dieser Meinung, insbesondere wenn du berücksichtigst, was diese LED anzeigen soll?

Ich frage mich immer wozu man sowas irgendwo braucht. Ist das ne Absicherung für's Alter?

Neulich hier im Forum gelesen, Abschleppdienst schließt Starthilfe verpolt an - wenn es soweit ist sollte man in Rente gehen.

Alexander schrieb:

Ich frage mich immer wozu man sowas irgendwo braucht. Ist das ne Absicherung für's Alter?

Absicherung gegen Fachkräftemangel. Frag mal die Autoindustrie. Die fordert IMHO für jede Einbaukomponente mit interner Elektronik einen Verpolschutz.

Alexander schrieb:

Ich frage mich immer wozu man sowas irgendwo braucht.

Bist du noch so jung, dass du noch nie ein Netzteil oder eine Batterie verkehrt herum angeklemmt hast?

Ich habe hier mehrere zugekaufte 24V-Geräte unterschiedlicher Hersteller mit je 1 handelsüblichen 2-poligen 3,5mm Phoenix-Buchse zur Stromversorgung. Leider konnten sich offenbar die Entwickler nicht darauf einigen wohin sie was legen und so haben sie die schlechte Variante der 50%-Chance genommen: die Belegung für + und - ist jeweils anders.

Weil ich immer wieder mal schnell das eine oder andere Gerät anschließen muss, habe ich ein Netzteil, das auf 2 Phoenix-Stecker geht, die unterschiedlich gepolt sind.

Und was soll ich sagen: es ist gut, dass beide Entwickler unabhängig voneinander eine Diode gegen Verpolung eingebaut haben...

Neulich hier im Forum gelesen, Abschleppdienst schließt Starthilfe verpolt an - wenn es soweit ist sollte man in Rente gehen.

Dann hätte ich schon mit 20 in Rente gehen können. Und man glaubt es kaum: mein Kumpel hat es geschafft, seine Autobatterie verkehrt herum anzuschließen, weil er eine mit vertauschten Polen gekauft hat (war billiger).

Ist das ne Absicherung für's Alter?

Wenn du älter wirst, dann hast du mehr gesehen und kannst die Risiken besser einschätzen.

Rainer W. schrieb:

Roland M. schrieb:

Meiner Ansicht nach wird die rote Indicator LED gar nie leuchten...

insbesondere wenn du berücksichtigst, was diese LED anzeigen soll?

Ich hätte da eine rot/grüne Duo-LED vorgesehen:

• rot = verpolt
• grün = passt so!

1

 Vin ------o----->|----- Vin(verpolgeschützt)

2

           |

3

          RV

4

           |

5

         .-o-. Duo-LED

6

         |   |

7

         -   v  grün

8

    rot  ^   -

9

         |   |

10

         '-o-'

11

           |

12

GND -------o--------------

Lothar M. schrieb:

Bist du noch so jung, dass du noch nie ein Netzteil oder eine Batterie verkehrt herum angeklemmt hast?

Klar, aber sowas macht man genau einmal. Das fatscht ordentlich und brennt sich ein.

Lothar M. schrieb:

Ich hätte da eine rot/grüne Duo-LED vorgesehen:

Ist aber nicht. Vielleicht ist die Schaltung irgendwo tiefer eingebaut, so dass die LED sowieso nur bei Inbetriebnahme zugänglich ist und im normalen Betrieb völlig unbeobachtbar vor sich hin funzeln würde. In manchen Umgebungen will man auch keinen leuchtenden Christbaum, wenn alles in Ordnung ist. Und dem Verständnis von Roland würde das wohl auch nicht helfen ;-)

Rainer W. schrieb:

Lothar M. schrieb:

Ich hätte da eine rot/grüne Duo-LED vorgesehen:

Ist aber nicht.

Es ist aber eine grüne LED nach dem Schaltregler drin.

Vielleicht ist die Schaltung irgendwo tiefer eingebaut, so dass die LED sowieso nur bei Inbetriebnahme zugänglich ist und im normalen Betrieb völlig unbeobachtbar vor sich hin funzeln würde

Wahrscheinlich ist die Schaltung nicht "tief eingebaut", denn die dort montierte Hohlbuchse deutet darauf hin, dass der einsteckende alltägliche User die rote LED durchaus gleich sieht. Für einen "tiefen Einbau" in einem Schaltschrank hätte ich industrielle Steckverbinder erwartet.

Roland M. schrieb:

Was ist eigentlich, wenn bei falscher Polung GND nun +24V führt. Hat das nicht Auswirkung auf angeschlossene externe Geräte, z.B. wenn die Schaltung über USB mit einem Desktop Rechner verbunden ist. Dann fließt die +24V dort über das USB Kabel hochstromig ab? Oder ist damit lediglich das Potential meiner Schaltung auf Masse gezogen ?!

Du kannst bei Bedarf auch in beide Leitungen einen Verpolschutz (Diode, MOSFET) einbauen.

Obelix X. schrieb:

Du kannst bei Bedarf auch in beide Leitungen einen Verpolschutz einbauen.

Die Masse hat dann natürlich nichts mehr mit dem Minuspol der Versorgung zu tun. Höchstens, wenn die beiden übers E-Werk wieder verbunden werden... ;-)

Ob ein Verpolschutz funktionert, muss im Gesamtsystem mit allen beteiligten Komponenten untersucht werden. Ohne weitere Untersuchungen funktioniert ein Verpolschutz nur bei potentialfreien Geräten (oder Versorgungen) sicher.

Lothar M. schrieb:

Die Masse hat dann natürlich nichts mehr mit dem Minuspol der Versorgung zu tun. Höchstens, wenn die beiden übers E-Werk wieder verbunden werden... ;-)

Ja, das stimmt natürlich, man muss das Gesamtsystem sehen ob das geht. Oft ist aber der Entscheidende Bezugspunkt die Schaltungsmasse und nicht die Stromversorgungsmasse.

Lothar M. schrieb:

Es ist aber eine grüne LED nach dem Schaltregler drin.

Dann ist der Christbaum eben gewünscht. Eine LED am Ausgang überwacht zusätzlich den Schaltreglerausgang. Sobald die nicht leuchtet, muss sowieso jemand gucken, der sich damit auskennt ;-) Wenn dann trotzdem eine andere LED grün leuchten würde, wäre das eher verwirrend. Den Nutzer interessiert, ob das Ding seine Ausgangsspannung liefert. Da wäre es eher sinnvoll, eine 4-Pin Duo-LED einzubauen, die rote für Eingangsverpolung, die grüne für den Ausgang. Evtl. gibt es auch 3-Pin LEDs, die nicht intern als CA bzw. CC verbunden sind.