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5V Schutzschaltung
23.07.2014, 19:38
Beitrag #1
5V Schutzschaltung
Hallo,

ich betreibe meinen Mega samt Zusatzschaltungen über 5V. Nun möchte ich den 5V Eingang des Gesamtsystems gegen Überspannung absichern (sagen wir mal, wenn man z.B. das Netzteil des Laptops mit 19V erwischt ;-) ).

Leider habe ich bisher noch keine andere Lösung gefunden, als ein 7V Netzteil zu nehmen, um dieses über einen Step-Down zu führen. Ich möchte aber bei meinen 5V bleiben.

Vielleicht gibt es ja auch ein Bauteil oder eine Schaltung mit einem speziellen Namen nach dem ich suchen kann.

Vielen Dank
itsy
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24.07.2014, 02:24
Beitrag #2
RE: 5V Schutzschaltung
Hallo itsy,

also deine Eingangsspannung am Mega beträgt nur 5V?
Die kleinste Eingangsspannung sollte aber 7V betragen...

Für kleine Schaltungen würde ich immer Dioden verwenden, entsprechend dem Gesamtstrom und Spannung (nur in eine Richtung soll die Spannung fließen).

Habe schon öfters gelesen, dass Feinsicherungen verwendet werden, kann mir aber nicht vorstellen, dass diese wirklich effektiv und zuverlässig arbeiten (also bei 5V).

Korrigiert mich, wenn ich falsch liege. Ich würde lieber Dioden nehmen, da eine FF Sicherung, mit L Ausschaltvermögen wahrscheinlich immernoch zu lange braucht um auszulösen.
Denke dran, dass die Feinsicherungen zu den Schmelzsicherungen gehört, also Bei Kurzschluss oder Überlast, reagiert die Sicherung zeitverzögert. (Draht brennt durch, somit muss erst ein hoher Strom fließen).

Mit freundlichen Grüßen

Robin
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24.07.2014, 09:57
Beitrag #3
RE: 5V Schutzschaltung
Hallo Robin,

es verhält sich mit der Spannung wie folgt:

Ein normaler Mega wir immer mit 5 betrieben. Versorgt wird er dabei entweder direkt mit 5V über den USB-Anschluß oder über die 5V Pins (offiziell nur über VIN).
Wenn Du den Eingang über die Rundbuchse verwendest, dann läuft dieser erst über einen Spannungsregler auf der Platine, der aus 7-12V (max 6-20V) entsprechend 5V für den Mega bereit stellt.

http://arduino.cc/en/pmwiki.php?n=Main/A...rdMega2560

Eine Diode zum Schutz gegen Fehlpolung sollte auf dem von mir gesuchten Schutzmodul natürlich nicht fehlen.
Und zum Schutz gegen kleinere Spannungsschwankungen sollte gerne auch eine entsprechende Z-Diode oder ein Varistor eingesetzt werden. Bei deieser Methode wird allerdings bei Überschreitung einer bestimmten Spannung praktisch gesehen ein Kurzschluss zur Spannungsquelle erzeugt (zumindest bei den Schaltungen, die ich bisher gesehen habe).
Bei höheren Spannung / Strömen sicherlich nicht wirklich für das (falsch angeschlossene) Netzteil gesund.

Daher sollte bei Überschreitung einer höheren Spannung die Stromzufuhr einfach gekappt werden - so sieht das zumindest meine ideale Welt vor :-)

Mit der Schmelzsicherung hast Du natürlich Recht - die reagiert viel zu träge.

Viele Grüße
itsy
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24.07.2014, 14:12
Beitrag #4
RE: 5V Schutzschaltung
Hy Hallo,

warum alles so Kompliziert.
Nimm doch einen LM-7805 Spannungsregler, der verträgt Spannung bis 35V am eingang und liefert dir bis 2A und gibt dir eine Konstante 5V Spannung mit den entsprechenden Kondis aus.

Und wennst ganz auf nummer sicher gehen willst dann schaltest du noch ne Zener Diode dahinter um wirklich alles über 5V zu killen.
Verpolungsschutz 1N4004 noch evtl. mit dazu am Eingang und et voilà Spannungsschutz und Verpolungsschutz in einem.

Oder lieg ich hier falsch?!

Greez
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24.07.2014, 15:45 (Dieser Beitrag wurde zuletzt bearbeitet: 24.07.2014 15:55 von itsy.)
Beitrag #5
RE: 5V Schutzschaltung
Hallo Wampo,

wie gesagt, diese Idee hatte ich ja bereits eingangs erwähnt, allerdings möchte ich nicht unnötig Energie verbraten, was ich mit einem mind. 7V Netzteil und einem Spannungsregler tun würde. Auch wenn ein Step-Down einen recht guten Wirkungsgrad hat.

Zur Not müsste ich das halt so machen - aber ich möchte erst einmal schauen, ob es hier vielleicht noch ein paar gute Ideen gibt.

Viele Grüße
itsy

Ich glaube ich habe eine Spur ... klick
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24.07.2014, 16:57
Beitrag #6
RE: 5V Schutzschaltung
Hallo itsy,

suche mal nach Überspannungsschutzdiode.
Es gibt da z.B. den Typ 1N5908 für 5V.

Davor kann man dann eine Feinsicherung schalten, welche im Fehlerfall abschaltet.
Bei zu hoher Spannung fließt ein großer Strom über die Diode welcher ausreichen sollte die Feinsicherung auszulösen.
Feinsicherung z.B. 200mA oder 315mA FF.
Wert und Abschaltgeschwindigkeit der Feinsicherung musst du ausprobieren, sie soll ja den Einschaltstrom des MEGA überleben.

Viele Grüße
Arne

ExclamationMit zunehmender Anzahl qualifizierter Informationen bei einer Problemstellung, erhöht sich zwangsläufig die Gefahr auf eine zielführende Antwort.Exclamation
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24.07.2014, 19:01
Beitrag #7
RE: 5V Schutzschaltung
Hallo Arne,

an einer prinzipiell gleichen Idee bin ich auch grade dran.

Zuerst kommt eine Diode als Polungsschutz, dahinter dann eine Suppressordiode für kurze Überspannungen und dahinter ein Thyristor-Crowbar, die letztlich eine Schmelzsicherung zündet.

Die gleiche Suppressordiode habe ich auch gefunden - dann brauche ich schon mal nicht zu fragen ob die passt - vielen Dank :-)

Als Diode für Polungsschutz kann ich doch einfach irgendeine Diode mit entsprechend hocher Sperrspannung nehmen z.B. diese hier klick oder?

Bei der Feinsicherung kommt es doch darauf an, dass sie minimal die Dauerspannung verträgt (bei 5V kein Problem) und dann den gewünschten maximalen Strom, oder? Hier würde ich diese hier vorschlagen klick

Die Informationen zur Crowbar habe hier hier gefunden klick

Jetzt weiß ich leide rnicht, welchen Thyristor ich nehmen soll und wie ich die Bauteile dimensioniere (berechne) ...

Viele Grüße
itsy
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24.07.2014, 20:23
Beitrag #8
RE: 5V Schutzschaltung
Wäre der Thyristor passend klick
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