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letzter Beitrag von kinzi am

Over Volt Protector

  • Ich bin bei Relaisschaltungen immer etwas skeptisch.
    Vor allem die Lösung mit der Zenerdiode, die dann die Transistoren schaltet, schaut auch etwas komisch aus.
    Hier kann es passieren, dass die Schaltung viel zu langsam auslöst und der C64 geröstet wird.


    Der Ansatz mit einem Varistor, so wie im Gleisi Netzteil, ist beim Auslösen viel schneller.
    Der Ansatz wie bei @JMP$FCE2s Schaltung mit einem Thyristor (wie im umgebauten 35€ Labornetzteil) löst sicher auch schneller aus.


    EDIT: Der Vorteil von diesem Teil: es kann ein altes Commodore Netzteil verwendet werden.

  • Die Frage die sich mir nach lesen des Schaltplans stellt:


    Wer ist schneller?
    Ein Relais, welches bei 5,51 bis 5,6V die 5 V vom Cevi trennt
    oder ein SRAM, sonstiger MOS Baustein welcher bei Überspannung stirbt.


    Zählt da der Impuls oder die Dauer der Überspannung?
    edit: da war Tulan schneller ;-)

  • Wikipedia: https://de.wikipedia.org/wiki/Varistor
    Varistoren haben Ansprechzeiten von unter einer Nanosekunde und können sehr kurzzeitige Überspannungen begrenzen, ohne zerstört zu werden.


    https://de.wikipedia.org/wiki/Relais
    Nachteile: hohe Ansprech- und Abfallzeit (Millisekunden gegenüber Mikro- und Nanosekunden bei Halbleitern, das heißt drei bis sechs Zehnerpotenzen)

  • Grundsätzlich zählt die Energie (Joule bzw. Ws), was wiederum mit der Dauer zu tun hat.
    Aber bei Halbleitern reichen oft schon sehr kurze Zeiten aus, um deren Tod zu bewirken.
    Statische Aufladung z.B. da ist nicht viel Energie im Spiel, aber dafür meist sehr hohe Spannung.
    Daher ist schnelleres Auslösen immer besser.

  • Jetzt musste ich mich doch mal anmelden, immer nur still mitlesen ist ja langweilig ... Hallo in die Runde :winke:


    Das verlinkte Konstrukt ist nicht wirklich empfehlenswert. Abgesehen davon daß es meiner Meinung nach völlig überteuert ist, und wohl selbst ziemlich schnell abnibbeln wird, dürfte es auch noch den guten C64 im Zeitraffer altern lassen.


    Die Verwendung von Relais sehe ich persönlich jetzt nicht so kritisch. Die Schaltgeschwindigkeit von Relais hat schließlich jahrzehntelang ausgereicht; erst seit etwa 15 Jahren muß es immer noch schneller gehen. Ich habe dagegen bei Thyristoren und Schottkydioden immer wieder Bedenken, daß es durch zu schnelles Schalten zu merkwürdigen Phänomenen kommen könnte.


    Aber die Schaltung ist der Abschuss. In dem Ding stimmt kein einziger Wert. Der Konstrukteur hat m.M.n. weder Grundwissen, noch eine Ahnung wie man einen Taschenrechner bedient, noch Messkenntnisse. Sorry ...


    Der R1 gehört da weg, und stattdessen an den Knotenpunkt D1/R2 und die Basis von Q1. Dann "könnte" man beachten, daß bei Z-Dioden eine 30%-tige Abweichung von der Soll-Spg. nicht wirklich ungewöhnlich ist solange die Mindestlast unterschritten wird. Das sind ja bekanntermaßen je nach Z-Diode 500uA bis 40mA; üblicherweise werden pi-mal-Daumen 10mA ausgerechnet /eingestellt. Hier am besten über R2, um von vornherein ein Flattern der Regelung zu vermeiden.


    Das dahinter ist ein ganz normaler Schaltverstärker. Der Ingenieur hat schlicht den für das Relais notwendigen Strom nicht herbekommen ... den bekommt er zwar immer noch nicht her :tanz: aber jetzt fällts nicht mehr gar so arg auf. D1 stärker auslegen und den Basis-Vorwiderstand von Q1 schön klein machen wär's vermutlich schon gewesen.
    So missachtet halt auch noch die Kombination R3-Q2 den Umstand, daß sich ein Transistor nur dann einigermaßen vernünftig als Schalter missbrauchen lässt wenn man ihn jew. über den Basisstrom brutal in die Sättigung fährt.
    Die läppischen 2mA über den R3 dürften wohl auch dran schuld sein daß D1 lediglich eine ZD4V7 und keine ZD5V1 ist. Und der Vollständigkeit halber - die D2 in Form einer 1N914 ist genauso interessant. Da letztere bereits seit etlichen Jahren zugunsten der 1N4148 als Nachfolgetyp nicht mehr hergestellt wird, ist das entweder steinalter Lagerbestand, oder irgendetwas absichtlich falsch gelabelt.


    Q1 und Q2 sind als Transistoren vom Typ BC548 zudem massiv überlastet; BC337, 2N2222 o.ä. wären weitaus sinniger. Denn ein Relais zieht nunmal enorm Strom. Im Falle diesen original 'Songle' -Chinarelais vom Typ SRD-05VDC-SL-C mit einem Ebaypreis von 90ct pro 10Stk., Versand schon mit eingeschlossen, sind es lt.Datenblatt 70+x mA Stromhunger. Ein BC548 wird das wohl keine 2 Jahre überleben.
    Wenn Q2 mit einem Kurzschluss ausfallen sollte, bliebe die Sicherung heile und die grüne LED würde schön brav dauerhaft leuchten ...


    Durch den zu großen R3 macht Q2 ansonsten niemals komplett auf; was entsprechend zu einer Unterspannung an RL1 führen dürfte. Womit das Relais nicht sicher anzieht; dummerweise wurde aber eh schon vergessen, daß ein Relais schon von Haus aus zu Kontaktprellen neigt. Jeder einzelne Kontaktpreller zieht einen kleinen Abrissfunken und damit eine kurzzeitige Spannungsüberhöhung nach sich. Dann rumpeln halt bei jedem 'Gerät einschalten' mal schnell 20 Nadelimpulse in Richtung "geschützten" C64 ...



    Um doch noch was gutes zu der Schaltung zu sagen: die Idee, im Fall des Falles die nachfolgende Elektronik einfach mittels eines Relais komplett vom Trafo wegzuschalten, gefällt mir. Deutlich besser, wie den armen 7805 in die Strombegrenzung zu reißen.
    So viel wollte ich jetzt gar nicht schreiben :rolleyes:

  • Hallo Claus


    Schön das Du Dich angemeldet und herzlich willkommen hier.


    Jedes Wort von dem was Du hier schreibst ist richtig und zeigt mir das man mancher Schaltung
    doch mehr als 5 Sekunden Betrachtung schenken sollte.


    Grüße
    Michael

  • Jetzt musste ich mich doch mal anmelden, immer nur still mitlesen ist ja langweilig ... Hallo in die Runde :winke:

    Willkommen und vielen Dank für den fundierten Beitrag!
    Warum findest Du ein mechanisches Relais gut? Wäre eine halbleiterbasierte Lösung nicht viel besser, da schneller?

  • Halbleiter schalten natürlich WESENTLICH schneller als jedes Relais. Eine Überspannungserkennung mit nachfolgender Abschaltung per Relais alleine würde nix bringen.
    Halbleiter Crowbarschaltungen schliessen innerhalb von Nanosekunden die Versorgungsspannung kurz wärend Relais zum abfallen gerne mal Milisekunden brauchen.


    Claus08 befürchtet das eine Crowbar den Regler im Netzteil dauerhaft voll belastet. Dem kann man entgegenwirken indem das Netzteil etwas mehr Leistung liefern kann als es Notwendig wäre und dafür dann die Sicherung die so eine Crowbar zum durchbrennen bringen soll entsprechend kleiner macht.
    Wenn dann die Sicherung durchgebrannt ist hat man exakt denselben Zustand wie als wenn ein Relais abgefallen wäre.


    Nur mit dem Vorteil:


    1. Es geht viel schneller
    2. Wärend der Übergangszeit kann eine hohe Spannung nichts mehr kaputtmachen weil durch die Crowbar Kurzgeschlossen.

  • Die Schaltung von @JMP$FCE2 kann man in 15min auf einem Streifenraster aufbauen und kostet ein paar Euro. Die kann man in einem Schrumpfschlauch verstecken.


    Und sie funktioniert sehr gut.
    Müsste man mal mit ein paar OpferRAMs testen, ob die die Überspannung aushalten. Bzw ab wann sie kaputt gehen, trotz Crowbar.

  • Naja, die verlinkte Schaltung ist eigentlich auch eine Form einer Crowbar. Nur daß zu der Zeit, wo einen ´Transistor als Schalter missbrauchen´ noch alltäglich war, noch niemand denglisch gesprochen hat. Das Ding nannte sich stattdessen ´Klemmschaltung´ oder (etwas unfeiner^^) ´Selbstmörderschaltung´. Das Prinzip an sich ist uralt.


    Die verlinkte Crowbar hat halt noch das Konzept der elektronischen, selbst rückstellenden, Sicherung mit dabei. Die Glasrohrsicherung dient nur derAbsicherung von sonstigen unvorhersehbaren Fällen. Wie z.B., daß die Crowbar selbst ´völlig unvorhergesehen´ nicht funktioniert; was die Feinsicherung aber wohl hier entsprechend Murphy´s Gesetz schlicht grinsend ignorieren wird.


    Ich stelle mir die Frage, wo extrem schnelle Überspannungen herkommen sollten. Netzwechselspannung 50Hz, dann ein schwerer Trafo der alles höherfrequentere bombig abblockt, nach der Zweiweggleichrichtung eine unsaubere 100Hz- Gleichspannung. Und die 78xx sind ja grad genau wegen ihrem [lahmen] äußerst sanften Regelungsverhalten so beliebt.


    Ob Relais oder elektronischer Schalter dürfte ziemlich gleich bleiben. Hat beides seine Vor- und Nachteile.


    Ein vernünftiges Kleinleistungsrelais schaltet innerhalb von 5ms um. Reedrelais in Baugröße DIL16 wären sogar nochmal ein ganzes Stück schneller; sind allerdings preislich etwas "problematisch". Bei einer Umschaltzeit von 5ms und 100Hz würde halt im Fall der Fälle immer jew. noch schnell eine halbe Halbwelle durchflutschen. Eine "haushaltsübliche" Eingangsbeschaltung muß das aber ohne weiteres abfangen können. Und gegen Transienten von den Relaiskontakten würde selbst ein einsamer Varistor schon viel helfen. Der große Vorteil von einem Relais ist halt die ziemlich simpel erreichbare extrem hohe Betriebssicherheit -im Normalbetrieb und im Fehlerfall-. Strom weg ist einfach ´aus´; bei elektronischen Schaltern ist das nicht zwingend so.


    Thyristoren und Triac´s usw. schaffen halt ohne weiteres Schaltzeiten im µs-Bereich. Klar kann man überlegen, ob es sinnvoll sein könnte einen Überspannungsimpuls noch vor dessen eigentlichen Scheitelwert einzufangen. Allerdings fahren schnelle elektronische Schalter förmlich wie ein Fallbeil in den Spannungsverlauf rein. Dabei entstehen jede Menge Oberwellen. Und nun besteht das Risiko, daß diese Oberwellen einfach über die nachfolgende Eingangsbeschaltung drüberlaufen; und dann bis ins allerletzte Eck latschen.
    Vorteile natürlich: klein, schnell, wenig Strombedarf, billig. Allerdings passt ´billig´ i.a. nicht wirklich zu einer solchen Aufzählung. Entsprechend müssen irgendwo Abstriche gemacht werden. Dann ist die Betriebssicherheit manchmal sehr fraglich. Und die Bandbreite von bereits auf Phantomspannungen reagierende Übersensibelchen bis hin zu extrem kühlkörperhungrigen Typen zieht halt auch gewisse Problemchen nach sich.



    P.S: ich wollte fei niemanden angreifen ... Das ist im Endeffekt auch alles gar nicht so schwer; schnell etwas zeitaufwendig - ja. Nur, bei 50 Mäusen -und- kaum bis noch weniger Gehirnschmalz dahinter -und- Hauptsache eine schöne Platine für Ebay ... da geht mir die Hutschnur hoch^^

  • Das könnte man auch mit einer Power-Z-Diode und Summer lösen. Dann gibt es gar keine Schwankungen oder plötzliche Abschaltung der Versorgung.
    Beim Alarm sollte man dann aber wirklich das Netzteil reparieren oder austauschen.

  • Das könnte man auch mit einer Power-Z-Diode und Summer lösen.

    Spiel mir das Lied vom Tod? =O
    SCNR ...

    "Wenn du überredet, ermahnt, unter Druck gesetzt, belogen, durch Anreize gelockt, gezwungen, gemobbt, bloßgestellt, beschuldigt, bedroht, bestraft und kriminalisiert werden musst. Wenn all dies als notwendig erachtet wird, um deine Zustimmung zu erlangen, dann kannst du absolut sicher sein, dass das, was angepriesen wird, nicht zu deinem Besten ist." - Quelle unbekannt.


    "Steve Jobs hat User hervorgebracht, Jack Tramiel Experten." - Quelle unbekannt.

    "Mein Herr, ich teile Ihre Meinung nicht, aber ich würde mein Leben dafür einsetzen, dass Sie sie äußern dürfen." - Voltaire.

    "Diskutiere nie mit einem Idioten - er zieht dich auf sein Niveau hinunter und schlägt dich dort mit seiner Erfahrung!" - Volksweisheit.