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Verpolschutzdiode nachrüsten

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Offline LöD

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Verpolschutzdiode nachrüsten
« am: 17.04.2015 13:56 »
​Tach zusammen,

wenn ich eine 12V DC Schaltung (Strombedarf ca 1000mA) mit einer Verpolschutzdiode nachrüsten will, dann muß ich einfach zwischen Plus und Minusanschluß des Netzteils eine z.B. Schottky Diode z.B. DO201AD (40V, 3A, 0,525V) einlöten mit Durchlaßrichtung minus nach plus.
Ist das so richtig?

Was passiert bei richtig angeschlossenem Netzteil:
Die Diode sperrt, alles gut. Das Teil läuft.

Was passiert bei falsch angeschlossenem Netzteil?
Die Diode öffnet, es fließt ein großer Strom vom Netzteil, nahezu Kurzschluß.
Netzteil kaputt mit unter, falls keine Sicherung

Was passiert mit der Schaltung?

Fließt hier nicht auch ein Strom?

Die Schaltung ist ja parallel zu der Diode, je nach Widerstand der Diode in Durchlaßrichtung und Widerstand der Schaltung fließt trotzdem ein Strom durch die Schaltung und kann diese zerstören, oder?

Alternative:
Was ist mit einer Diode in Reihe mit dem Plusanschluß? Da habe ich im Normalbetrieb immer die Durchlaßspannung als Verlust und die Diode muß den Strom der Schaltung abkönnen. Verlustleistung hier 0,525V x 1000mA = 0,525W Das ist schon eininges.
Und ich verliere 0,525V für die Versorgung der Schaltung.

Aber im Verpolungsfall fließt nix durch die Schaltung ist also eigentlich die "beschützendere" Version?

Stimmt das soweit?

Welche Version würdet ihr einbauen?

Freue mich auf Eure Meinungen

LöD
Die gefährlichste aller Weltanschauungen ist die Weltanschauung der Leute, welche die Welt nie angeschaut haben. (A.v.Humboldt)

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Offline earnst

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Re: Verpolschutzdiode nachrüsten
« Antwort #1 am: 17.04.2015 14:08 »
Hallo,

die antiparallele Verpolschutzdiode gehört für mich in die Vergangenheit der "schwachbrüstigen", konventionellen Netzteile. Denn nur zusammen mit dem relativ hohen Innenwiderstand dieser alten Wandwarzen stellte die so verschaltete Diode eine Schutz dar. Heute wird sie im Fall der Verpolung mal eben vom starken Netzteil "durchgeblitzt" - und dann kommt die zu schützende Schaltung dran... :devil:.

Wenn man sich den Spannungsverlust von 0,4 ... 0,6 V leisten kann, dann ist eine Schottky-Diode (bis 1 A nehme ich gerne die 1N5817, sie ist gängig und hat mit die niedrigste Durchlaßspannung)in Reihe zur Schaltung. Im Fehlerfall sperrt sie einfach nur, es fließt kein (kaum) Strom.

Dann gibt es ja noch die aktive Lösung mit einem P-MOSFET (R. G. Keen), die ohne Spannungsverlust arbeitet aber halt etwas aufwändiger ist...

mfg ernst

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Offline LöD

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Re: Verpolschutzdiode nachrüsten
« Antwort #2 am: 17.04.2015 15:20 »
Schön dass ich mit der Meinung "parallele Diode is nicht so prall" nicht alleine bin. Dann werde ich wohl auf die serielle Lösung gehen und den Verlust in Kauf nehmen... Ich denke 0,5V bei 12V sollte verkraftbar sein... So eine 1N5817 hab ich auch bestimmt noch irgendwo rumliegen...
Die 1A sind das empfohlene Netzteil für die Schaltung. Daher sollte der Strombedarf drunter sein und die 1A Diode reichen.
Danke!
LöD
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Offline Tube_S_Cream

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Re: Verpolschutzdiode nachrüsten
« Antwort #3 am: 6.05.2015 14:24 »
Bei einem Gerät, was wirklich 1A Dauerstrom zieht, ist eine Diode in Serie ein gutes Heizteil! Die würde schon richtig warm.. abgesehen von den fehlenden 0,5V. In der Automatisierungstechnik verwenden wir P-Kanal-Mosfet-Schaltungen. Drain auf VCC in, Source auf VCC Out. Zwischen Source und Gate eine Zenerdiode mit Kathode auf Source, die eine zu hohe Ugs verhindern soll (12V). EIn Widerstand z.B. 47K von Gate nach Source und ein kleiner Widerstand 4K7 von Gate nach GND.
Im Einschaltmoment fliest bei noch gesperrtem MOSFET Strom über dessen interne Parasitärdiode. In diesem Moment liegt ja auch eine Spannung von Vin -0,5V (grob) am Source. Da das Gate über den 1K auf GND gehalten wird, habe ich am Gate gegenüber dem Source eine negative Spannung von ca. 12V und der MOSFET wird durchgeschaltet. Jetzt liegt nur noch der RDSon-WIderstand des Mosfets in Serie zum Verbraucherund der kann je nach P-Kanal MOSFET nur wenige Milliohm groß sein. Dementsprechend gibt es nur geringste Spannungsabfälle bzw. Verlustleistungen.
Bei der Auswahl des MOSFET darauf achten, dass er bei einer Ugs von max. -8V schon vollständig durchschaltet. Wenn der nihct richtig öffnet, wird er auch warm...

Verpolt man das Schätzchen, fliesst über die interne Parasitärdiode gar kein Strom, sie ist gesperrt. Demzufolge kommt auch am Source nix an. Der Mosfet kann nicht schalten.. alles dicht.. alles gut! Das dürfte im Eigentlichen der Keen-Schaltung entsprechen.

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Offline chaccmgr

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Re: Verpolschutzdiode nachrüsten
« Antwort #4 am: 26.08.2015 14:19 »
Hi,
welche Mosfets nehmt Ihr denn? Die im Artikel von R.G. Keen (http://www.geofex.com/article_folders/mosswitch/mosswitch.htm) beschriebenen scheint es nicht mehr oder nicht mehr im TO-92 Gehäuse zu geben.
Danke und Grüße
Robert
Liebe Grüße
Robert

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Offline Tube_S_Cream

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Re: Verpolschutzdiode nachrüsten
« Antwort #5 am: 9.09.2015 15:14 »
Die MOSFETs, die wir benutzen, sind allesamt SMD-Typen. Was genau Du verwendest, ist nicht so eminent wichtig. Achte darauf, dass du einen MOSFET mit einem niedrigen RDSon < 30mOHm erwischst. Für 1 A gibt es die in SMD schon in Bauform SOT-23, also richtig winzig.