Schaltung zu Überspannungsschutz nicht verstanden

Fragen zu Elektronik und Elektro allgemein.Fragen zu Bauteilen wie z.B. Tansistoren, Dioden, Kondensatoren usw.

Fragen zu Elektronik und Elektro allgemein.Fragen zu Bauteilen wie z.B. Tansistoren, Dioden, Kondensatoren usw.

Moderator: Moderatorengruppe

Schaltung zu Überspannungsschutz nicht verstanden

Neuer Beitragvon pluspol am Donnerstag 12. Mai 2011, 10:08

Bild

Stammt von hier http://de.wikipedia.org/wiki/Klemmschaltung_%28Stromversorgung%29
Datenblatt zu LM431 http://www.national.com/ds/LM/LM431.pdf

So habe ich die Schaltung verstanden:

Ein Triac leitet, wenn entweder eine positive oder negative Schwellenspannung erreicht ist. LM431 ist ein IC, der sich wie eine einstellbare Zenerdiode verhält. R1 und R2 stellen seine Spannung ein.

Wenn V0 das erwünschte Niveau hält, müsste LM431 gesperrt sein und ist hochohmig. Es liegt eine Spannung am Gate des Thyristors an. Der müsste durchgeschaltet sein und die korrekte V0 kurzschließen, was keinen Sinn hätte.

Steigt die Spannung auf ein zu hohes Niveau, müsste LM431 öffnen. Die Spannung am Thyristor-Gate würde abfallen und V0 wäre auf vollem (Überspannungs-)pegel . Um gegen Überspannung zu schützen, müsste das Gegenteil passieren.

Das Verhalten würde zu einem Unterspannungsschutz passen.

Was verstehe ich hier nicht?
Zuletzt geändert von pluspol am Donnerstag 12. Mai 2011, 10:09, insgesamt 1-mal geändert.
pluspol
Threadstarter
42835
Bronze Mitglied
 
Beiträge: 74
Registriert: Dienstag 1. Februar 2011, 15:36
Postleitzahl: 60311
Land: Germany / Deutschland

Re: Schaltung zu Überspannungsschutz nicht verstanden

Neuer Beitragvon Bernd am Donnerstag 12. Mai 2011, 12:26

Moin

schau mal Datenblatt Seite 9

mit dem Lm stellsts Du eine Spannung ein (Vreff) ,wird die Vreff zu gross schießt der Triac die Sicherung.

Die Schaltung kenne ich auch als Fusebreaker.

mfg
bernd
Gegen Dummheit kämpfen Götter selbst vergebens.

Das Leben ist zu kurz um alle Erfahrungen selbst zu machen
Benutzeravatar
Bernd
42837
Moderator
 
Beiträge: 1247
Registriert: Freitag 30. Mai 2003, 12:19
Wohnort: Edemissen
Postleitzahl: 31234
Land: Germany / Deutschland

Re: Schaltung zu Überspannungsschutz nicht verstanden

Neuer Beitragvon pluspol am Donnerstag 12. Mai 2011, 13:47

Bernd hat geschrieben:schau mal Datenblatt Seite 9
mit dem Lm stellsts Du eine Spannung ein (Vreff) ,wird die Vreff zu gross schießt der Triac die Sicherung.
Die Schaltung kenne ich auch als Fusebreaker.


Hallo
Danke für den Hinweis. Ich weiß, dass das Bild ursprünglich aus dem Datenblatt stammt. Kapiere es aber immer noch nicht.

Was Du sagst, wäre denkbar, aber laut Datenblatt Seite 4 ist Vref nicht variabel. Der Begriff "Referenzspannung" dürfte vermutlich auch in dem sinn zu verstehen sein. Das Ergebnis der Gleichung Vlimit=(1+R1/R2) ändert sich ebenfalls nicht, wenn V0 den Wert ändert
pluspol
Threadstarter
42838
Bronze Mitglied
 
Beiträge: 74
Registriert: Dienstag 1. Februar 2011, 15:36
Postleitzahl: 60311
Land: Germany / Deutschland

Re: Schaltung zu Überspannungsschutz nicht verstanden

Neuer Beitragvon BernhardS am Donnerstag 12. Mai 2011, 14:21

Hallo,

vielleicht liegt es einfach daran, daß man den TRIAC meist anders herum zeichnet.
Auf der Seite, auf der das Gate gezeichnet ist, ist A1 - der alleinstehende Anschluss ist A2.
Der TRIAC "zündet" wenn das Gate Strom mit der selben Polarität bekommt, wie sie A2 gerade hat.
Das LM431Teil verbindet beim Durchschalten A2 und Gate.

Bernhard
$2B OR NOT $2B = $FF
BernhardS
42839
Moderator
 
Beiträge: 4597
Registriert: Donnerstag 17. Februar 2005, 17:50
Postleitzahl: 84028
Land: Germany / Deutschland

Re: Schaltung zu Überspannungsschutz nicht verstanden

Neuer Beitragvon Bernd am Donnerstag 12. Mai 2011, 15:34

die V0 ist die Spannung die NICHT höher werden darf.

sagen wir 10 V

sagen wir mit 2V zündet der Triac

dann rechne mal die Wiederstände aus .

bei 10V kommt jetzt der Triac unter 10V ist alles bestens

der LM gibt eine Spannung raus und die ist abhängig von V0 und R1 R2

gruss
bernd
Gegen Dummheit kämpfen Götter selbst vergebens.

Das Leben ist zu kurz um alle Erfahrungen selbst zu machen
Benutzeravatar
Bernd
42841
Moderator
 
Beiträge: 1247
Registriert: Freitag 30. Mai 2003, 12:19
Wohnort: Edemissen
Postleitzahl: 31234
Land: Germany / Deutschland

Re: Schaltung zu Überspannungsschutz nicht verstanden

Neuer Beitragvon pluspol am Donnerstag 12. Mai 2011, 16:07

BernhardS hat geschrieben:vielleicht liegt es einfach daran, daß man den TRIAC meist anders herum zeichnet.

Hm darüber hatte ich nicht nachgedacht. Ich ging einfach davon aus, dass die Gatespannung die Triggerschwelle erreichen muss (positive oder negative)


Bernd hat geschrieben:die V0 ist die Spannung die NICHT höher werden darf.
sagen wir 10 V
sagen wir mit 2V zündet der Triac
dann rechne mal die Wiederstände aus .
bei 10V kommt jetzt der Triac unter 10V ist alles bestens
der LM gibt eine Spannung raus und die ist abhängig von V0 und R1 R2

Bist Du sicher? Ich frage, weil die Formeln im Datenblatts nach meinem Eindruck etwas ganz anderes sagen:
V0 = (1+R1/R2) * Vref (ähnlich wie bei den üblichen Spannungsreglern)
Vref ist konstant. Das Widerstandsverhältnis auch. Also kann sich die emulierte Zenerspannung nicht ändern.
Also liegt immer die gleiche Spannung am Thyristor-Gate an. Bedeutet, es wird nie getriggert oder es ist dauergetriggert.

Wenn der Schaltkreis sich wie eine Zenerdiode verhält,.könnte man ihn durch eine Zener-Diode ersetzen.
Bild
pluspol
Threadstarter
42842
Bronze Mitglied
 
Beiträge: 74
Registriert: Dienstag 1. Februar 2011, 15:36
Postleitzahl: 60311
Land: Germany / Deutschland

Re: Schaltung zu Überspannungsschutz nicht verstanden

Neuer Beitragvon Bernd am Donnerstag 12. Mai 2011, 16:44

wenn sich die Spannung über R1R2 ändert was passiert mit der Spannung zwischen den Widerständen?
Gegen Dummheit kämpfen Götter selbst vergebens.

Das Leben ist zu kurz um alle Erfahrungen selbst zu machen
Benutzeravatar
Bernd
42843
Moderator
 
Beiträge: 1247
Registriert: Freitag 30. Mai 2003, 12:19
Wohnort: Edemissen
Postleitzahl: 31234
Land: Germany / Deutschland

Re: Schaltung zu Überspannungsschutz nicht verstanden

Neuer Beitragvon pluspol am Donnerstag 12. Mai 2011, 17:24

Bernd hat geschrieben:wenn sich die Spannung über R1R2 ändert was passiert mit der Spannung zwischen den Widerständen?

Sie steigt, die Kathodenspannung des LM431 bleibt gleich. Als Zener Shunt hält er die Spannung.an seiner Kathode konstant. Nachweis die Formel.
pluspol
Threadstarter
42845
Bronze Mitglied
 
Beiträge: 74
Registriert: Dienstag 1. Februar 2011, 15:36
Postleitzahl: 60311
Land: Germany / Deutschland

Re: Schaltung zu Überspannungsschutz nicht verstanden

Neuer Beitragvon Bernd am Donnerstag 12. Mai 2011, 17:47

Die Spannung zwischen R1undR2 ist dochVreff-oder???
Gegen Dummheit kämpfen Götter selbst vergebens.

Das Leben ist zu kurz um alle Erfahrungen selbst zu machen
Benutzeravatar
Bernd
42846
Moderator
 
Beiträge: 1247
Registriert: Freitag 30. Mai 2003, 12:19
Wohnort: Edemissen
Postleitzahl: 31234
Land: Germany / Deutschland

Re: Schaltung zu Überspannungsschutz nicht verstanden

Neuer Beitragvon pluspol am Donnerstag 12. Mai 2011, 18:29

Bernd hat geschrieben:Die Spannung zwischen R1undR2 ist dochVreff-oder???

ne. Vref ist konstant 2,5V . Auf S. 4 steht zB auch: Ratio of the Change in Reference Voltage to the Change in Cathode Voltage VZ from VREF to 10V typ. −1.4 mV/V, VZ from 10V to 36V −1.0 mV/V. Kann schlecht sein, wenn Vref abhängig wäre von V0

Ich kann mir inzwischen vorstellen, dass der kleine Schaltplan von National Semi falsch ist. Mögliche Korrektur: Zenerdioden-Schaltkreis und Vorwiderstand tauschen die Position. Die Spannung über dem Zener Shunt läge dann variabel am Widerstand an = Voraussetzung für von V0 abhängige TRIAC-Triggerung

edit: Die Spannung, die der Zener Shunt nicht kassiert, fiele am Widerstand ab.
Zuletzt geändert von pluspol am Donnerstag 12. Mai 2011, 18:42, insgesamt 1-mal geändert.
pluspol
Threadstarter
42847
Bronze Mitglied
 
Beiträge: 74
Registriert: Dienstag 1. Februar 2011, 15:36
Postleitzahl: 60311
Land: Germany / Deutschland

Re: Schaltung zu Überspannungsschutz nicht verstanden

Neuer Beitragvon Bernd am Donnerstag 12. Mai 2011, 18:42

schau mal auf Seite 2 und 3 da siehste deine 2,5 V

Seite 1 ganz oben:

The output voltage may be set at any level greater than 2.5V (VREF) up to 36V merely by selecting two external resistors that act as a voltage divided network.




wlkikiv

bernd
Zuletzt geändert von Bernd am Donnerstag 12. Mai 2011, 19:05, insgesamt 2-mal geändert.
Gegen Dummheit kämpfen Götter selbst vergebens.

Das Leben ist zu kurz um alle Erfahrungen selbst zu machen
Benutzeravatar
Bernd
42848
Moderator
 
Beiträge: 1247
Registriert: Freitag 30. Mai 2003, 12:19
Wohnort: Edemissen
Postleitzahl: 31234
Land: Germany / Deutschland

Re: Schaltung zu Überspannungsschutz nicht verstanden

Neuer Beitragvon pluspol am Freitag 13. Mai 2011, 10:54

Und hier ist einer, der es richtig gemacht hat. So würde es auch mit dem Lm341 funktionieren.

Bild
http://www.elektronik-kompendium.de/public/schaerer/crowbar.htm
pluspol
Threadstarter
42852
Bronze Mitglied
 
Beiträge: 74
Registriert: Dienstag 1. Februar 2011, 15:36
Postleitzahl: 60311
Land: Germany / Deutschland

Re: Schaltung zu Überspannungsschutz nicht verstanden

Neuer Beitragvon derguteweka am Freitag 13. Mai 2011, 15:58

Moin,

pluspol hat geschrieben:Und hier ist einer, der es richtig gemacht hat. So würde es auch mit dem Lm341 funktionieren.

Wahr scheinlich koenntest du da aber die Ausloesespannung nicht so "schoen" einstellen...

Ich denk' mal, die Schaltung in deinem ersten Post wird auch funktionieren. Die ist im Prinzip ja auch die selbe wie die in deinem Beitrag ueber diesem Post. Die ist nur so "andersrum", weil beim LM341 die Referenzspannung auf die "Anode" des Bauteils bezogen wird. Einen Triac nehmen "die" dann wohl deshalb, weil da die Richtung des Triggerstroms im Gegensatz zum Thyistor wurscht ist. Der Triac zuendet immer; beim Thyistor kann der Gatestrom nur in eine Richtung fliessen, und die waere hier grad die falsche.

Gruss
WK
derguteweka
42856
Moderator
 
Beiträge: 1048
Registriert: Freitag 18. August 2006, 15:47

Re: Schaltung zu Überspannungsschutz nicht verstanden

Neuer Beitragvon Bernd am Freitag 13. Mai 2011, 16:37

derguteweka hat geschrieben:Moin,

----Wahr scheinlich koenntest du da aber die Ausloesespannung nicht so "schoen" einstellen...

Ich denk' mal, die Schaltung in deinem ersten Post wird auch funktionieren......

Gruss
WK


moin WK

und wie die funzt wir sichern damit unsere 5Volt (300A) ab; da haste auf ein paar Metern echte Spannungsabfälle und da macht das echt Sinn auf 0,3Volt genau einzustellen und braucht eine schnelle Sicherung sonst rauchts.

mfg
bernd
Zuletzt geändert von Bernd am Freitag 13. Mai 2011, 16:40, insgesamt 1-mal geändert.
Gegen Dummheit kämpfen Götter selbst vergebens.

Das Leben ist zu kurz um alle Erfahrungen selbst zu machen
Benutzeravatar
Bernd
42857
Moderator
 
Beiträge: 1247
Registriert: Freitag 30. Mai 2003, 12:19
Wohnort: Edemissen
Postleitzahl: 31234
Land: Germany / Deutschland

Re: Schaltung zu Überspannungsschutz nicht verstanden

Neuer Beitragvon pluspol am Freitag 13. Mai 2011, 20:17

derguteweka hat geschrieben:Wahr scheinlich koenntest du da aber die Ausloesespannung nicht so "schoen" einstellen...

Das Teil kostet glaube ich 17 ct. Dafür hat man eine einstellbare Zener-Diode. Das ist i.O.

derguteweka hat geschrieben:Die ist nur so "andersrum", weil beim LM341 die Referenzspannung auf die "Anode" des Bauteils bezogen wird.

Auf was die Referenzspannung "bezogen" wird, ist doch eigentlich egal? Der gesteuerte Spannungsabfall findet an der Kathode statt, wie bei der Zener-Diode. Die beiden Einstellwiderstände kann man sich quasi komplett wegdenken. Ohne Zenerverhalten per Kathodenspannung wäre die Schaltung hier aus dem Datenblatt auch nur Nonsens.
Bild

Ich sehe aber, da hilft mangels Einigkeit nur noch eins: Simulationsprogramm holen und Testlauf. Vielleicht ergibt sich dann was Neues. Vorschläge für die Parameter?
pluspol
Threadstarter
42859
Bronze Mitglied
 
Beiträge: 74
Registriert: Dienstag 1. Februar 2011, 15:36
Postleitzahl: 60311
Land: Germany / Deutschland

Nächste

Zurück zu Fragen zur Elektronik

Wer ist online?

Mitglieder in diesem Forum: 0 Mitglieder und 34 Gäste