Forum

Huhu! » »

Kann mir einer sagen, wie ich eine Supressordiode zu bemessen habe? Eine Schaltung aus CMOS - ICs mit 15VDC Betriebsspannung möchte ich schützen vor Transienten und so starken elektrischen Feldern, weil oben am Thorus meines Teslatrafos so ca. 100kV drauf sind. Da das die Schaltung umgebende elektrische Feld die Schaltung abschiessen könnte, dachte ich mir, parallel zu jedem Abblockkondensator direkt an den jeweiligen Versorgungspins der ICs noch eine P6KE18 oder so partallel zu schalten. Aber ich werde aus dem Datenblatt dieser Diode nicht schlau Da sind 3 verschiedene Spannungsbereiche oder so angegeben, der untere ist bei unter 15VDC infra, denn da ist meine Betriebsspannung schon drüber; und der obere ist jenseits 23VDC, das ist ultra, also für jedes CMOS-IC zu hoch. Ich möchte eigentlich eine Zenerdiode einsetzen, bei der oberhalb 18VDC schluß ist, aber die ist zu lahm, deshalb lieber 'ne Transzorb - Diode, da die ja für solche Verwendung prädestiniert sind und die ZDs in den Hintergrund stellen. Rudi Ratlos grüßt die St einlaus

--
Greets from Aix-la-chapelle

Matthes

» Ich möchte eigentlich
» eine Zenerdiode einsetzen, bei der oberhalb 18VDC schluss ist, aber die ist
» zu lahm, deshalb lieber 'ne Transzorb - Diode, da die ja für solche
» Verwendung prädestiniert sind und die ZDs in den Hintergrund stellen.

Das sind auch nur Z-Dioden, lediglich ihre Impulsbelastbarkeit und ihr Verhalten bei Überlast ist besser. Allerdings werden sie mit größerer Toleranz gefertigt als normale Z-Dioden, und das macht in deinem Fall (15V Vdd / 18V abs. max.) eine Selektion erforderlich. Vermutlich wird dir aber eine 'normale' Z-Diode völlig reichen, oder musst du wirklich mit derart energiereichen Impulsen rechnen?

» eine 'normale' Z-Diode völlig reichen, oder musst du wirklich mit derart
» energiereichen Impulsen rechnen?

musst du wirklich mit derart
» energiereichen Impulsen rechnen?

'Hallo XY, ja danke für Dein Posting, ich weiß jetzt gar nicht, wie stark die Impulsbelastung da vorliegt, wenn ich das Ding in Betrieb nehme oder betreibe.... Von Hochspannungstechnik, Feldtheorie und so habe ich nicht gerade DIE Ahnung, aber wenn die Felder und das umliegende Equipment ungünstig sind, könnte mir doch ein Blitz vom Thorus runter auf irgendwohin die Elektronik abschiessen, oder nicht? CMOS - Schaltungen sind da doch wirklich sehr, sehr, sehr empfindlich, oder nicht?

--
Greets from Aix-la-chapelle

Matthes

» CMOS - Schaltungen sind
» da doch wirklich sehr, sehr, sehr empfindlich, oder nicht?

Schon sehr lange nicht mehr, so man sie nicht zu hochohmig auslegt. Und bei 15V Vdd hast du ja auch viel Störabstand.

» Das sind auch nur Z-Dioden, lediglich ihre Impulsbelastbarkeit und ihr
» Verhalten bei Überlast ist besser. Allerdings werden sie mit größerer
» Toleranz gefertigt als normale Z-Dioden, und das macht in deinem Fall (15V
» Vdd / 18V abs. max.) eine Selektion erforderlich.

Man(n) gestatte eine Zwischenfrage:
Gerüchte sprechen davon es sei dringend angeraten, im KFZ Bereich gegen spikes o.ä. ausschließlich P6KE18 zu verwenden, da "normale" Zenerdioden deutlich zu langsam sind. Auf Drosseln soll großzügig verzichtet werden, da diese aus der Hand des mäßig Bedarften oft mehr schaden als nützen. Wie verhält sich das wirklich?

» Huhu! » »
»
» Kann mir einer sagen, wie ich eine Supressordiode zu bemessen habe? Eine
» Schaltung aus CMOS - ICs mit 15VDC Betriebsspannung möchte ich schützen
» vor Transienten und so starken elektrischen Feldern, weil oben am Thorus
» meines Teslatrafos so ca. 100kV drauf sind. Da das die Schaltung umgebende
» elektrische Feld die Schaltung abschiessen könnte, dachte ich mir, parallel
» zu jedem Abblockkondensator direkt an den jeweiligen Versorgungspins der
» ICs noch eine P6KE18 oder so partallel zu schalten.

Also wenn die Schaltung nicht gerade in der Nähe des Funkensteckenbereiches liegt, sehe ich da nicht allzu grossen Probleme. Wenn Du an den Versorgungspins nahe bei den ICs je einen 100 nF Kerko hast, ist das für steilflankige kurze Transienten ausreichend. Und sonst empfehle ich Dir zusätzlich schnelle Varistoren von EPCOS mit einer Reaktionszeit von weniger als 25 ns. Mehr dazu hier:

"SIOV metal oxide varistors"
https://www.distrelec.ch:443/ishop/Datasheets/yvLeaded-Varistors_en.pdf

Es bleibt noch die Frage, wie schützt Du die CMOS-Eingänge? Da könnte, je nach Beschaltung, das Problem weit grösser sein.

Als Anhaltspunkt kann ich Dir diesen Minikurs empfehlen:

"Überspannungsschutz von empfindlichen Verstärkereingängen"
http://www.elektronik-kompendium.de/public/schaerer/ovprot.htm

Es geht hier zwar um Opamps. Mit etwas Grundlagenwissen, kann man den Inhalt leicht auf CMOS-Eingänge anpassen. Und für digitale CMOS-Schaltungen kann man auch einige Kapitel und Abschnitte überspringen.

Bei CMOS ist immer auch das Risiko eines Latchup-Effektes im Auge zu behalten, wenn auch dieses Risiko bei den heutigen Familien-CMOS-ICs längst nicht mehr so kritisch sind. Dazu kann ich Dir das hier empfehlen (beachte auch die Links am Schluss):

"Pullup-, Pulldown-Widerstand
Massnahmen zur Entstörung bei langer Leitung
Openkollektor - Wired-OR - Latchup-Risiken"
http://www.elektronik-kompendium.de/public/schaerer/pullr.htm



Diese Schaltung, die vielleicht von Nutzem sein kann, ist aus dem Kapitel "Störsichere Gate-Eingangsschaltung eines CMOS-IC". Der selbstverständliche Block-Kerko von 100 nF zwischen den Speiseanschlüssen ist nicht gezeichnet.

PS: Eine 1N914-Diode hat eine sehr kurze Recovery-Time von nur 5 ns!

--
Gruss
Thomas

Buch von Patrick Schnabel und mir zum Timer-IC NE555 und LMC555:
https://tinyurl.com/zjshz4h9
Mein Buch zum Operations- u. Instrumentationsverstärker:
https://tinyurl.com/fumtu5z9