Überspannungsschutz
Manchmal kann es passieren, dass am Netzgerät die falsche Spannung eingestellt wird. Oder das Netzgerät ist kaputt und liefert eine Spannung, die zu hoch ist. In beiden Fällen führt dies normalerweise zu einer Beschädigung der Last, zum Beispiel dem Funkgerät.
Um dies zu verhindern, wurde ein Überspannungsschutz entwickelt, der aufgrund der kleinen Größe direkt im Gerät (Netzteil oder Last) eingebaut werden kann.
Die Schaltung wurde in der Ausgabe 7-2022 der CQ DL in einem Artikel ausführlich vorgestellt.
Es gibt zwei Varianten, da nach Inbetriebnahme der ersten Variante ein Verhalten festgestellt wurde, was ggf. problematisch sein kann.
Variante 1
Mit dem Spannungsteiler R1 / R4 wird die Auslöseschwelle festgelegt. Bei einer Referenzspannung von 1.24 V des TLVH431 beträgt diese 15.5 V. Wird dieser Spannungswert am Eingang überschritten, zündet der Thyristor Q2 und schliesst die Eingangsspannung kurz.
Dadurch steigt der Strom stark an, das Netzteil geht in die Überstromabschaltung und eine Beschädigung der Last wird verhindert.
Die Messung zeigt ein schnelles und sauberes Kurzschliessen der Eingangsspannung bei 15.5 V.
Bei den Tests Schaltungwurde festgestellt, dass sie sofort auslöste, wenn sie an eine bereits bestehende Spannung angeschlossen wird, auch wenn diese deutlich unterhalb der Schaltschwelle ist. Messungen zeigten, dass im ersten Moment ein Strom in die Kathode des TLVH431 fliesst, was sofort den Thyristor einschaltet. Das Problem bestand aber nicht, wenn die Spannung wie beim Einschalten eines Netzteils nur moderat ansteigt.
Dies scheint ein generelles Problem zu sein, da es auch bei anderen Varianten und Herstellern des Bausteins beobachtet wurde.
Wird diese Schaltung aber am Netzgerät verwendet, besteht dieses Problem nicht, da beim Einschalten die Spannung immer von 0 V aus hochläuft.
Problematisch ist es aber, wenn diese Schaltung am Funkgerät dran ist und ein eingeschaltetes Netzteil angesteckt wird. Was man aber grundsätzlich nicht zu sollte, um Stromspitzen (Stress für Elkos, Kontakte verbrennen) zu verhindern.
Variante 2
Um das Problem zu verhindern, wurde die Schaltung so erweitert, dass sie beim ersten Anlegen einer Spannung für ungefähr 4 us "blind" ist.
Davon abgesehen ist sie mit der ersten Variante identisch.
Download
Die Unterlagen für beiden Varianten können hier heruntergeladen werden.
Bei Interesse kann ich ggf. mit Leiterplatten und Bauteilen aushelfen.
Um dies zu verhindern, wurde ein Überspannungsschutz entwickelt, der aufgrund der kleinen Größe direkt im Gerät (Netzteil oder Last) eingebaut werden kann.
Die Schaltung wurde in der Ausgabe 7-2022 der CQ DL in einem Artikel ausführlich vorgestellt.
Es gibt zwei Varianten, da nach Inbetriebnahme der ersten Variante ein Verhalten festgestellt wurde, was ggf. problematisch sein kann.
Variante 1
Mit dem Spannungsteiler R1 / R4 wird die Auslöseschwelle festgelegt. Bei einer Referenzspannung von 1.24 V des TLVH431 beträgt diese 15.5 V. Wird dieser Spannungswert am Eingang überschritten, zündet der Thyristor Q2 und schliesst die Eingangsspannung kurz.
Dadurch steigt der Strom stark an, das Netzteil geht in die Überstromabschaltung und eine Beschädigung der Last wird verhindert.
Die Messung zeigt ein schnelles und sauberes Kurzschliessen der Eingangsspannung bei 15.5 V.
Bei den Tests Schaltungwurde festgestellt, dass sie sofort auslöste, wenn sie an eine bereits bestehende Spannung angeschlossen wird, auch wenn diese deutlich unterhalb der Schaltschwelle ist. Messungen zeigten, dass im ersten Moment ein Strom in die Kathode des TLVH431 fliesst, was sofort den Thyristor einschaltet. Das Problem bestand aber nicht, wenn die Spannung wie beim Einschalten eines Netzteils nur moderat ansteigt.
Dies scheint ein generelles Problem zu sein, da es auch bei anderen Varianten und Herstellern des Bausteins beobachtet wurde.
Wird diese Schaltung aber am Netzgerät verwendet, besteht dieses Problem nicht, da beim Einschalten die Spannung immer von 0 V aus hochläuft.
Problematisch ist es aber, wenn diese Schaltung am Funkgerät dran ist und ein eingeschaltetes Netzteil angesteckt wird. Was man aber grundsätzlich nicht zu sollte, um Stromspitzen (Stress für Elkos, Kontakte verbrennen) zu verhindern.
Variante 2
Um das Problem zu verhindern, wurde die Schaltung so erweitert, dass sie beim ersten Anlegen einer Spannung für ungefähr 4 us "blind" ist.
Davon abgesehen ist sie mit der ersten Variante identisch.
Download
Die Unterlagen für beiden Varianten können hier heruntergeladen werden.
Bei Interesse kann ich ggf. mit Leiterplatten und Bauteilen aushelfen.
Links: Variante 1, Rechts: Variante 2