KFZ Ladekabel am Ausgang sichern

[Snake_belly]

Hallo allerseits,

bin neu hier, habe bis jetzt viel gelesen und einiges noch dazu gelernt. Habe jetzt aber auch eine Frage, uzw.: kann man bei einem KFZ Ladegerät(-Kabel) den Ausgang (d.h. die 5V) sichern gegen erhöhte Spannung?
Der Hintergrund ist der: bis jetzt hatte ich eigentlich keine Bedenken, aber als mir mein Bruder erzählt hat dass sein Navi kaputt gegangen ist wegen dem KFZ Ladekabel, da bin ich sprachlos geblieben. Beim 2-ten Einschalten des Navis ist nach einigen Sekunden der Bildschirm plötzlich weiß geworden und aus wars. Als er dann die Ausgangsspannung gemessen hat waren es 10V statt den 5V. Das Ladegerät hat ja am Eingang eine 2A Sicherung. Ich möchte gerne eine Sicherung am Ausgang dazwischen schalten um bei einer Erhöhung der Spannung das Navi zu schützen. Ich habe ein TomTom Go730, leider finde ich nirgends wieviel Strom das Gerät zieht um es ausrechnen zu können. Ich hab das nämlich so überlegt: U=RxI. Wenn die Spannung 5V beträgt und man den Strom kennen würde, könnte man R berechnen. Der Widerstand müsste eigentlich immer gleich bleiben. Wenn nun die Spannung größer wird, erhöht sich auch die Stromstärke. Ich meine einmal etwas gelesen zu haben dass bei einem USB Anschluss nicht mehr als 0,5A sein dürften, bin mir aber nicht sicher.
Kann mir jemand einen Tipp geben wie ich das berechnen kann, lieg ich da vielleicht falsch mit meiner Überlegung?

Vielen Dank schon mal.
Snake_belly

[BMS]

Hallo,
bei USB sieht das so aus: meldet sich ein Gerät am USB, darf es 100mA Strom ziehen. Nach Anmeldung stehen bis zu 500mA zur Verfügung. Ist eine Buchse als Ladegerät kodiert, dürfen auch mehr als 500mA Strom in Anspruch genommen werden.

Ich würde dir hier zu einer sog. Crowbar-("Brechstange")-Schaltung raten, die bei Überspannung sehr viel Strom zieht und damit die Sicherung durchbrennen lässt.

Möglicherweise reicht auch bereits eine Spannungsbegrenzerdiode, Pollin Best.Nr. 140 649.

Grüße,
Bernhard

[Snake_belly]

Wow, das ging ja aber schnell, danke.
Die Spannungsbegrenzerdiode habe ich gefunden bei Pollin.de. Nur leider ist es schon ne Weile her dass ich das im Physik-Unterricht gelernt habe; würdest du mir auch bitte erklären wie ich das anschließen soll? Was sie macht sagt ja schon der Name; aber was passiert mit ihr, brennt sie durch bei einer größeren Spannung als 6,8V?
Diese Crowbar-Schaltung gibts die auch zu kaufen, oder muß man selber basteln?

[BMS]

Hallo,
die Spannungsbegrenzerdiode müsste wie eine Zenerdiode funktionieren. Also in Durchlassrichtung (Anode Plus, Kathode Minus) fließt der Strom "normal" durch, dabei fallen ca 0,7V ab, wie bei einer Siliziumdiode.
Bei der Zenerdiode ist aber viel wichtiger, dass in Sperrrichtung ("falsch herum") die Diode über der Zenerspannung auch leitfähig wird.
Dabei setzt sie natürlich auch elektrische Leistung in Wärme um.
Die sind aber kurzzeitig für eine hohe Leistung ausgelegt, also kann ein recht hoher Strom fließen und deine eingebaute Sicherung fliegt (die Sicherung muss aber auch entsprechend gewählt werden).
Grüße,
Bernhard

EDIT: Man könnte auch bestimmt eine Transistorschaltung entwerfen, die den Ausgang trennt wenn die Spannung zu hoch wird.

[Snake_belly]

Also eine Spannungsbegrenzungsdiode schließt man in Durchlassrichtung an? eine Zener Diode schließt man in Sperrrichtung an ( Wenn aber bei jeder Diode 0,7 V abfallen dann kann ich das bei meinem Vorhaben nicht verwenden). Beim KFZ-Ladekabel habe ich am Ausgang 5,15 V, d.h. nach der Diode hätte ich nur noch 4,45 V; und ich nehme an das ist zu wenig für mein Navi.
Ich hab jetzt viel über Zener Dioden gelesen, das besondere an der Zener-Diode gegenüber anderen Dioden ist dass die Diode nach einem Durchbruch funktionstüchtig bleibt. So wie ichs verstanden hab, funktioniert die Z-Diode am besten wenn die Eingangsspannung doppelt so groß ist wie die Ausgangsspannung. Meine Frage: funktioniert sie auch wenn z.B auch nur 7-8 V anliegen, statt 10 V oder mehr?
Meine Überlegung ist folgende: Ich möchte das nun so anschließen wie auf dem Bild zu sehen ist.

Eingangsspannung Ue = 5,15 V
Strom (mit Meßgerät gemessen) I = 0,624 A
Z-Diode (mit Zenerspannung = 5,1 V oder 5,6 V)
Vorwiderstand der Z-Diode (ausgerechnet) = 8,25 Ohm

Ich denke eine Z-Diode mit 5,6 V Zenerspannung sei die richtige, alles was drüber ist, ist schädlich fürs Navi (weiß ja auch nicht genau wieviel ein Navi so aushält).
Der Vorwiderstand von 8,25 Ohm (da muss man erst mal sehen was für Werte es so annähernd gibt).
Die Sicherung, ja da bin ich mir unsicher; hab mal 700 mA gesagt, es gibt auch 630 mA (ob die nicht etwas zu knapp bemessen wären?).

Falls es aber tatsächlich ein Spannungsabfall von 0,7 V gibt wäre es sowieso nichts für mich, weil 4,4 V zu wenig wären.

Wie wärs wenn ich einfach nur am Ausgang eine Scherung mit einbaue, von ca. 650 mA? Fliegt sie bei höherem Strom, oder geht eher zuerst das Navi kaputt vor der Sicherung?

[BMS]

Also eine Spannungsbegrenzungsdiode schließt man in Durchlassrichtung an? eine Zener Diode schließt man in Sperrrichtung an ( Wenn aber bei jeder Diode 0,7 V abfallen dann kann ich das bei meinem Vorhaben nicht verwenden)

Das habe ich anders gemeint, vielleicht war es zu unklar formuliert von mir ^^
Also ich würde die Spannungsbegrenzerdiode wie eine Z-Diode einbauen.
Die Sicherung im Schaltplan würde ich vor den Widerstand setzen (ganz links also).
Bei der Spannungsbegrenzerdiode sollte man dann sogar noch den Widerstand weglassen können.

Wie hast du die 8,25 Ohm ausgerechnet? 5,15V/0,625A wären 8,25 Ohm. Dann hast du aber
den Ersatzwiderstand deines Navis ausgerechnet.
An dem 8,25Ohm Vorwiderstand würde schon zu viel Spannung abfallen.

Bei den Sicherungen geht es nicht nur um den Strom sondern auch noch um die Auslösecharakteristik (flink, mittelträge, träge o.ä.)

Es könnten sich gerne auch noch andere Forenmitglieder zu dem Thema äußern
Grüße,
Bernhard