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Thema: Diode als Verpolungsschutz

  1. #1

    Diode als Verpolungsschutz

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    Hallo,

    ich hab mir jetzt meinen 8-fach Motortreiber mit L293B Treibern fast fertig gestellt. Die Platine wird zum einem über die Platine des Mikrocontrollers mit 5V und zu anderen mit 12-24V von einem externen Netzteil versorgt, wobei die Massen beider Stromquellen verbunden sind. Für die 5V Versorgung hab ich verpolungssichere Stecker. Für die 12-24V jedoch kommen keine solchen Stecker in Frage, da das Kabel über 4mm Bananenstecker an das Netzteil angeschlossen werden soll. Jetzt möchte verhindern, dass die Treiber bei Verpolung durchbrennen, wenn da ein Kerl kommt und die Kabel falsch herum ins Netzteil steckt.

    Die Platine zieht wenn alle Treiber voll ausgelastet sind 8A, 1A je Motor. Es können jedoch Spitzenströme von 2A je Motor also insgesamt 16A auftreten. Welche Art des Verpolungsschutzes wäre hier am sinnvollsten? Ich dachte an eine in Serie geschaltete Diode, da sie am einfachsten ist und nur mit geringem Spannungsabfalls verbunden ist. Bloß was für eine Diode muss ich hier nehmen? Da gibt es ja so viele verschiedene wie Sand am Meer.

    MfG
    Der Eisvogel

  2. #2
    Erfahrener Benutzer Lebende Robotik Legende Avatar von PICture
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    Hallo!

    Zitat Zitat von Der Eisvogel Beitrag anzeigen
    Bloß was für eine Diode muss ich hier nehmen?
    Solche die deinen max. Strom kalt aushält, also bei 8 Motoren mit nom. 1A um 40 A, falls alle gleichzeitig anlaufen.
    MfG (Mit feinem Grübeln) Wir unterstützen dich bei deinen Projekten, aber wir entwickeln sie nicht für dich. (radbruch) "Irgendwas" geht "irgendwie" immer...(Rabenauge) Machs - und berichte.(oberallgeier) Man weißt wie, aber nie warum. Gut zu wissen, was man nicht weiß. Zuerst messen, danach fragen. Was heute geht, wurde gestern gebastelt. http://www.youtube.com/watch?v=qOAnVO3y2u8 Danke!

  3. #3
    Hallo PICture,

    wenn alle Motoren gleichzeitig laufen fließen 8A. Dioden, die diesen Strom aushalten, gibt es jetzt aber immer noch wie Sand am Meer. Die haben alle irgendwelche Unterschiede, die ich als Laie gar nicht verstehe.

    Bei Reichelt kann ich mich hierhin durchklicken: http://www.reichelt.de/Standard-Diod...2&GROUPID=2986
    Aber wohin klick ich jetzt, was unterschiedet die 5 Kategorieren. Bei einer Kategorie gibt es jetzt keine Diode die so hohe Ströme aushält, aber dann bleiben immer noch viele unterschiedliche Dioden, die den Strom aushalten, aber welche davon ist richtig?

    MfG
    Der Eisvogel

  4. #4
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    Beim Verpolungsschutz ist die Art der Diode nicht so wichtig. Das kann eine normale Gleichrichterdiode, eine schnelle Gleichrichterdiode oder eine Schottky-diode sein. Die Schottkydiode hat den Vorteil eines etwas kleineren Spannungsabfalls und damit weniger Wärmeentwicklung.
    Meine Wahl wäre eine MBR 2045CT. Wenn der Leckstrom stört, hilft eine kleine Diode parallel zum Treiber, die paar µA können die ICs aber meist auch so ableiten.

    Die Alterntive zur einfachen Diode wäre eine Schaltung mit P-Kanal MOSFET für noch weniger Spannungsverlust.

  5. #5
    Hallo Besserwessi,

    vielen Dank für die Empfehlung der Diode und die Erklärung. Ich hab mir diese Diode jetzt mal angeschaut. In den Spezifiktionen steht, dass sie 2 mal 10A aushalten kann. Warum nicht gleich einmal 20A? Spielt das für micht überhaupt eine Rolle?

    MfG
    Der Eisvogel

  6. #6
    Erfahrener Benutzer Robotik Visionär
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    Bei der Diode sind 2 Stück auf eine Chip. Wegen der guten Kopplung kann man die parallel schalten und mit kleiner Abstrichen als eine 20 A Diode nutzen. Es gibt halt Anwendungen die 2 der 10 A Dioden gebrauchen.

  7. #7
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    86
    Denk mal an die Verlustleistung: bei einem Spannungsabfall von 0,6V an der Diode ergibt das bei 20A satte 12W.
    Da wäre die Lösung mit dem einem FET viel eleganter (es kann auch ein N-Kanal im GND Zweig sein).
    Alternativ geht es auch ganz "primitiv" mit einem Relais, das über eine "Verpolschutz-Diode" angesteuert wird (hier reicht, dann 1 stk. 1N4148 plus nochmal 1 stk. 1N4148 als Freilaufdiode für das Relais) .
    Wenn Du dann noch ein Wechsler nimmst und noch ein bisschen "Vogelfutter" spendierst, kannst Du auch noch die Elkos gezielt laden und entladen. (Einschaltstrombegrenzung).

  8. #8
    Erfahrener Benutzer Fleißiges Mitglied
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    170
    Hi,
    Verlustleistung: Einige Chip-Hersteller (Maxim z.B.) bieten sogenannte ideale Dioden bzw. Ansteuer-Chips (+FET)
    zum Aufbau solcher idealen Dioden an, gar nicht teuer.
    Achim

  9. #9
    Neuer Benutzer
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    1
    The ideal solution is a FET, either PFET or NFET. Look at http://www.ti.com/lit/an/slva139/slva139.pdf .If you search for "reverse polarity protection FET" in Google you will find many articles on this subject.

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