Der Einfachheit halber einfach nur mal mit Ohmschen Widerständen und Gleichstromwiderstand als Beispiel.
A = ist der variable Widerstand des Sensors.
B = ist der Festwiderstand des Spannungsteilers.
B wird so gewählt, das man bei kleinem A keinen Kurzschluß hat und bei großem A möglichst klein ist, damit man möglichst viel Spannungshub zum Messen hat.
D = interner Widerstand des Chip (Analog Eingang mit vom Hersteller festgelegter Stromfestigkeit)
D sollte recht klein sein, damit bei einer schnell kleiner werdeneden angelegten Spannung der Analogeingang auch schnell genug folgen kann.
(Es gibt Schaltungen, wo die gesamte Spannung nur an dem internen Widerstand abfallen kann. Wäre da R-intern zu groß, würde ein höherer Wert angezeig als die vom Sensor erfasste Größe zu dem Zeitpunkt tatsächlich ist)
C = ist der Strombegrenzungswiderstand, der dafür sorgen muß, das in jedem Zustand des Systems der Maximalstrom nicht überschritten wird.
Strom nimmt immer den Weg des geringsten Widerstandes.
ist z.B. B 10 mal größer als D dann fließt durch D ein 10 mal höherer Strom wie durch B.
https://www.elektronik-kompendium.de...lt/0110192.htm
Wird A jetzt sehr klein und B ist größer als D, dann fließt über D ein entsprechend großer Strom.
Den Spannungsabfall an A kann man berechnen und mit der übrigen Teilspannung und dem Maximalstrom den notwendigen Widerstand.
Entsprechend der verfügbaren Widerstände (E-Reihen) wählt man den nächst größeren Widerstand aus.
Die notwendige Belastbarkeit des Widerstands kann man aus der Teilspannung und dem Strom berechnen (in der Regel reicht 1/8 Watt).
(Falls das Bauteil das durch A representiert wird durchschlagen kann und so einen Widerstand von 0 bekommt nimmt man die Gesammtspannung)
Bei 10mA und und 1/8W muß die Spannung unter 12,5V bleiben.
Bei KFZ Elektronik ist 1/4W vorzuziehen, da es im KFZ Bordnetz auch durchaus über 13V geben kann.
Ob man also einen Strombegrenzungswiderstand als Schutz benötigt kommt auf den Einzelfall an.
Solange die Stöme nicht so klein werden, das der Analogeingang nicht mehr arbeiten kann, schadet er aber nicht.
Wenn im Regelbetrieb der Strom unter dem maximalstrom des Analogeingangs bleibt, aber im Fehlerfall überschritten werden kann, ist ein Schutz vorzuziehen.
Denn so wird nur das Bauteil das versagt hat zu erneuern sein. Andernfalls kann es einen Dominoeffekt geben, durch den mehr Bautiele betroffen sind.
Wird üblicherweise teurer und die Fehlersuche dauert deutlich länger.
Den Maximalschaden den ich mal erlebt hatte waren IBM server, bei denen eine Diode an einem Voltage Regulation Module (VRM) einer CPU durchschlug.
Dadurch wurde die CPU vorgeschädigt.
Setzte der Techniker nur ein neues VRM ein, hat es beim nächsten Einschalten alle 4 CPU's und die anderen 3 VRMs gegrillt.
Alles wegen ein paar Cent die für einen Widerstand gespart wurden.
Da es ein systematischer Fehler war, hat das in dem DataCenter damals 19 Server mit je 4 CPU's gegrillt.
Schaden für IBM nur in dem einen Rechenzentrum: 76 Intel Xeon Serverprozessoren kaputt 76 VRM's kaputt.
Über 60 Server der Baureihe wurden zurückgegeben und der Kunde wechselte komplett zu HP.
Sowas betrifft einen zwar nicht als Hobbybastler, verdeutlicht aber die Tragweite die so etwas annehmen kann.
Die Beispielschaltungen die man im Internet findet, ignorieren leider oft den Maximalstrom eines Eingangs (signal steht ja nur kurz an etc.)
Bei heutigen Strukturbreiten, reicht da die interne Erwärmung auf dem Die aber schon aus das es Diffussionsprozesse im Halbleiter gibt.
Da verkürzt sich dann halt die Lebensdauer des Chip. Und man wundert sich 2-3 Jahre später warum der chip einfach gestorben ist.
Eventuell ist der dann bereits in einem ganz anderen Projekt verbaut und man hängt in einer Fehlersuche die gar keinen Fehler liefern kann, weil alles in Ordnung ist.
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