Einfluss Kopplungskapazitäten bei Transformatoren bei Surge/Burst

15/06/2008 - 22:52 von Christian Walter | Report spam
Hallo,

Ich arbeite gerade an dem Problem ein passendes Schutzkonzept für eine
Schaltung zu entwickeln. Es handelt sich hierbei um ein kleines Modul
welches über einen Gleichstromversorgungsanschluss angeschlossen wird.
Geprüft wird in meinem Fall nach 61000-4-5 mit 1kV zwischen den
Leitungen und 2kV gegen Erde.

Für die 1kV zwischem der Leiter bleiben nicht viel Möglichkeiten, als
ein Schutz direkt zwischen den Klemmen anzubringen um damit den
Störkreis quasi zu schliessen und die damit im inneren des Geràtes
auftretende Spannung klein zu halten.

Bei den 2kV gegen Erde sehe ich zwei Möglichkeiten. Ich kann wie im
obigen Fall Schutzelemente gegen Erde vorsehen und damit die Störung
direkt ableiten. Der Nachteil bei solchen Lösungen ist klarerweise, dass
die Schutzelemente "relativ" groß sind.
Die andere Variante meiner Meinung nach ist das "Blocken". Ich habe am
Eingang einen isolierenden DC/DC Wandler. Dieser hat aber durch die
Wicklungen ~ 150pF. Die Isolation ist mit 3kV angegeben. Nun ist es aber
so, dass das Geràt ja nicht "in der Luft" ist, sondern sich der
Strompfad über andere Kreise zu schliessen versucht. In meinem Fall
hàtte ich den Strompfad über:

Surge-Generator -> 150pF -> Sekundàrseite -> 1k Widerstand auf
Signalleitung -> Leiter in Kabel auf Schirm mit xxx pF -> Erde. xxx
daher, da diese Kapazitàt vom Kabel abhàngt und ich keine genauen Zahlen
kenne.

Damit fliesst nun ein Strom und am 1k Widerstand entstehe eine
Potentialdifferenz. Wenn es nur dieser eine Fall wàre könnte man ja nun
überall gegen +- Klemmen und damit das Problem in den Griff kriegen. Das
sehe ich allerdings als nicht die ideale Lösung an. Was würde eurer
Meinung nach dagegen sprechen, dass man nach dem DC/DC Wandler
zusàtzlich Schutzelemente gegen meine Funktionserde schaltet? In diesem
Fall könnten es sehr kleine und billige sein, da keine Leistung mehr
vorhanden ist. Oder denkt ihr, dass dieses Beispiel konstruiert ist und
praktisch das gar nicht auftritt?

Lg,
Christian
 

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#1 Joerg
15/06/2008 - 23:08 | Warnen spam
Christian Walter wrote:

Hallo,

Ich arbeite gerade an dem Problem ein passendes Schutzkonzept für eine
Schaltung zu entwickeln. Es handelt sich hierbei um ein kleines Modul
welches über einen Gleichstromversorgungsanschluss angeschlossen wird.
Geprüft wird in meinem Fall nach 61000-4-5 mit 1kV zwischen den
Leitungen und 2kV gegen Erde.

Für die 1kV zwischem der Leiter bleiben nicht viel Möglichkeiten, als
ein Schutz direkt zwischen den Klemmen anzubringen um damit den
Störkreis quasi zu schliessen und die damit im inneren des Geràtes
auftretende Spannung klein zu halten.

Bei den 2kV gegen Erde sehe ich zwei Möglichkeiten. Ich kann wie im
obigen Fall Schutzelemente gegen Erde vorsehen und damit die Störung
direkt ableiten. Der Nachteil bei solchen Lösungen ist klarerweise, dass
die Schutzelemente "relativ" groß sind.
Die andere Variante meiner Meinung nach ist das "Blocken". Ich habe am
Eingang einen isolierenden DC/DC Wandler. Dieser hat aber durch die
Wicklungen ~ 150pF. Die Isolation ist mit 3kV angegeben. Nun ist es aber
so, dass das Geràt ja nicht "in der Luft" ist, sondern sich der
Strompfad über andere Kreise zu schliessen versucht. In meinem Fall
hàtte ich den Strompfad über:

Surge-Generator -> 150pF -> Sekundàrseite -> 1k Widerstand auf
Signalleitung -> Leiter in Kabel auf Schirm mit xxx pF -> Erde. xxx
daher, da diese Kapazitàt vom Kabel abhàngt und ich keine genauen Zahlen
kenne.

Damit fliesst nun ein Strom und am 1k Widerstand entstehe eine
Potentialdifferenz. Wenn es nur dieser eine Fall wàre könnte man ja nun
überall gegen +- Klemmen und damit das Problem in den Griff kriegen. Das
sehe ich allerdings als nicht die ideale Lösung an. Was würde eurer
Meinung nach dagegen sprechen, dass man nach dem DC/DC Wandler
zusàtzlich Schutzelemente gegen meine Funktionserde schaltet? In diesem
Fall könnten es sehr kleine und billige sein, da keine Leistung mehr
vorhanden ist. Oder denkt ihr, dass dieses Beispiel konstruiert ist und
praktisch das gar nicht auftritt?




Auf die Gefahr hin, dass ich Deinen Fall missverstehe: Wir machen das
i.d.R. so, dass der Eingang isoliert bleibt, in meinen Faellen meist per
Uebertrager. Von der Steckerseite (da wo der ESD Schuss hineingeht) dann
ein hochohmiger Widerstand nach Chassis, damit sich der schwebende
Bereich nicht langsam statisch aufladen kann. Dieser Widerstand muss
natuerlich die Spannung aushalten. Das tun normale Widerstaende nicht,
doch Vishay hat einiges dafuer im Angebot.

Gruesse, Joerg

http://www.analogconsultants.com/

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