Empfindliche Geräte schützen

[RCO]

Hallo Leute,

ich habe vor einige elektrische Komponenten zu Modularisieren. Also z.B. Controller, Funkmodule, LCD... so dass man sie quasi nach Baukastenprinzip zusammenschalten kann. Wichtig ist mir dabei vor Allem, dass ich sie gegen Fehlbedienung schütze. Wie schütze ich diese Module am besten gegen Verpolung, Überspannung etc.

Ich möchte z.B. ein auf 3,3 V arbeitendes gerät mit serieller Schnittstelle und I/Os schützen. Das Gerät soll allerdings von einer 5V Spannugnsquelle versorgt werden.

Zur Versorgung würde ich z.B. so eine Schlatung aufbauen:

                     D1       3,3V
                               +-+
             5V o----->|-------| |-----+----+--------o 3,3V
                               +-+     |    | +
                                |  C1 ---  ###  c2    
                                |     ---  ---
                                |      |    |
            GND o---------------+------+----+--------o GND

Was aber mache ich mit der seriellen Schnittstelle?
Oder was mache ich mit I/Os?

[BlackDevil]

dioden würde ich sagen

die schützen ja vor verpolung und gegen überspannung

[dwod]

Hi,
das mit dem Schützen ist ein weiter Begriff. Ich nehme an, Du willst die Baugruppen beim Zusammenbau schützen.
Dies geht mechanisch über verschiedene Steckverbindungen ober elektrisch mit Optokopplern, Schutzdioden etc.
Hast Du ein Bus-system musst Du die Eingangs/Ausgangslasten beachten.
Du kannst Deine Baugruppen aber auch gegen magnetische Felder, elektrische Felder, Überspannung, Blitzschlag etc. schützen. Da gibts im Internet eine Reihe mehr oder weniger aufwendiger Massnahmen.

Das ist einer der Gründe warum professionelle Steuerungen ihren Preis haben.

m.f.G.

Wolfgang

[RCO]

Danke für die Antowrten, eine Diode habe ich oben schon eingezeichnet.

Du kannst Deine Baugruppen aber auch gegen magnetische Felder, elektrische Felder, Überspannung, Blitzschlag etc. schützen.

Ich will die Baugruppen hauptsächliche gegen Fehlbeschaltung meinerseits schützen. Über Steckverbindungen habe ich auch schon nachgedacht, allerdings ist das immer ein Kompromiss zwischen Flexibilität und Standardisieren.

Könnt ihr mir einen Optokopller empfehlen? Worauf muss ich dabei achten?
Geschwindigkeit, Preis, Eingangs/Ausgangswiderstand
Ich müchte zunächste nur 3,3V-Pegel auf 5V bzw. umgekehrt anheben und dabei eben optisch trennen.

[BlackDevil]

wenns um galvanisch getrennte DC/DC Umwandlung geht schau ma nach Traco Power

nich billig aber galvanisch getrennte DC/DC wandler die bis 3A glaube hochgehen

Gibts bei IBR Ringler (google)

[RCO]

Danke für den Tip. Ganz so professionell muss das allerdings cniht ablaufen. Ich will die Geräte nur dagegen schützen, dass ich irgendwo mal drähte vertausche oder ne zu hohe Spannung anlege.

[BlackDevil]

Gegen Verpolung kannst du Dioden und Mechanisches Nehmen
Gegen Überspannung/Strom sicherungen oder Dioden (Sicherungen wären wohl besser)

[PICture]

Hallo RCO!

Um Umpolung und Überspannung zu vermeinden würde ich für jedes Modul, das mit niedrigster Spannung versorgt werden soll, einen Umpolungschutz und eigenen Spannungsregler anwenden.(änlich wie in Deinem Schaltplan)

Um digitale Eingänge zu schützen könnte man pullups und Dioden die nur beim GND am Eingang leiten, verwenden. Dann kann am biliebigen Eingang nur höchstens eigene Versorgungsspannung auftreten. Fur den Schutz vor negativen Eingangsspannungen ist noch weitere Beschaltung notwendig.

Der Umpolungsschutz zeichnet sich durch sehr geringen Spannungsabfall und den maximalen Strom, der er ohne Spannungsreduzierung durchlässt, kann man mit dem Widerstand einstellen. Für Spannungen unter ca. 7V kann die Diode weg gelassen werden, da sie nur den BE Übergang des Transistors schützt. Vielleicht gefällt´s Dir ?

Ausgänge kann man am besten (leider) nur mit NOTAUS Schalter schützen.

MfG

                  VCC
                   +
                   |
                  .-.
                  | |
                  | |
                  '-'
                   | |\
    Eingang >---|<-+-| >O-
                     |/

 


   +Vcc Ein >---+--   -----> +Vcc Aus
                |  v /
                -  ---
                ^   |
                |   |
                +---+
                   .|.
                   .-.
                   | |
                   | |
                   '-'
                    |
                   ===
                   GND

[RCO]

Danke für die Antowrt, hört sich interessant an.

Allerdings, was ist das:

 |\
-| >O-
 |/

Ausgänge kann man am besten (leider) nur mit NOTAUS Schalter schützen.

Hm, ja, oder vielleicht mit Optokopplern oder Treiber-ICs, allerdings ist das recht viel Aufwand. Naja, mal schauen.

[PICture]

Hallo RCO!

Das ist ein Inverter, habe ich nur symbolisch für digitalen Eingang skizziert.

Mit dem Schützen von allen möglichen Ausgängen vor allen möglichen Fehler, ist es wirklich kompliziert. Ich denke, dass man sie bedinkt mit Versorgungsstrombegrenzung und thermischen Abschaltern oder gut dimensionierten Sicherungen schützen kann.

Bei rein digitalen Ausgängen ist es ziemlich ungefährlich, wenn man konsequent OC (open collector) verwendet, da sie nur vernichtet werden können, wenn sie ein L-Pegel am Ausgang haben und ein Kurzschluss zur Versorgungsspannung besteht.

MfG