Åskskydd, polvändningsskydd för instrumenten

[forgus31 139]

Någon som har idéer om hur man skyddar instrumenten mot spänningsspikar?
 
Jag tänkte sätta en bamsekondensator och en kraftig diod på spänningsmatningen till elektroniken. Om man sätter dessa på kablarna som kommer från batteribanken så borde man ha skyddat sig från polvändning och spikar orsakade av generatorspikar. Om batterierna är i dåligt skick, kanske helt slut pga sulfatering kan instrumenten vara i fara om generatorn slås ifrån eller har glapp i ansluningskablarna.
 
En kraftig kondensator på 12Voltsmatningen till instrumenten kan inte heller skada.
 
Dessa komponenter kostar bara några tior.
 
 
 

[Jonas123 0]

Såvitt jag förstår din lösning så borde den skydda mot en några problem men inte så bra mot överspänning.
Polvändning tack vare dioden. Kortvarig underspänning tack vare kondensatorn. (Antar att du tänker dig först diod sen kondensator och inte tvärtom?) Däremot tror jag inte skyddet mot överspänning blir särskilt bra - det lär inte dämpa en spik mer än ytterst lite.
Ett alternativ kan vara att använda en spänningsregulator - Exempel som troligen funkar: LM2940T-12. Nackdelen blir att instrumenten kommer att lägga av lite tidigare när batterispänningen sjunker. Värt att notera är att denna bieffekt får du även av dioden.

Den är även polaritetsskyddad. Dock ger den bara typ 1A men det räcker kanske?

Ett bättre alternativ mot spikar är någon slags transientskyddsdiod. Den skyddar dock dåligt mot längre överspänning - eftersom den brinner upp om inte säkringen går först.

mvh Jonas 
 

[forgus31 139]

Dioden tänkte jag mig tvärs över matningsspänningen - alltså inte seriellt. Men den bör sättas närmre instrumenten när jag tänker efter, dvs så att en säkring löser ut om man råkar polvända. Jag har möjligheten att placera dioden uppe vid instrumenten där jag också kan sätta en kraftig kondensator. En 12V kondensator på t.ec 1000uF kan nog klara skapliga spikar eller få säkringarna att lösa ut. Man lagrar duktigt med energi i en stor kondensator. Dvs det krävs ordentligt med ström för att ladda upp/ur så korta spikar tror jag det kan vara ett bra skydd för.

 
Åskskydden är svårare på signalingångarna/utgångarna. Vad tar man till där? 

[Jonas123 0]

För att hantera åskproblem är metoderna desamma som för ESD-skydd av elektronik. I princip först säkring, sen ett lågpassfilter spole kondensator, därefter ett överspänningsskydd/transientskydd.
På matningsspänningen är inte dimensioneringen så kritisk - man vill ju i princip bara ha DC igenom. När det gäller signalerna är metoden densamma, men med komplikationen att den önskade signalen igenom nästan alltid är AC så man måste dimensionera lågpassfiltret rätt. Därför är det inte så lätt att ge en patentlösning för samtliga signalkablar.

Gemensamt för bägge är dock ett transientskydd så nära den komponent man vill skydda. Att sätta kondensator och en vanlig diod skadar absolut inte - nytta gör det. Men jag tror inte man skall ha för stora förhoppningar på en sån lösning. Åtminstone inte mot stora spikar.

mvh Jonas 

 

[forgus31 139]

Har sett att det finns transientskydd. Undra om ett sådant på 150 A klarar att smälla en säkring på 10A eller om det bara är för snabba transienter. Kostar några kronor. Men som skydd mot transienter på signalanslutningarna borde de väl fungera?

[flipperjens 0]

Dioden tänkte jag mig tvärs över matningsspänningen - alltså inte seriellt. 

 

Det ger inget skydd mot polvändning, däremot så skyddas elektroniken om den har en diod i framrikting på plussidan. Du måste alltså sätta en diod på varje förbrukare på plussidan i serie för att det ska göra någon verkan. Bilstero har oftastdetta inbyggt som skydd.

 

/ jens

 

Senast ändrad av flipperjens | 26 maj 2007 | 22:28

[forgus31 139]

Jag vill inte ha något spänningsfall utan bara vara säker på att få polvänd spänning till elektroniken.
 
En diod kommer att lösa ut säkringen för spänningsmatningen till instrumenten. Strömmen kommer att gå igenom dioden om instrumenten slås på och batteriet är polvänt. Endast 0,7V med polvänd spänning och det tror jag elektroniken kan klara den korta stundne det tar för säkringen att lösa ut. 

[Jonas123 0]

Håller med forgus31 om att det är troligt att instrumenten överlever en polvändning med en parallell bakvänd diod. (Skulle till och med gissa att de flesta instrument har en inbyggd _serie_diod mot just polvändning.)

En transientskyddsdiod kommer som bonus att fungera som polvändningsskydd med något högre framspänningsfall (ca 1V istället för 0,7V).

 

Anledningen att jag påstår att en kondensator inte klarar transienter så bra är att kondensatorn i praktiken fungerar som en kapacitans och en resistans i serie - dvs en försvarlig del av transienten kommer att komma fram till instrumentet. En induktans i serie är bättre till just detta.
Edit: tagit bort fel om NMEA /j 
Gemensamt för alla de saker som nämnts i tråden är att de hanterar det som sker när väl transienten är ledningsburen. Om man vill minska risken kan man ju se till att ledningsdragningen är klok i övrigt - dvs allra helst alla instrument på ett ställe, en gemensam jordpunkt och allt annat till givare mm stjärnformigt med skärmade kablar där skärmen är jordad vid instrumenten. (Inga jordslingor att inducera ström i)

Puh - det var många saker på en gång. Själv är jag mer orolig för båt och besättning om åskan slår ner i båten... Klarar man sig får man väl köpa en trisslott och vinna pengar till nya instrument :-)

 

 

 

 

 

Senast ändrad av Jonas123 | 27 maj 2007 | 19:25