protezione sovratensioni

[Alessio Sangalli]

Ciao, ho montato in montagna un dispositivo che comanda delle webcam. La
linea di alimentazione e' a 12V. Purtroppo quello che probabilmente e'
stato uno sbalzo di tensione ha bruciato il DC-DC 12V -> 7.3V:

stupidamente, non avevo previsto nemmeno un fusibile. Me la sono
cercata. Ora vorrei rifare il PCB; non sto cercando una soluzione a
prova di fulmine diretto, ma che accorgimenti usare? fusibili piu'
scaricatore a gas (o semiconduttore) sulla linea di alimentazione??

Il tutto e' chiuso in una scatola di acciaio INOX messa a terra tramite
il sistema di messa a terra del rifugio. Il tetto e' metallico e la
scatola e' protetta dal suddetto tetto. Ha senso mettere a massa il
negativo dell'alimentazione 12V? Questa e' creata da un alimentatore a
trasformatore posizionato nel seminterrato e collegato alla linea
elettrica attraverso scaricatori, magnetotermico e differenziale.

ciao!
as

[paolo]

fusibili piu' scaricatore a gas (o semiconduttore) sulla linea di

alimentazione??

Lasci perdere i fusibili.
Se il tuo problema sono le sovratensioni ora che intervengono i fusibili
la frittata e' fatta.
Anche lo scaricatore a gas da solo non serve a niente.
Prima che intervenga occorre che il gas all'interno dello scaricatore si
ionizzi e questo normalmente avviene con diverse decine di volt e in
tempi non rapidissimi.
Quando poi interviene la tensione crolla ma il tuo circuito deve reggere
anche se pochi microsecondi tensioni di centinaia di volt.
Normalmente lo scaricatore a gas si usa accoppiato ad altro dispositivi
di protezione o quando la linea e' in grado di suo di sopportare
tensioni impulsive elevate.

Nel tuo caso converrebbe utilizzare un varistore o un diodo soppressore
(noto come TVS, transzorb o transil seconda del costruttore).
Ogni dispositivo (scaricatore a gas, varistore, transzorb) ha punti di
forza e di debolezza.
Alcuni costruttori di dispositivi di protezione, per migliorare
l'immunità, li utilizzano in cascata sfruttando le peculiarità di ognuno.

Un paio di domande:
1. Quale' la corrente media e di picco assorbita dal DC/DC in condizioni
operative ?
2. Quale' la tensione massima continua ed impulsiva che il DC/DC
sopporta senza guastarsi ?

Il tutto e' chiuso in una scatola di acciaio INOX messa a terra tramite
il sistema di messa a terra del rifugio. Il tetto e' metallico e la
scatola e' protetta dal suddetto tetto. Ha senso mettere a massa il
negativo dell'alimentazione 12V?

In generale una buona terra aiuta i dispositivi di protezione a lavorare
in modo ottimale perche' hanno una via dove dirigere le elevate correnti
che si creano durante una sovratensione.
Il collegamento a terra potrebbe servire contro i impulsi di modo comune
(sovratensione applicata contemporaneamente alle due linee rispetto a
terra).
Serve a poco per proteggersi da un disturbo impulsivo di modo
differenziale (sovratensione applicata tra linee e linea).

Ciao
Paolo

[Alberto Rubinelli]

Post by paolo
Nel tuo caso converrebbe utilizzare un varistore o un diodo soppressore
(noto come TVS, transzorb o transil seconda del costruttore).

concordo con Paolo, di solito io uso i tranzorb.
Pero' non dimentichiamo che se il circuito adesso e' nudo, gia' un diodo
normale , magari un rc, un filtro lc, migliorano gia'.

[Alessio Sangalli]

Post by Alberto Rubinelli
concordo con Paolo, di solito io uso i tranzorb.
Pero' non dimentichiamo che se il circuito adesso e' nudo, gia' un diodo
normale , magari un rc, un filtro lc, migliorano gia'.

Che ne dici del circuito che ho linkato prima:

http://www.manoweb.com/alesan/temp/protezione.png

magari il transzorb al posto dello zener??

Di transzorb ce ne sono cosi' tanti... mi consiglieresti un modello o
part number, o altrimenti come sceglierlo in base ai dati di assorbimento?

ciao
as

[Celsius]

"Alessio Sangalli" <***@manoweb.com> ha scritto nel
messaggio

Post by Alessio Sangalli
http://www.manoweb.com/alesan/temp/protezione.png
magari il transzorb al posto dello zener??
Di transzorb ce ne sono cosi' tanti... mi consiglieresti un modello o
part number, o altrimenti come sceglierlo in base ai dati di assorbimento?

Ho postato anche dal mio server ma sembra che sia out, se il messaggio
arriva doppio vuol dire che il server s'e' risvegliato.

Io ho trovato questi transil/transzorb:
1.5KE6V8CA/440CA (ST)
P6KE6V8CA/440CA (ST)
1.5KE440CA (General Semiconductor)
BZW06 (General Semiconductor)
P4SMA220CA (General Semiconductor)
SMBJ (MBE Semiconductor)

Ma secondo me vanno bene solo per piccole potenze.
Per potenze piu' elevate ci vuole una protezione piu' radicale (dato
per
scontato che contro un fulmine diretto non c'e' niente da fare), come
ti
avevo gia' detto in privato c'era stata una discussione di che aveva
fatto
esperienze con delle candele d'auto ma non sono riuscito a trovare la
discussione, qualcuno si ricorda?

--

Ciao
Celso

.¸¸.·´¯`·.¸¸.·´¯`·.¸¸.·´¯`·.¸¸.·´¯`·.¸¸.·´¯`·.¸¸.·´¯`·.¸¸.

pagina d'elettronica:
http://web.ticino.com/aisi/elettronica/

.¸¸.·´¯`·.¸¸.·´¯`·.¸¸.·´¯`·.¸¸.·´¯`·.¸¸.·´¯`·.¸¸.·´¯`·.¸¸.

[Alessio Sangalli]

Eh quale usare fra quelli? La lista che hai presentato consiste in pezzi
che hai disponibili?

Post by Celsius
Ma secondo me vanno bene solo per piccole potenze.

D'altra parte, sempre meglio che il NULLA che c'era prima ;)

Post by Celsius
esperienze con delle candele d'auto ma non sono riuscito a trovare la
discussione, qualcuno si ricorda?

Sarebbe interessante ritrovarla in effetti...



ciao!
as

[Celsius]

"Alessio Sangalli" <***@manoweb.com> ha scritto nel
messaggio

Post by Alessio Sangalli
Eh quale usare fra quelli? La lista che hai presentato consiste in pezzi
che hai disponibili?

Mi sa che uno vale l'altro, non ho esperienze specifiche, non li ho
disponibili possiedo solo i datasheet (sample ST?).

Post by Alessio Sangalli

Post by Celsius
Ma secondo me vanno bene solo per piccole potenze.

D'altra parte, sempre meglio che il NULLA che c'era prima ;)

Certo, ma se capita qualcosa di piu' consistente e hai il posto per 3
candele d'auto (anche usate ma in buono stato) io le metterei anche senza
aspettare conferme, male non possono fare, la spesa e' irrisoria, piu'
protezioni ci sono maggiore e' la sicurezza.
Ne metti una tra positivo e terra, una tra negativo e terra e l'altra tra
positivo e negativo.
--
Ciao
Celso

.žž.·Ž¯`·.žž.·Ž¯`·.žž.·Ž¯`·.žž.·Ž¯`·.žž.·Ž¯`·.žž.·Ž¯`·.žž.

pagina d'elettronica:
http://web.ticino.com/aisi/elettronica/

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[giorgiomontaguti]

Post by Celsius
Ma secondo me vanno bene solo per piccole potenze.
Per potenze piu' elevate ci vuole una protezione piu' radicale (dato
per
scontato che contro un fulmine diretto non c'e' niente da fare),

Ciao Celso
Concordo !!
Per proteggere l'ingresso dei canali FDM e PCM dai fulmini,
indotti sui doppini,....e non diretti,ci lavorammo parecchio e ci
facemmo anche una macchina generatrice di fulmini ,
caricando a 3KV un enorme condensatore e scaricandolo
sui fili di ingresso della piastra Canale.
Sembravano fucilate !!!
Alla fine dovemmo mettere R da 10 ohm a filo,scaricatori a gas,
e diodi o zener vari...e modificare il percorso delle piste sullo
stampato !!!
Nelle zone cerauniche ,tipo Carso, prima delle modifiche
c'era la strage di canali !!

Ciao Giorgio

[Alberto Rubinelli]

Post by Alessio Sangalli
http://www.manoweb.com/alesan/temp/protezione.png

va senza dubbio meglio che adesso.
Il fusibile pero' va all'ingresso, cosi' se in tranz va in corto lo fa
saltare

Post by Alessio Sangalli
magari il transzorb al posto dello zener??

benissimo

Post by Alessio Sangalli
Di transzorb ce ne sono cosi' tanti... mi consiglieresti un modello o
part number, o altrimenti come sceglierlo in base ai dati di assorbimento?

quelli che ti ha consigliato Celso li ho usati anche io e vanno bene

[Alessio Sangalli]

Post by Alberto Rubinelli
va senza dubbio meglio che adesso.
Il fusibile pero' va all'ingresso, cosi' se in tranz va in corto lo fa
saltare

l'induttanza limitatrice di corrente sta bene li' secondo voi?


quello che mi turba di quel circuito e' che la massa non ha alcun tipo
di protezione, e' un filo direttamente collegato all'input. Se dovesse
per qualsiasi motivo entrare una tensione li' questo circuito protegge
poco o nulla?

ciao
as

[Alessio Sangalli]

Post by paolo
Lasci perdere i fusibili.

Nel frattempo che analizzo quanto mi consigli, ho messo insieme questo
circuito insieme ad un amico:

Loading Image...

Il choke in ingresso dovrebbe spianare repentini sbalzi di corrente, lo
zener + condensatore dovrebbero aiutare ad assorbire la tensione, il
fusubile poi interverrebbe. Che ne pensi?

Post by paolo
1. Quale' la corrente media e di picco assorbita dal DC/DC in condizioni
operative ?

media - 1-2A
picco - stimabile in 4A

i valori sopra riportati sono "per eccesso"

Post by paolo
2. Quale' la tensione massima continua ed impulsiva che il DC/DC
sopporta senza guastarsi ?

L'integrato utilizzato e' il seguente:

http://www.linear.com/pc/productDetail.jsp?navId=H0,C1,C1003,C1042,C1033,P1005

Link diretto al datasheet:
http://www.linear.com/pc/downloadDocument.do?navId=H0,C1,C1003,C1042,C1033,P1005,D2659

Onestamente non ci ho trovato ls massima corrente impulsiva che il
componente sopporta. Come corrente continua dovrebbe essere 5A.

Post by paolo
Il collegamento a terra potrebbe servire contro i impulsi di modo comune
(sovratensione applicata contemporaneamente alle due linee rispetto a
terra).
Serve a poco per proteggersi da un disturbo impulsivo di modo
differenziale (sovratensione applicata tra linee e linea).

Ma in sostanza, in qualche caso potrebbe aiutare? Non vorrei che la cura
fosse peggio del male nel senso che mi tiro dentro piu' problemi durante
un temporale collegato a terra che rimanendo isolato.

ciao
as

[paolo]

Post by Alessio Sangalli
Il choke in ingresso dovrebbe spianare repentini sbalzi di corrente,

Giusto, anche se a me piace più pensare che il choke limitando la
corrente impulsiva aiuta il povero diodo a vere il suo dovere.

Post by Alessio Sangalli
lo zener + condensatore dovrebbero aiutare ad assorbire la tensione,

OK anche un TransZorb andrebbe molto meglio.

Post by Alessio Sangalli
il fusibile poi interverrebbe.

E perché mai ? Se la tensione e' limitata a 13 V dal TransZorb (in
realtà durante un impulsi cattivi la tensione può arrivare a 27V) perché
dovrebbe intervenire il fusibile ?
Il fusibile si usa per altri scopi:
- per proteggere la linea in caso di sovraccarico ad esempio dovuto ad
un cortocircuito.
- per disconnettere una carico in corto e permettere ad altri carichi
alimentati dalla stessa linea di continuare a funzionare.
E poi se il tuo circuito assorbe 1-2A perché hai messo un fusibile da 1A ?
Infine se ci fai caso il fusibile e il tuo circuito sono in serie e
quindi attraversati dalla stessa corrente. Sia il fusibile che il tuo
circuito si rompono quando passa troppa corrente, solo che il fusibile
si rompe apposta il tuo circuito no. Ora bisogna chiedersi chi si rompe
prima: il tuo circuito o il fusibile ? Difficile dirlo, meglio affidarsi
a dispositivi che limitano la tensione senza fare passare correnti
elevate nel tuo circuito.

Post by Alessio Sangalli
media - 1-2A
picco - stimabile in 4A

Quindi limitare la corrente inserendo una resistenza serie non va bene
perché anche solo con 1 ohm si avrebbero 4 V di caduta.
Nel tuo circuito hai correttamente utilizzato un choke che pero' in
questa configurazione ha un problema: durante un impulso la corrente
nell'induttore supera facilmente il valore della corrente di
saturazione, a meno che non lo costruisci in aria ma in questo caso
avresti problemi ad ottenere 10 mH.
In genere l'elemento di limitazione della corrente, nel tuo caso il
choke, si mette tra due dispositivi che limitano la tensione: il primo
dispositivo potrebbe essere uno scaricatore a gas che ha un'elevata
capacita' di assorbire corrente ma una soglia di intervento alta ed e'
abbastanza lento, il secondo dispositivo, quello più vicino al circuito
da proteggere, potrebbe essere come nel tuo circuito un tranrzorb che e'
molto più veloce e con una soglia di intervento meglio definita.

La conoscenza della corrente serve a dimensionare correttamente
l'elemento serie che limita la corrente durante una impulso.
Il dispositivo di limitazione viene invece primariamente scelto in base
alla tensione di intervento e tu hai correttamente scelto 13 V.
Visto che l'integrato sopporta sino a 60 V potresti usare dispositivi
con soglie maggiori o un varistore che ha caratteristiche che sono una
via di mezzo tra gli scaricatori a gas e i TransZorb.

Post by Alessio Sangalli
http://www.linear.com/pc/productDetail.jsp?navId=H0,C1,C1003,C1042,C1033,P1005

Dal datasheet si vede che la tensione massima può arrivare a 60 V quindi
ha una buona immunità intrinseca ai disturbi impulsivi, ciò significa
che l'impulso residuo che esce dal dispositivo di protezione non potrà
fare danni.

Post by Alessio Sangalli
Ma in sostanza, in qualche caso potrebbe aiutare? Non vorrei che la cura
fosse peggio del male nel senso che mi tiro dentro piu' problemi durante
un temporale collegato a terra che rimanendo isolato.

Onestamente non ho una risposta a questo quesito.
Qualche anno fa avevo letto un libro che aveva grossomodo questo titolo:
"Groundimg and shielding for EMI control" ma non mi ricordo che
arrivasse ad una conclusione definitiva.
Se la terra e' valida io personalmente preferirei mettere a terra.

Ciao
Paolo

[GZ]

che ne pensi punte punte ricavate sul pcb a brevissima distanza per
creare un arco dove scaricare una parte dell'extra tensione?

Post by paolo

Post by Alessio Sangalli
Il choke in ingresso dovrebbe spianare repentini sbalzi di corrente,

Giusto, anche se a me piace più pensare che il choke limitando la
corrente impulsiva aiuta il povero diodo a vere il suo dovere.

Post by Alessio Sangalli
lo zener + condensatore dovrebbero aiutare ad assorbire la tensione,

OK anche un TransZorb andrebbe molto meglio.

Post by Alessio Sangalli
il fusibile poi interverrebbe.

E perché mai ? Se la tensione e' limitata a 13 V dal TransZorb (in realtà
durante un impulsi cattivi la tensione può arrivare a 27V) perché dovrebbe
intervenire il fusibile ?
- per proteggere la linea in caso di sovraccarico ad esempio dovuto ad
un cortocircuito.
- per disconnettere una carico in corto e permettere ad altri carichi
alimentati dalla stessa linea di continuare a funzionare.
E poi se il tuo circuito assorbe 1-2A perché hai messo un fusibile da 1A
?
Infine se ci fai caso il fusibile e il tuo circuito sono in serie e
quindi attraversati dalla stessa corrente. Sia il fusibile che il tuo
circuito si rompono quando passa troppa corrente, solo che il fusibile
si rompe apposta il tuo circuito no. Ora bisogna chiedersi chi si rompe
prima: il tuo circuito o il fusibile ? Difficile dirlo, meglio affidarsi
a dispositivi che limitano la tensione senza fare passare correnti
elevate nel tuo circuito.

Post by Alessio Sangalli
media - 1-2A
picco - stimabile in 4A

Quindi limitare la corrente inserendo una resistenza serie non va bene
perché anche solo con 1 ohm si avrebbero 4 V di caduta.
Nel tuo circuito hai correttamente utilizzato un choke che pero' in questa
configurazione ha un problema: durante un impulso la corrente
nell'induttore supera facilmente il valore della corrente di saturazione,
a meno che non lo costruisci in aria ma in questo caso avresti problemi ad
ottenere 10 mH.
In genere l'elemento di limitazione della corrente, nel tuo caso il
choke, si mette tra due dispositivi che limitano la tensione: il primo
dispositivo potrebbe essere uno scaricatore a gas che ha un'elevata
capacita' di assorbire corrente ma una soglia di intervento alta ed e'
abbastanza lento, il secondo dispositivo, quello più vicino al circuito da
proteggere, potrebbe essere come nel tuo circuito un tranrzorb che e'
molto più veloce e con una soglia di intervento meglio definita.
La conoscenza della corrente serve a dimensionare correttamente
l'elemento serie che limita la corrente durante una impulso.
Il dispositivo di limitazione viene invece primariamente scelto in base
alla tensione di intervento e tu hai correttamente scelto 13 V.
Visto che l'integrato sopporta sino a 60 V potresti usare dispositivi
con soglie maggiori o un varistore che ha caratteristiche che sono una via
di mezzo tra gli scaricatori a gas e i TransZorb.

Post by Alessio Sangalli
http://www.linear.com/pc/productDetail.jsp?navId=H0,C1,C1003,C1042,C1033,P1005

Dal datasheet si vede che la tensione massima può arrivare a 60 V quindi
ha una buona immunità intrinseca ai disturbi impulsivi, ciò significa
che l'impulso residuo che esce dal dispositivo di protezione non potrà
fare danni.

Post by Alessio Sangalli
Ma in sostanza, in qualche caso potrebbe aiutare? Non vorrei che la cura
fosse peggio del male nel senso che mi tiro dentro piu' problemi durante
un temporale collegato a terra che rimanendo isolato.

Onestamente non ho una risposta a questo quesito.
"Groundimg and shielding for EMI control" ma non mi ricordo che
arrivasse ad una conclusione definitiva.
Se la terra e' valida io personalmente preferirei mettere a terra.
Ciao
Paolo

[Emanuele]

Post by GZ
che ne pensi punte punte ricavate sul pcb a brevissima distanza per
creare un arco dove scaricare una parte dell'extra tensione?

[GZ]

si è da li che l'ho visto
ora lo sto usando
pre il prossimo anno spero di aver una casistica sui guasti
con schede dotate di quella protezione epr confrontarla
con le schede che non la usano
vedremo!

Post by Emanuele

Post by GZ
che ne pensi punte punte ricavate sul pcb a brevissima distanza per
creare un arco dove scaricare una parte dell'extra tensione?

http://youtu.be/eN2Mvu8Sanc
--
YOUR ELECTRONICS OPEN SOURCE * http://dev.emcelettronica.com

[gs]

Post by Alessio Sangalli
Questa e' creata da un alimentatore a
trasformatore posizionato nel seminterrato e collegato alla linea
elettrica attraverso scaricatori, magnetotermico e differenziale.

Verifica anche la classe degli scaricatori (quindi corrente massima di
scarica e tensione residua in fase di scarica). Soprattutto come sono stati
installati.
Una installazione scorretta (es. collegamento di linea o di terra troppo
lungo), mette KO qualsiasi scaricatore.

[Emanuele]

Post by Alessio Sangalli
Ciao, ho montato in montagna un dispositivo che comanda delle webcam. La
linea di alimentazione e' a 12V. Purtroppo quello che probabilmente e'
stupidamente, non avevo previsto nemmeno un fusibile. Me la sono
cercata. Ora vorrei rifare il PCB; non sto cercando una soluzione a
prova di fulmine diretto, ma che accorgimenti usare? fusibili piu'
scaricatore a gas (o semiconduttore) sulla linea di alimentazione??
Il tutto e' chiuso in una scatola di acciaio INOX messa a terra tramite
il sistema di messa a terra del rifugio. Il tetto e' metallico e la
scatola e' protetta dal suddetto tetto. Ha senso mettere a massa il
negativo dell'alimentazione 12V? Questa e' creata da un alimentatore a
trasformatore posizionato nel seminterrato e collegato alla linea
elettrica attraverso scaricatori, magnetotermico e differenziale.
ciao!
as

Ecco quello che ti serve
http://dev.emcelettronica.com/2007/01/28/ac-safe/it

Per i fulmini diretti invece...
Loading Image...

Emanuele