Schutzschaltung Kurzschlussfeste Schnittstelle?

Hallo, ich habe eine 15-polige D-Sub Buchse über die ich Signale ausgebe. Nun möchte ich diese Schnittstelle gegen Kurzschluss zwischen den einzelnen Pins bzw. gegen Masse und V+ schützen. Also wenn ich eine Kabel einstecke welches zwei Pins miteinander verbindet darf nichts kaputt gehen auch nicht wenn ich an einen Pin V+ bzw. GND anschließe.

Kann mir bitte eine Schaltung bzw. Bauelemente sagen, mit denen ich diesen Schutz erreichen kann?

Danke

4 Antworten

Enternix

01.11.2019, 21:39

Hallo,

das sind relativ wenig Informationen. Um z.B. spannungsführende Pins gegen Kurzschluss nach Masse zu sichern, gibt es Polyfuses oder Überspannungs-Schutz ICs.

Beispiele:

https://www.littelfuse.de/products/polyswitch-resettable-ptcs/surface-mount.aspx

Polyfuses sind stark temperaturabhängig.

ICs sind je nach Ausführung auch stark toleranzabhängig.

http://www.ti.com/product/LM3525

Hier mal ein paar Tips von Texas Instruments.

https://training.ti.com/sites/default/files/docs/Webinar_Over_Current_Sensing_Techniques.pdf

http://www.ti.com/lit/ml/slob091/slob091.pdf

TI Over-Current Detection Products

Wenn man aber alle Pins eines Steckers gegen alles schützen soll, sind - wie oben schon geschrieben - zu wenig Informationen vorhanden. Eventuell geht es auch gar nicht. Wenn z.B. 24V an einem Pin angelegt ist und an einem anderen ein Anschluss zum Gate eines MOSFETs geht, der z.B. max. 12V Gate-Source Spannung aushält, dann geht der MOSFET kaputt auch ohne dass merklich Strom fließt. Wenn an einem Pin 12V und an einem anderen 24V anliegt und man das kurzschließt, treibt die 24V Versorgung nun die 12V Versorgung. Auch hierfür gibt es Schutz ICs (Ideale Diode: IC und FET), aber man müsste wissen, wie genau die Beschaltung ist.

Grüße

Markus

Woher ich das weiß:Berufserfahrung

gwf79

01.11.2019, 15:46

Es gibt bestimmt elegantere Lösungen, aber meine naive Idee wäre die, einfach vor jeden Pin einen (ausreichend dimensionierten) Widerstand zu schalten, der selbst im Worst Case und wenn alle Pins kurzgeschlossen werden, den Strom auf ein für die treibenden Bauteile tolerables Maß begrenzt.

Solange Du per Pegel und nicht per Strom schaltest und keine größeren Verbraucher über die Schnittstelle versorgen willst, dürfte das eigentlich keinen Unterschied machen. Kommt aber natürlich auch ein Bißchen auf die Länge und Kapazität des Kabels an, das Du anschließen willst.

Peppie85

Von gutefrage auf Grund seines Wissens auf einem Fachgebiet ausgezeichneter Nutzer

Computer, Elektronik, Elektrotechnik

01.11.2019, 17:33

leider haben wir zu wenige parameter

übertragungsfrequenz
leistung der übertragung
spannungsbereich

son sub d stecker kann bis zu 3 ampere ab. das ist schon ne menge. so weit würde ich aber garnicht gehen.

reduzierst du deine zu schaltende leistung auf ein minimumm z.b. durch die verwendung von halbleiterrelais, würde ich einfach die ausgänge bzw. deren spannungsversorgung mit einer strombegrenzung ausstatten. das kann ein entsprechend klein dimensioniertes, kurzschlussfestes netzteil sein, oder einfach ein kaltleiter in der zuleitung. z.B. eine kleine glühlampe. die ist im kalten zustand recht niederohmig und wird hochohmiger, wenn sie sich auf grund eines zu großen stromflusses erwärmt...

lg, Anna

TheFragenerTyp

01.11.2019, 15:51

Wenn dir die Lösung von gwf79 nicht reicht, du also in deiner Schaltung keine Widerstände verwenden kannst, kannst du als aktive Lösung mit einem Shunt den Strom messen und ggf. mit einem Opamp als Komperator ab einem bestimmen Überstrom einen FET zum abschalten bringen.

Woher ich das weiß:Studium / Ausbildung – Studium Elektro- und Informationstechnik.

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Wenn ich mit einem I2C Scanner die Screen Address suche, findet es das Display nicht.

Meine Schaltung:

OLED GND --> Chip GND

OLED VDD --> Chip 3V3

OLED SCK --> Digital IO 1

OLED SDA --> Digital IO 2

Kann ich einfach die ISP Adresse in den Code einfügen, und wenn ja wie finde ich diese? Oder brauch ich ganz anderen Code / Schaltung?

Code:

 #include <SPI.h>
#include <Wire.h>
#include <Adafruit_GFX.h>
#include <Adafruit_SSD1306.h>


#define SCREEN_WIDTH 128 // OLED display width, in pixels
#define SCREEN_HEIGHT 64 // OLED display height, in pixels


// Declaration for SSD1306 display connected using I2C
#define OLED_RESET     -1 // Reset pin
#define SCREEN_ADDRESS 0x3C
Adafruit_SSD1306 display(SCREEN_WIDTH, SCREEN_HEIGHT, &Wire, OLED_RESET);


void setup() {
  Serial.begin(9600);
  display.clearDisplay(); //Clear
  
  display.setTextSize(1);
  display.setTextColor(WHITE);
  display.setCursor(0,28);
  display.println("Hello world!");
  display.display();
  delay(2000);
}


void loop() {
  delay(1000);
}

Display (Ich weiß dass die Schutzfolie noch drauf ist):

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