Varistor S10K30 für 24-40VDC Eingang?

Ich wurde mit der Neugestaltung einer Motorsteuerschaltung beauftragt, die 24-40 V DC an ihrem Eingang akzeptiert.

Als Randnotiz: Soweit ich weiß, funktioniert die bestehende Schaltung seit mehreren Jahren einwandfrei. Das Redesign zielt darauf ab, die Produktion billiger zu machen und alle veralteten THT-Teile durch SMD zu ersetzen und einige andere Dinge zu optimieren.

Der Stromkreis ist mit einer 3A-Sicherung und einem Varistor vom Typ S10K30 abgesichert. Wenn man sich das Datenblatt ansieht (siehe unten), bezieht sich die "30" offensichtlich auf die v R M S Bewertung.

Was mich stört ist, dass v D C ist 38V. Ich hätte den nächstgrößeren Typ mit einer kontinuierlichen DC-Nennspannung von mindestens> 40 V gewählt (eher 44 V für +/- 10% Versorgungstoleranz).

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Ich versuche zu verstehen, ob dieser Varistortyp vom Ingenieur eine schlechte Wahl war oder ob mir etwas fehlt (ich musste noch nie einen Varistor auswählen).

Das Datenblatt spezifiziert weiter v v = 47 v , aber ich bin mir nicht sicher, wie ich diesen Parameter interpretieren soll.

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Was bedeutet (1 mA) genau? Sinkt der Varistor etwa 1 mA bei 47 V? Ist das der Grund, warum der ursprüngliche Entwickler mit diesem speziellen Typ einverstanden war, weil es ihm egal war, ob der Varistor dauerhaft verbraucht

P = 47 v ∗ 1 M A = 0 , 047 W

Ist das schlechte Praxis oder irgendwie gerechtfertigt? Wie wählt man den richtigen Varistor für diese Anwendung richtig aus?

Antworten (2)

Das sagen die Datenblätter: -

  1. Das Gerät leitet 1 mA irgendwo zwischen 47-10 % und 47 + 10 % bei 25 °C
  2. Bei 5 A beträgt die Spannung am Gerät nicht mehr als 93 V (dies ist ein Impulstest).
  3. Der maximale Impulsstrom (basierend auf einem 8/20-us-Impuls) beträgt 500 A bei 85 °C
  4. Bei 85 °C Umgebungstemperatur ist Vorsicht geboten, da die Betriebsspannung auf 38 VDC abfällt

Sie müssen sich auch die VI-Kurve für dieses Gerät ansehen: -

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Das Obige wird Ihnen sagen, was Sie für zwei Bedingungen erwarten können. Der mit A gekennzeichnete linke Bereich ist für Ruhebedingungen (Leckstrom) und bei 40 VDC kann ein Strom von etwa 500 uA fließen. Dies ist für das Design in Ordnung, es sei denn, Sie arbeiten mit extrem niedriger Leistung. Der rechte Bereich ist die Schutzseite des Diagramms – beachten Sie, dass das Gerät eine gestaffelte Kurve hat, wo sich linke und rechte Seite überkreuzen. Dies gibt Ihnen die 93 V max bei 5 A und Sie können die Kurve verwenden, um vorherzusagen, auf welche Klemmenspannung im schlimmsten Fall (sagen wir) für 1 A geklemmt wird. Für mich sieht das nach 82V aus.

Meine Schlussfolgerung ist, dass es für eine 40-V-Versorgung in Ordnung ist, es sei denn, Sie arbeiten bei einer hohen Umgebungstemperatur. Dies könnte einen Hinweis darauf geben, wo / wie Sie das Gerät auf der Leiterplatte montieren sollten. Wenn die Leiterplatte vertikal ist, ist sie möglicherweise niedrig Teil der Platine, wo die Temperaturen zwangsläufig niedriger sind. Vielleicht ist es in der Nähe eines Ventilators. Sie müssen diese Entscheidungen treffen.

Dieser Varistor soll für eine Versorgung mit bis zu 38 V verwendet werden, und Sie haben 44 V, daher sieht es für mich nach der falschen Wahl aus. Es wird jedoch nicht viel Strom (weniger als 1 mA) gezogen, bis die Spannung 47 V erreicht, sodass Sie wahrscheinlich mit der geringen auftretenden Verlustleistung einverstanden sind. Der nächste, ein S10K35, hat eine Nenngleichspannung von 45 V und beginnt bei 56 V zu leiten (1-mA-Punkt), was besser passt, aber er klemmt höher.

Es ist immer ein Kompromiss zwischen einer höheren Klemmspannung, die härtere nachgeschaltete Komponenten erfordert, und einer niedrigeren Klemmspannung, aber es besteht die Gefahr, dass das Klemmen zu früh erfolgt und viel Strom aus der Versorgung verbraucht wird. Varistoren sollten nur gelegentlich klemmen, sie sind nicht dafür ausgelegt, kontinuierlich ihre Nennleistung abzugeben oder sogar für wiederholte Transienten. Ich kenne ein Design, das dazu führte, dass der Varistor bei jedem Netzzyklus eine Spitze festklemmte. Sie hielten nicht lange, obwohl die Spitze innerhalb des Netzzyklus kurz war.

Ich denke, Sie müssen sich die Geräte-VI-Charakteristik ansehen. Die von Ihnen angegebene 38-V-Zahl gilt bei einer Umgebungstemperatur von 85 ° C. Bei 25 ° C zieht das OP-Gerät irgendwann 1 mA bei oder über 42,3 V.
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