Blitzschutz an Trenn-Mosfets

    Hallo Tom,
    ich bin gerade dabei, ein Schiff elektrisch neu zu
    verkabeln. Da kommen natürlich Microcharge-Produkte, insbesondere der
    Trenn-Mosfet in die engere Wahl. Nun gibt es einige Berichte, nachdenen
    Yachten auf hoher See im Zusammenhang mit Gewittern einen Totalausfall
    jeglicher Elektronik hatten. Sowas kann leicht zu lebensbedrohenden
    Situationen führen.
    Ein Trennmosfest nimmt nun in der Bordelektronik eine zentrale Stelle ein. Wenn der ausfällt, gibt das ein weitreichendes Problem.
    Gibt es nun zu den Microcharge-Produkten, und insbesondere zum Trennmosfet spezielle Maßnahmen zum Blitzschutz
    (oder EMP-Schutz), und gibt es Erfahrungen, ob diese Maßnahmen auch
    wirken?
    viele Grüße
    mariner

    Hallo,


    zwar besitzen Trenn-MOSFETs einen Überspannungsschutz, aber als Blitz- oder gar EMP-Schutz kann man das natürlich nicht bezeichnen. Wenn ein ausgewachsener Blitz in die Elektronik einschlägt und sich einige Kiloampere den Weg durch die Strippen suchen, dann ist jede Bordelektrik garantiert schrottreif. Und wenn irgendwer in großer Höhe eine EMP-Bombe zündet, dann ist vermutlich um Umkreis von mehren 100km jedes, aber auch jedes elektronische Gerät Matsch. Dann ist erst mal wieder Steinzeit angesagt. So zumindest die Theorie. Dieser ultrakurze, aber höchst zerstörerische Energiestoß lässt sich nicht so von der Elektronik fernhalten, dass sie keinen Schaden nähme.


    Sorry, aber dafür hab ich keine Lösung anzubieten, außer - wirkt aber nur bei Blitzschlag - ganz elegant einen Blitzableiter am Mast anzubringen.


    Grüße, Tom

    Zitat von hgebauer

    Natürlich ist wirksamer EMP-Schutz möglich, aber das spielt dann in einer ganz anderen Liga - MIL.

    Hmmm, außer das Handy in den Stahltresor zu packen bleibt da m.E. nicht viel. Eine zivile Bootsinstallation dürfte aber auf diese Weise zumindest meiner Meinung nach unmöglich gegen EMP zu schützen sein. Oder habe ich etwas übersehen?


    Grüße, Tom

    Hi Tom

    Zitat von Tom

    außer das Handy in den Stahltresor zu packen bleibt da m.E. nicht viel

    Genau das ist der Weg.....Schirmung.
    Auf Yachten nur sehr begrenzt anwendbar......Z.B. das Notfall-Hand-GPS in eine HF-dichte Stahlkassette.
    (Mit "MIL" meinte ich den militärischen Bereich).


    Beste Grüße
    Helmut

    hmm... irgendwo im Hinterkopf dämmert gerade uraltes Schulwissen aus dem Phisykunterricht hoch....
    Faradayscher Käfig (keine Ahnung ob das so richtig geschrieben ist)


    demnach könnten Stahlboote ja gegen sowas immun sein, oder ???
    (natürlich sofern dei Elektronik entkoppelt ist)

    Hallo Tom, Hallo Forumer, Blitzschutz ist möglich, und nicht unbedingt eine andere Liga. Die Anmerkungen von BS sind mir auch bekannt. Ich meine auch, gegen einen EMP-Atomschlag muß man auch nicht unbedingt gerüstet sein, denn dann hat man andere Sorgen. Wenn man die Berichte über zerstörte Elektronik auf Yachten liest, kommt da ein direkter Einschlag eher selten vor, meist wird auch kein Einschlag in der Nähe bemerkt, sondern es ist allenfalls eine gewittrige Stimmung,"und plötzlich war alles aus". Solche Berichte deuten auf einen (schwachen) EMP hin, dem außer Halbleitern sonst nichts zum Opfer fällt.
    Ich dachte eher an Maßnahmen wie sorgfältige Erdung, Durchführungskondensatoren und Abschirmungen für die Signalleitungen, Verdrosselung der Leitungen mit Ferritkernen und ähnliches. Natürlich kann man in der Schaltung selbst derartige Vorkehrungen treffen, indem man bei Leitungen, wo es nicht auf Tempo ankommt, großzügig RC-Glieder einbaut. Damit kann man schon einiges erreichen. Gibt es hierzu bisher irgendwelche Ansätze?
    Viele Grüße und einstweilen vielen Dank für die Antworten,
    Mariner

    Ja, Mariner hast schon recht. Die meisten der Fälle aus der Praxis sind keine "Alles oder Nichts". (Eine solche "gewittrige Stimmung" selbst schon erlebt: Am Rad hat es mir in den Fingern gekribbelt, aber sonst is nix passiert). Vorkehrungen für die "leichteren Fälle" zu treffen wäre schon richtig und solche Maßnahmen wie Du sie beispielhaft aufzählst wären auch die zielführenden.
    Ich vermute aber, daß Du bei der "billigen" Consumer-Elektronik nichts dergleichen finden wirst. Leider.
    Ich hatte mal Laborentwicklungen von MIL-Geräten zu machen. Da spielten jedoch die Kosten keine Rolle. (Das Aufwendigste sind die Tests auf Wirksamkeit der Maßnahmen).
    Also bleibt eigentlich nur, es so zu richten, daß man das Schiff auch ohne Elektronik noch in den Hafen bringen kann. (Mir fällt da sofort der anachronistische Batterieschalter "0/1/2/Both" ein).
    Aber das wäre eine andere Baustelle und dafür wären wir hier nicht richtig.


    Mast- und Schotbruch
    Helmut

    Hallo Hgebauer, hallo Tom, für die allgemeinen Blitzschutzmaßnahmen halte ich den VDE für die kompetenteste Quelle: https://www.vde.com/de/InfoCen…de-473e-ba12-9f456109b6fa (Blitzschutz auf Yachten), wobei ich allerdings meine, die Infos dort sind eher elektrisch als seemännisch. Ich meine auch, mil-Vorschriften sind nicht der Weisheit letzter Schluß, aber irgendwo zwischen gar nichts und mil sollte man sich schon bewegen. Und da vermisse ich z.B. Installationshinweise für den Trenn-Mosfet, die eben auch diese Problematik wenigstens anschneiden.
    Und natürlich kann man auch für billiges Geld durch ein paar geschickt eingestreute Ferrit-Perlen und RC-Glieder herstellerseits die Sicherheit eines halbleiterbestückten Gerätes deutlich steigern. Da wollte ich eigentlich hin. Wenn es noch nicht ist, sollte man das bei einem Update überlegen.
    Viele Grüße
    Mariner

    In allen Trenn-MOSFETs stecken zwei 600W-Suppressor-Dioden sowie Keramik-Kondensatoren, um die EIn und Ausgänge einzeln gegen Spannungsspitzen absichern. Die sind aber dafür da, die Trenn-MOSFETs selbst gegen von außen angelegte Überspannung abzusichern, denn mehr als 35V werden weder von der Steuerung, noch von den MOSFETs vertragen. Gegen Surges und Transienten wirksame LC-Glieder sind für Belastbarkeiten von 300A nicht in nur faustgroßen Kunststoffgehäusen unterzubringen, dafür bräuchte man wenigstens Schaltschrankformate (RC-Glieder funktionieren hier aus naheliegenden Gründen überhaupt nicht). Und selbst dann wären die Spannungsabfälle bei Volllast höher als für diesen Anwendungsfall erträglich. Sicherlich werden die Suppressordioden bei kurzen Spitzen auch große Teile des angeschlossenen Bordnetzes schützen können, aber dafür bedarf es schon ordentlicher Kabelquerschnitte, damit die notwendigen Ströme auch fließen können. Wenn ein Verbraucher über ein 5m langes 1,5mm²-Kabel angeschlossen ist, und dort dann zerstörerische Spannungsspitzen frei bzw. induziert werden, kann keine Technik der Welt über die hohe Impedanz des Kabels die Spitzen wegbügeln. Der Kabelwiderstand selbst verhindert das.


    Die Suppressordioden beginnen auch erst bei mehr als 20V zu leiten. Alles darunter bleibt völlig unangetastet. Für Verbraucher, die bereits bei 15V die Hufe hochstrecken, hilft das also nichts.


    Grüße, Tom

    Hallo Tom, ja, das war die Richtung meiner Frage. Wenn man dann noch entsprechend der VDE-Broschüre die Kabel in metallenen Kabelkanälen verlegt hat, sollten die Suppressordioden den Rest glattbügeln. Ich hätte auch weniger Angst um die Power-Mosfets selbst, die haben in der Sperrschicht Kapazitäten in nF-Breich, sondern zB. die Eigenspannungsversorgung, die mit kleinen,feinen CMOS-Halbleiterchen arbeitet, die von einem kleinen Spike gleich totgeschossen werden, der an der Suppressordiode noch vorbeikommt, denn die hat in ihrer Zuleitung vielleicht doch eine Impedanz, die das Zuschlagen ein wenig verzögert. So ein kleiner, schneller Spike kommt im Normalbetrieb nicht vor, den gibt es nur bei Blitz. Dort irgendwo lauert das Problem.
    Viele Grüße
    Mariner

    OK, aber ich halte es nicht für sinnvoll, aufwendigere Überspannungschutzvorkehrungen in Geräte wie z.B. Trenn-MOSFETs einzubauen, die natürlich jeder Käufer mitbezahlen muss, ob er sie nun braucht oder nicht. Wenn wirklich Gründe vorliegen, besondere Vorkehrungen gegen alle möglichen Arten von Überspannungen im Netz einzusetzen, wäre es doch sinnvoller, zusätzlich entsprechende Schutztechnik in die Installation zu integrieren. Das spart unnötigen Aufwand und gibt dem Hersteller so mehr Spielraum dem Kunden hohe Qualität für sein Geld anzubieten.


    Grüße, Tom

    Hallo Tom, das gehört zwar nicht ganz exakt hierher, aber ich kann Menschen wie Dich nur bewundern: Ich sehe, Du schreibt in vielen (in allen?) Threads in diesem Forum, und vermutlich liest Du auch alle Beiträge. Wann schläfst Du, oder bist Du Tag und Nacht hier zugange?
    Viele Grüße
    Mariner

    Naja, so viel tut sich hier ja nicht. Das bisschen kriege ich gerade noch so hin. ^^ Die letzte Woche ging aber komplett für ehrenamtliche Vorstandsarbeit im hiesigen Modellflugverein drauf. Daher müsste die Frage eigentlich lauten:


    Wann arbeite ich eighentlich mal? :?:


    Grüße, Tom

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