Несколько удаленных устройств будут питаться от 24В по 2 парам телефонного кабеля.
Протяженность сегмента где то 2 Км устройства будут подключены через 400М.
Кабель проложен под землей.
Потребление кратковременный пик (до 100 мсек) до 0.8 А и постоянное до 50 - 80 мА.

Каким образом можно защитить входные цепи стабилизаторов (стабилизаторы обычные КРЕН)?
Первое что приходит в голову стабилитрон, но слышал что он мало помогает от импульсных разрядов.

Каким образом можно защитить входные цепи стабилизаторов (стабилизаторы обычные КРЕН)?
Первое что приходит в голову стабилитрон, но слышал что он мало помогает от импульсных разрядов.
[/quote]

Может быть защитные диоды подойдут?

Мощный составной транзистор (типа КТ829), и стабилитрон между базой и коллектором. Всё это включить в диагональ диодного моста.

TVS. подробно о защите читайте на caxapa.ru - раздел схемы.

Это слишком просто, не солидно как-то.

http://www.diodes.com/datasheets/ds21503.pdf

Сорри, постараюсь исправиться.
Поставьте DSP от Analog Devices и придумайте, что с ним делать.

Поставьте на входе варистор, хорошо помогает.

Друзья спасибо.

Решение которое посказал Shurmas самое то.

>TVS. подробно о защите читайте на caxapa.ru - раздел схемы.

Спасибо и Генералу за очень хорошую подборку схемотехнических решений.

Вообще, перед тем, как выбирать средства защиты от перенапряжений, неплохо бы определиться, каким нормативным документам, какой степени жесткости испытаний должно соотвествовать устройство, и к каким цепям должны прикладываться помехи и какого вида.
По нормативным документам - скорее всего ГОСТ Р 51347.4.5, а по степени жесткости - в зависимости от условий эксплуатации.
Если предполагается давать микросекундную помеху по схеме провод-провод, как для цепей питания, то никакой TVS тут не поможет, уходят в кз.

А этот ГОСТ Р 51347.4.5 существует в електронном виде?
В моем проекте нигде не оговорены ни нормативные документы ни степень жесткости испытаний.
Это как бы мои личные желания обезапасить и увеличить надежность устройства.
Согласен тут немного любительскуй подход, но заказчику это все не интересно ему нужно работоспособное устройство и без лишней мороки.



Предпологаеться что самая сильная помеха в линиях питания будет грозовой разъряд.
Как бы вы посоветовали реализовать защиту?

Конечно, можно посмотреть на сахаре, или на местном FTP. Можно поисковиком попробовать.


Это плохо, в ТЗ должны быть оговорены эти моменты.
Значит нужно по ГОСТам на семейство или вид продукции попытаться классифицировать устройство.
Если это оборудование информационных технологий, то нужно использовать ГОСТ Р 51318.24
Если классифицировать область применения сложно, то можно попробовать воспользоваться общим ГОСТом ГОСТ Р 51317.6.2


Ему все равно, пока гореть не будет.



Если подходить формально, то согласно ГОСТ Р 51347.4.5 при подаче помех в цепи питания используется генератор с выходным сопротивлением 2 Ома при подаче по схеме провод-провод, и 12 Ом при подаче по схеме провод-земля. Для максимальной степени жесткости испытаний '4' амплитуда импульса составляет 4кВ, ток кз - 2000А (при выходном 2 Ома).
В любом случае, перед тем как защищаться от помех, нужно определить степень жесткости.
Для защиты от помех по цепям питания мне больше нравится решение с варисторами.
TVS более подходят для цепей ввода-вывода, и то в качестве второго каскада защиты.

Мне понравилось решение http://www.caxapa.ru/sch/protect_power.html по схеме 3.
На входе газовый разрядник, последовательно дросели, затем снова зашунтировано варисторами.

Но вот здесь страшные вещи пишут про варисторы.
http://www.zerosurge.com/HTML/movs.html

Получаеться что 10 разрядов и варистору конец подкрадываеться, после чего он может гореть ярким пламенем.
И как быть в этой ситуации?
Ведь очень не хочеться что бы конечное устройство сгорело.

У меня питание 24 В. В схеме с сахары предлагают использовать
газоразрядник на 600 В и варисторы на 450 В.

Может в моем случае стоит ставить (так как у меня низковольтное питание) элементы защиты на более низкое напряжение.
Существуют ли какие рекомендации на этот счет?

В DS от производителя только их характеристики.

Может в моем случае стоит ставить (так как у меня низковольтное питание) элементы защиты на более низкое напряжение.
Существуют ли какие рекомендации на этот счет?

В DS от производителя только их характеристики.
[/quote]

Может быть Вам эксперимент поставить - одно дело теория, а другое практика.
Предлагаю использовать электрошоковое устройство - если схема выдержит, то все ОК!

Интересное решение, правда шокера нет, а вот вопрос к клубу кто как испытывает свои устройства народными методами типа если так не сбоит то испытания пройдет с большой вероятностью.

Интересное решение, правда шокера нет, а вот вопрос к клубу кто как испытывает свои устройства народными методами типа если так не сбоит то испытания пройдет с большой вероятностью.
[/quote]

Интересное, потому-что эксперимент поставить?
Ничего особенного - обычная практика.
Посчитали, смоделировали, испытали.

Это схема не очень хорошая, использовать ее можно с некоторыми оговорками.
Замечаний основных 2:
1.В газовом разрядник после срабатывания работает в режиме тлеющего разряда, пока есть напряжение на входе. Если схема питания организована так, что нейтраль и заземление объединяются где-то за пределами схемы, разрядник не погаснет.
2.Варисторы имеют свойство старения, в результате чего может увеличиваться ток утечки через них, поэтому напрямую соединять фазу с заземлением через варистор нежелательно.



По ссылке не пошел, но лучше почитать на сайте epcos про варисторы.
Нужно считать количество срабатываний по характеристикам конкретного типа. У варисторов есть такое понятие, как дерейтинг.


Выбирать варистор с запасом, тогда количество срабатываний увеличивается, вплоть до бесконечности.
В обмен на габаритные размеры, как правило.


Конечно, та схема не для 24В цепи питания.


конечно.
Но все же сначала определите уровень воздействий

Анди а вы не ошиблись в названии ГОСТ Р 51347.4.5 может ГОСТ Р 51317.4.5
Чего то не могу найти нигде ссылок на Р 51347.4.5.

По уровню воздействия.
Хочеться что бы в период воздействия и после устранения помехи устройство продолжало функционировать в соответсвии с назанчением (Критерий качества функционирования А).

При проведении испытаний на наносекундные помехи - степень жесткости 3 амплитуда импульса составляет 1кВ, 5 кГц.
При проведении испытаний на микросекундные помехи ( подача помехи провод - провод, провод-земля) степень жесткости 3.

Да, конечно, дико извиняюсь за описку


Для наносеков 1 кВ соотвествует 2 группе.


Есть еще такие идеи. Если линия питания представляет собой симметричную пару в кабеле,
то по идее, наведенные напряжения в таком кабеле в идеальном случае будут только несимметричными, то есть сразу в обеих жилах относительно земли. В этом случае по схеме провод-провод можно было бы обойтись минимальной защитой, тем же TVS. Плохо то, что в ГОСТ рассматриваются цепи питания вообще, не зависимо от организации линии электроснабжения. То есть предполагается, что это типовая линия. Формально это обойти не получается. Но если защита делается для собственного успокоения, то этот фактор можно учитывать. Но нужно обеспечить устойчивость к несимметричным помехам.
Если кабель питания экранированный, то тогда помеха подается в экран, это также существенно более мягкий вариант.
Если же рассматривать эту ситуацию с формальной точки зрения, то есть 24В и 3 класс для МИП, то нужно делать многоступенчатую схему защиты. Для КРЕНок, если память моя не изменяет, максимальное входное не более 35В. Отсюда и нужно решать задачу.

Сейчас уже ухожу с работы, времени нет. Завтра попытаюсь что-нибудь еще посоветовать.
А пока все же схему питания не плохо бы знать, что за кабель, а так же есть ли защитное заземление на каждом устройстве.




Да, и и обычно по схеме провод-провод степень жесткости берется на единицу меньше, чем провод земля.
То есть если провод-земля 2кВ, то провод-провод делают 1кВ. Например, смотри в ГОСТ Р 51318.24
Это уже стандарт на семейство продукции, который ссылается на базовый стандарт 51317.4.5 и др.
В 51317.4.5 приведены только степени жесткости, методы и требования к испытательным генераторам, но как таковые требования по устойчивости в нем не указываются.

Используем разрядник это где то на 70В затем трансил диод 30В 5КВт SMD цепь 24вольтовая.

Кабель будет бронированный телефонный маркировку не знаю, но там 100 пар.

Для питания предполагается использовать 2 пары этого кабеля.
По одной паре будет задействован RS-485. Внутри прибора RS-485 не будет иметь гальванической связи с питанием. Так же предполагается, что для RS-485 будет задействована пара для сигнальной земли.
Через каждые 200 - 400 метров кабель заведен в распределительные шкафы. Собственно к этим шкафам и будут подключаться устройства.
Само устройство будет располагаться в 5-10 метрах от распред. шкафа.

Про защитное заземление - предполагается корпус прибора сделать из пластика.
Сами же кабели раз они бронированные то надо понимать имеют общий экран.
В принципе запитать прибор экранированным проводом не проблема и этот экран подключить к цепям защиты на входе.

По нормативам- посмотрите рекомендацию ITU-U K.20.
Я бы порекомендовал поставить разрядник, позисторы, +что-нибудь типа 1.5КЕхх, где хх-
напряжение, процентов на 10 превышающее макс. напряжение ДП
И еще- может не совсем в тему, но если вы говорите, что используется телефонный кабель,
то это обычно ТПП 0.4 . А он имеет примерно 300 Ом на километр. То есть имеем ток ДП
0.08 А, подключаем закон ома и получаем на 2 км падение 48в. то есть ваших 24в не хватит.

Это как раз в тему, сам хотел пощитать да все недосуг было, почему то верилось что все должно быть ОК.
А оно вон как печально получаеться.
Правда заказчик говарил, что может выделить пар 10 так что думаю проблему решу.
Да и 24 В тоже забито с запасом реально нужно 12 и 3.3 В.

Вам спасибо за науку.

А между разрядником и диодом что? Можно схему полюбопытствовать?

Может стоит подумать о применении какого-нибудь понижающего преобразователя в таком случае?
Когда я боролся с выходом наших устройств из-за молний (они питались от 220В в деревнях от их ужасных линий), то я где-то прочел что не надо бороться с перенапряжениями, их надо научится пропускать без потерь И так я смог обезопасится. Выходов из строя по этой причине у меня не стало.

Можно вот тут порыться:
http://www.bourns.ru/archive.php#section2




Интересно было бы увидеть схемные решения.

Самое простое схемное решение-защитное отключение на период этого явления. Но тут одно но- с этим можно бороться на уровне попадания вместо 220в -380в
Но когда попадает молния..Тут уж никакое реле или эл.ключ не помогут.
Тут желательно и разрядничек с предохранителями

Нам возвращали платы на которых выходил из строя симистор и микросхема, которая им управляла и часто был виден пробой на печатной плате. Мои действия: увеличил зазор на плате с 1.5мм до 2мм, резистор который шел с 220в на микросхему заменил на правильный (МЛТ-0,5 или одноватный буржуйский), ну и симистор и диод должны быть не менее чем на 600В. Всё просто . Никаких защитных элементов я не ставил (варисторы и т.п.), так нужна была минимальная стоимость. По набранной мной статистике этого хватило за глаза, по этой причине выходов больше не было. А это порядка 100 тыс. изделий за пару лет.

При таком подходе всегда будет случай, когда амплитуда помехи будет выше, чем допустимые значения на ваши входные элементы, либо прочность изоляции. Распределение амплитуд наведенных от грозовых разрядов импульсов таково, что в большинстве случаев это импульсы до 1кВ. То есть вы своими действиями сместили несколько границу помехоустойчивости вашей схемы в лучшую сторону, но случаи эти наверняка остались, просто их стало значительно меньше.
Я бы на вашем месте поставил варистор стоимостью где-то рублей 7 в цепь фаза-нейтраль на входе устройства.

Плат с такой поломкой приходило около 100 в год, после моей переделки от силы 1 в год. И то уже трудно было понять из-за чего эта поломка произошла. Отсюда пожно понять что ваш совет экономически совсем не целесообразен , тем более возникнут ещё проблемы. Ведь смысл не сделать устройство которое бы гарантированно проходило испытания на перенапряжения, а снизить расходы по ремонту, минимально поднимая цену изделия. Как я уже писал наше изделие было ориентировано на самую бедную часть населения России - на деревенских жителей и пенсионеров. И кстати я там уже не работаю.
И самое главное вы опять предлагаете бороться с перенапряжениями.

Экономически он стоит 7 рублей по ценам промэлектроники, что меньше бутылки самого фигового пива.


какие?


Это единственный правильный метод при защите от импульсных перенапряжений, наведенных грозовыми разрядами. Но и он носит вероятностный характер, но тут хотя бы все считатеся по запасу помехоустойчивости.
Но не ваше устройство тут обсуждается, и надо его оставить в покое. Просто вопрос был задан о защите цепи питания 24В, вы же не будете предлагать поставить на вход линейный стабилизатор с допустимым входным 1000В?

Ответ № 1, насчет бытылки пива :Если мне не изменяет память, то вклад стоимости электронного компонента в цену изделия не 1 к 1, а 1 к 3. Т.е. умножаем стоимость нового компонента на 3 и добавляем к стоимости зделия. В сумме с учетом ниже описанного набежит 5-10%.

Ответ № 2, Проблемы, которые мне виделись при использовании варистора. 1 - Насколько я представляю себе правильную защиту от перенапряжений есть два пути. Либо поставить плавкий предохранитель (тогда не было самовостанавливающихся на 220В, сейчас не знаю), чтобы варистор не взрывался, либо ставить мощный варистор чтобы пробки вышибало . В первом случае уже добавляются два компонента, плюс отключение устройства после срабатывания защиты, а это очень не желательно. К тому же я специально избавился от предохранителя в схеме, а он там был, до того как я взялся за дороботку! Во втором случае это уже варистор не за семь рублей :-).

И последнее, я всё это привел для Вас, так как вы просили схемные решения. В подтверждение фразы, которую я написал. Вы правильно заметили про вероятностый характер, так вот в моём случае вероятность выхода изделия из строя уменьшилась на ДВА ПОРЯДКА без повышения стоимости изделия! Что я считаю очень неплохо.

А автору я вообще импульсник предлогал использовать. Ну а по защите в этом конкретном случае мне сложно говорить, так как для меня не совсем понятно откуда они могут взятся в экранированном заземленном кабеле? Может стоит присмотреться к тем способам защиты, которые используют в телефонных аппаратах и другой телефонной технике?