Elektronische Sicherungen
Wer kennt das nicht?
Eine Schaltung mal eben aufbauen, an die Stromversorgung anschließen und zack, ein Bauelement - nach Murphy das teuerste - ist hinüber.
Der Profi nimmt ein Labornetzgerät mit Strombegrenzung, Strom- und Spannungsanzeige und fährt die Spannung langsam hoch.
Für den Einsteiger sind gute Geräte meist zu teuer und in der Regel überdimensioniert.
Der Autor kommt schon lange mit Spannungen von 3 V bis 12 V und Strömen unter 1 A aus. Meist werden 5 V und ein paar mA benötigt.
Für Einsteiger reicht oft eine 4,5 V Batterie. Aber auch eine USB-Powerbank ist gut. Sie liefert in der Regel 500 mA bei 5 V.
Eine Batterie oder eine USB-Powerbank kann einen falsch angeschlossenen Chip leicht zerstören.
Eine Sicherung ist die beste Lösung. Es gibt zwar Sicherungen für 50 mA, aber bevor sie auslösen, ist der Chip schon zerstört. Wir brauchen eine elektronische Sicherung.
Auch Labornetzgeräte sind für kleine Ströme nicht zu empfehlen. Sie reagieren meist zu langsam und können oft nicht auf kleine Ströme von 20 mA oder 50 mA eingestellt werden. Siehe: Vergleich von Labornetzgeräten.
Elektronische Sicherungen für Einsteiger
Für den Einsteiger bieten sich drei elektronische Sicherungen an:
- Im Praktikum wird der Bau einer elektronischen Sicherung auf ein Steckboard angeboten.
- Diese Sicherung ist sehr einfach aufzubauen.
- Leider hat sie einen Spannungsabfall von 0,6 V.
- Elektronische Sicherungen mit kleinem Spannungsabfall (LDO) können als Modul für Steckboards aufgebaut werden.
- Sie sind relativ einfach aufzubauen.
- Es werden einfache SMD-Bauelemente verwendet, die auch von Einsteigern gelötet werden können.
- Die Sicherungen eignen sich zum Schutz externer Schaltungen, die auf die Stromversorgung des Raspberry Pi zugreifen.
Darauf kommt's an
- Möglichst kleiner Spannungsabfall
- unter 100 mV
- Kleine Ströme werden abgesichert:
- 20 mA
- 50 mA
- Schnelle Reaktionszeit
- unter 1ms
- Begrenzter maximaler Strom
- auf weniger als das 100-fache des Sicherungsstroms.
Keine PTC-Sicherungen
PTC-Sicherungen sind nicht zum Schutz empfindlicher elektronischer Bauelemente in Versuchsschaltungen geeignet.
Siehe PTC-Sicherungen.
Projekte für elektronische Sicherungen
Zwei Projekte für elektronische Sicherungen werden hier vorgestellt:
- Die Schaltung ist relativ einfach,
- erzeugt nur einen geringen Spannungsabfall unter 100 mV (LDO),
- ist einstellbar auf 25 mA, 50 mA und 100 mA,
- ist geeignet ab 3 V,
- aber nur für Spannungen bis 5,5 V.
- Die Schaltung ist auch relativ einfach,
- hat nur einen geringen Spannungsabfall,
- ist einstellbar auf 20 mA, 50 mA, 100 mA, 200 mA, 500 mA und
- ist für Spannungen von 3 V bis 18 V geeignet.