Zu den Erläuterungen von Patrick noch ein paar Anmerkungen von meiner Seite:
Roddot hat geschrieben:Ich beziehe mich "nur" auf die "Absicherung" des "Eingangskreises" einer OpAmp Schaltung die nun mit der Außenwelt in Verbindung steht.
Somit dachte ich es ist klar was ich meine und Frage.
Warum hab ich Dich dann mehrfach gebeten, zu erklären, von welcher Schaltung Du genau sprichst? Mir jedenfalls war es nicht exakt klar. Ich würde Dir ja gerne antworten, aber es wäre schön, wenn Du die Rückfragen auch liest. Deine letzte Erklärung lichtet den Nebel immerhin schon deutlich.
Roddot hat geschrieben:Natürlich zieht das weite Kreise. Aber das macht es doch immer.
Aber Du riskierst, daß die Leser da nicht mitkommen, wenn Du gedanklich springst. Ich möchte meine Zeit nicht mit Raten verbringen.
Roddot hat geschrieben:Machen wir es systematisch und bleiben erst einmal bei der CM Schaltung mit 5532.
Ich halte das Gebilde aus U5b (+In gesteuert) und U5a (+In gesteuert) für eine Sonderform des Instrumentenverstärkers.
Ja, fast. U5a ist ein Differenz"verstärker" mit Abschwächung 3:1. Der positive Eingang liegt an Sense+, da ist der Eingangstrom egal, weil der Laststrom im negativen Zweig der Last gemessen wird. Um eben diesen Strom nicht zu verfälschen, ist U5b als Spannungsfolger geschaltet; also Verstärkung 1:1, nur eben mit einem hochohmigen Eingang.
Damit ist nur U5b einer potentiellen Spannung von Out+ direkt ausgesetzt. U5a bekommt diese Spannung durch 3 geteilt, Es dürfte unter normalen Bedingungen also die Spannung an IN+ von U5a nie im Bereich von +/-15V liegen. Dazu wären dann an Usense+ +/-45V nötig, damit eine Gefährdung des Bauteils eintritt. Dieser Eingang ist also nicht normalerweise nicht gefährdet.
Roddot hat geschrieben:Um die Schaltung (Regelverhalten) nicht einseitig zu verändern dachte ich das alles was an U5b geändert wird auch an U5a gehört. Wir haben ja nun beide Eingänge in der Hand da kann ja alles an unliebsamen Spannungen in Frage kommen.
Eben um möglichst wenig zu verändern: Finger weg von U5a.
Roddot hat geschrieben:Ti schreibt im Datenblatt das der Eingangspannungsbereich niemals den Versorgungsspannungsbereich Überschreiten darf. (+-15V) sonst ist er tot! (Diode gegen +Ub bis 15,3V-15,7V 5532 tot)
Der erlaubte Nutzbereich "Eingangsspannungsbereich" ist aber mit nur +-12V angegeben.
Wir müssten also:
1. gegen Zerstörung des 5532 (auch a) absichern (<+-15V).
2. gegen verlassen des erlaubten Eingangsspannungsbereiches. (<+-12V)
Das wirkt auf mich als wenn die über Spannung (>+-15V ) schon alleine ausreicht um die Black-Box 5532 zu zerstören. "Und wir haben die Eingänge ja in der Hand" >Excessive input current will flow if a differential input voltage in excess of approximately 0.6 V is applied between the inputs, unless some limiting resistance is used< Sagt das Datenblatt.
Schaffen wir es die Spannung unter den +- 12,6Volt zu halten brauchen wir den (durch die) Black-Box Strom auch nicht zu begrenzen! ?
Macht der 5532 auch noch ein Phasendreher bei mehr Eingangsspannung (+-12V) ist die Regelung schnell ganz daneben. So ungefähr <36 Volt U-Sense sollten denn wohl gehen!?
Wann der 5532 stirbt, ist letztlich nicht nur von der Spannung, sondern auch vom Strom abhängig, der im Fehlerfall in den Eingang fließt. Daher der Schutzwiderstand, um den Strom zu begrenzen und über die Schutzdioden abzuleiten. Und um den Fehler durch den Schutzwiderstand zu minimieren, hat amd-65 in den Rückkopplungszweig den gleichen Wert gepackt. Das sollte wirken. Die Schutzdioden treten ja nur im Fehlerfall in Aktion, der normale Arbeitsbereich ist hier ja um die 0V rum. Die geringe Kapazität der Schutzdioden sollte nicht viel ausmachen.
Der Eingangsspannungsbereich +/-12V ist im Fehlerfall uninteressant, da wird sowieso nichts Sinnvolles gemessen. Da geht nix kaputt im Bereich zwischen +/-12 und +/-15V.
Roddot hat geschrieben:Die Frage ist; wie schützen wir den 5532 vor Überspannung (durch Dioden oder wie auch immer) ohne Widerstände einbauen zu müssen. Dabei ist nach meinen Überlegungen eigentlich auf <+-12 zu begrenzen dann fließt auch kein Strom der hinterher wieder begrenzt werden müsste.
Und da ist nun die Frage wie kommen wir auf +(-) 12V und welche vor und Nachteile bieten die einzelnen Lösungen.
Ich denke, die Schaltung funktioniert so, wie amd-65 das angegeben hat; er hat es bestimmt ausprobiert. Wenn Du Angst hast, daß Dir der 5532 trotz dieser Schutzschaltung kaputt geht, dann hänge die Schutzdioden doch an eine Z-Diode mit Vorwiderstand, z.B. mit 12V, dann hast Du eine Begrenzung auf ca. +/-12,5V, statt auf +/-15.5V.
Roddot hat geschrieben:Die C's und L's der zusätzlichen Bauteile machen mich schon nervös, da ich nicht abschätzen/berechnen kann wie die (zB Lastabwurf) das Regelverhalten beeinflussen.
Die hängen doch voll mit in der Regelung.
Konzentrieren wir uns doch bitte erst mal auf die dominanten Bauteileigenschaften. Wenn Du meinst, die Schutzschaltung macht was kaputt bzgl. Regelverhalten, dann mach' doch bitte einen Meßaufbau, teste es und laß uns die Ergebnisse wissen. Wie schon CM weiter oben sagte, ein Prototyp bringt schneller Ergebnisse, speziell bei so einer einfach Modifikation. Ich schätze aber, Du wirst keinen sichtbaren Unterschied feststellen können.
Ich denke, die Schutzschaltung macht ihren Job, so wie sie ist.