Klemmschaltungen

Eine Klemmschaltung ist eine Schutzschaltung, die bei Erreichen einer bestimmten Spannung die Versorgungsspannung kurzschließt. Dies führt dazu, dass eine Sicherung auslöst und die Stromversorgung unterbricht

Diese Schaltungen werden häufig in Gleichstromversorgungen verwendet, um teure Baugruppen, deren Betriebsspannung eng toleriert ist, vor einem Versagen der Spannungsregelung zu schützen

Funktionsweise von Klemmschaltungen

• Die Klemmschaltung besteht aus einem Thyristor oder Triac, der mit seinen beiden Hauptanschlüssen direkt an die Versorgungsspannung geschaltet ist
• Bei Erreichen eines kritischen Überspannungsniveaus wird der Thyristor über das Gate mittels einer Auslöseschaltung gezündet und schließt die Versorgungsspannung kurz
• Der resultierende Kurzschlussstrom löst oft eine Schmelzsicherung in der Zuleitung aus, wodurch die Stromversorgung dauerhaft unterbrochen wird

Arten von Klemmschaltungen

Es gibt verschiedene Arten von Klemmschaltungen, die je nach Anwendung und Anforderungen variieren können. Zu den gängigsten Typen gehören:

• Positive Clamper: Diese Schaltung verschiebt den negativen Zyklus einer Wellenform über den Nullspannungspegel, wodurch das gesamte Signal auf die positive Seite verschoben wird.
• Negative Clamper: Diese Schaltung verschiebt den positiven Zyklus einer Wellenform unter den Nullspannungspegel, wodurch das gesamte Signal auf die negative Seite verschoben wird.
• Voreingenommener Clamper: Diese Schaltung verwendet eine voreingestellte Spannung, um den Gleichstrompegel des Ausgangssignals zu klemmen.

Vorteile von Klemmschaltungen

Klemmschaltungen bieten mehrere Vorteile, darunter:

• Schnelle Reaktionszeit: Die Auslösezeit liegt im Bereich von Mikrosekunden, was ausreichend kurz ist, um empfindliche Komponenten zu schützen.
• Effektiver Schutz: Sie bieten einen effektiven Schutz vor Überspannungen, indem sie die Versorgungsspannung kurzschließen und so Schäden an elektronischen Komponenten verhindern.
• Geringe Verlustleistung: Der Spannungsabfall und somit die Verlustleistung am Thyristor ist bei der Crowbar-Schaltung geringer, was einen Dauerkurzschluss ohne Sicherung ermöglicht.

Anwendungen von Klemmschaltungen

Klemmschaltungen finden in verschiedenen Anwendungen Verwendung, darunter:

• Schutz von Netzteilen: Sie werden häufig in Netzteilen verwendet, um empfindliche Logikschaltungen vor Überspannungen zu schützen.
• Elektronische Geräte: In elektronischen Geräten werden Klemmschaltungen eingesetzt, um teure Komponenten vor Schäden durch Überspannungen zu bewahren.
• Industrielle Anwendungen: In industriellen Anwendungen bieten Klemmschaltungen Schutz für verschiedene elektronische Systeme und Geräte.