Hallo
Hier mal ein kleines Projekt für den C-64er.Das Problem bei diesem Rechner ist hier das Netzteil. Viele Netzteile sind mittlerweile 
über 40 Jahre alt.Der Spannungsregler, der dort verbaut ist, ist ein 7805 und dieser wird an seiner Leistungsgrenze betrieben.
Dies ging einige Jahre gut, doch mittlerweile sind es über 40 Jahre. Sollte dieser Regler plötzlich defekt gehen,so kann er 2 Sachen machen. 
Er lässt keine Spannung mehr durch oder er lässt die komplette Spannung durch.Hier in diesem Falle sind es dann mehr als 9V. 
Sollte diese Spannung in den Rechner gelangen, können einige ICs dies übel nehmen und den Geist aufgeben. 
Um diese Spannung vom Rechner fernzuhalten gibt es eine Schutzschaltung, die sich Crowbar nennt. 
Die Schaltung überwacht die Spannung vom Netzteil und bei Überschreitung der 5V wird diese kurzgeschlossen und dann eine
Sicherung ausgelöst, die dann die Spannung abschaltet. Soweit die Funktion der Crowbar. Nur gibt es hier ein Problem. 
Damit eine Sicherung schnell genug auslöst, muss ihr Kurzschlussstrom je nach Sicherungstyp das 4 fache Betragen oder 
noch höher sein. Dann löst die Sicherung im ms Bereich aus. Das Netzteil des C-64er liefert einen Strom von 5V bei 1,5A. 
Im Kurzschluss Fall liefert das Netzteil 2,5A aus. Dieser Strom ist aber zu gering um eine Sicherung von 1,6A im Millisekunden Bereich, 
aus zu lösen. Die Sicherung braucht um aus zu lösen, einige Sekunden bis zu Minuten,bis sie auslöst. Dies ist für den Rechner 
natürlich viel zu langsam und würde mit Sicherheit den C-64 zerstören.
Die Schaltung die ich nun hier vorstelle, löst das Problem 
dadurch, das ich statt einer Sicherung, ein Relais nehme. Dies braucht zwar auch einiges an Zeit um an zu ziehen ist aber im ms Bereich und damit viel schneller als die Sicherung.
Hier einige Bilder von der Schutzschaltung und dem fertigen Gerät. 
Sollte Interesse bestehen an der Schaltung  zum selber ätzen, so kann ich auch die benötigten Dateien zum selber ätzen bereit stellen.

Hallo Peter,

So wie ich das lese, ist die Crowbar schon Bestandteil der C64- Stromversorgung.
Die Crowbar hält doch im Fehlerfall den Kurzschlusszustand und damit die Spannungslosigkeit am C64 aufrecht bis die Sicherung auslöst. Also ist es doch quasi egal, wie lange es bis zur Auslösung dauert. Wichtig ist nur, dass das Netzteil das aushält.
Die Crowbar (normalweise mit Thyristor als kurzschließendes Element) löst bestimmt auch schneller aus als das Relais.
Wozu dann der zusätzliche Aufwand?

Gruß
PICkel

Ja das ist richtig das der Thyristor schneller ist als ein Relais. Nur wollte ich nicht das Netzteil kurzschließen
und warten bis die Sicherung auslöst. Da wie gesagt es eine ganze Weiler dauert bis die Sicherung auslöst.
Hier wird die überhöhte Spannung dann mit einem Relais weggeschaltet.

Hallo Jungs, Grüße aus Italien und mein erster Versuch, einen Beitrag mit 'nem Smartphone zu schreiben.
Schlechter Ansatz,Peter! Gaaaaaanz schlechter Ansatz!
Bis die Relaiskontakte sich gemütlich in der Lage zu ändern bequemen, sind Halbleiter schon lange im Nirwana. Da würde ein schnellstens angesteuerter Thyristor helfen, der brutalst-möglich einen totalen Kurzschluss bewirkt ohne Rücksicht auf irgendwas. So ein C-64 kann ggf. unersetzlich sein. Ein lumpiges 5-Volt-NT ist dagegen nichts wert. Tut mir leid, aber deine Rel.-Schaltung solltest du schnell im Schrank verstecken.
Grüße, picass

Das Relais schaltet in wenigen ms um da wird sich kein IC verabschieden bei der kurzen
Überspannung. Die Überspannung wird zwischen 9V und 12V liegen. Die ICs vertragen ja
auch mehr als 5V und kurzzeitig sogar einiges mehr über ihrer Spannung. Würden da jetzt plötzlich
230V anliegen können, dann würde ich sagen das es auf jede ms ankommt. Aber bei der geringen Überspannung
sollte der Abschaltbereich von wenigen ms ausreichend sein um eine Beschädigung zu vermeiden.
Ohne Relais würde man das Netzteil, im Fehlerfall, kurzschließen und es kann bis zu mehreren Minuten dauern bis dann die Sicherung
rausfliegt. Was ich nicht so gut finden würde. Deshalb diese Schaltung.

Das Schreiben mit dem Smartphone mag ich nicht, deshalb nach dem Urlaub weiter. Bis dahin empfehle ich Grundlagenstudium: für das Thema Crowbar gibt es das im altehrwürdigen "elektronik-kompendium".
Grüße, picass

Was hast du mit deiner Crowbar ? Darum geht es hier doch gar nicht.

Zitat von: Peter in 29.07.2024, 12:31:59 CESTSollte diese Spannung in den Rechner gelangen, können einige ICs dies übel nehmen und den Geist aufgeben. Um diese Spannung vom Rechner fernzuhalten gibt es eine Schutzschaltung, die sich Crowbar nennt.

Peter......., bitte beachten, dass ich nicht der Einzige bin, welcher die Sinnhaftigkeit deiner Schaltung hinterfragt und dass Kritik möglich sein muss. Wie man diese Schaltung benennt, ist mir persönlich wurscht, in der Fachliteratur wird sie aber als Crowbar bezeichnet.

Grunsätzlich: eine Sicherung, welche zum Auslösen Minuten benötigt, ist keine Sicherung, sondern im allerbesten Fall ein Stück Draht, den man zur Erbauung des Publikums als Showeffekt zum Schmelzen bringt.

Aber egal, es geht um Überspannungsschutz (ÜSS). Da gibt es Erhellendes u.a. auf der o.g. Homepage von ,,Elektronik-Kompendium" und auch gleich konkrete Hinweise auf Zeiten, rsp. Schaltgeschwindigkeiten. Zunächst ist da vom einfachsten ÜSS-Fall die Rede, nämlich dem für einzelne Ports von µC's mittels einer einzelnen Diode. Die gaaaanz einfache Diode, eine 1N4001 (bis ....7) käme NICHT in Frage, die  wäre zu langsam. Wie schnell ist so'ne 1N.....? Datenblatt-Lesen ist nicht immer einfach, aber da ist u.a. von einer Rückstellungszeit von 1,5 µS die Rede. Wohlgemerkt: zu langsam ! Schnelle Silizium PN-Dioden können Werte  von 5 bis 200 nS haben. Die  Lage bei einem µC? Sicherlich mindestens so schnell wie seine Taktfrequenz. Das wäre bei einem mit 5 MHz Betriebenen dann 200 NanoSekunden.

So schnell muss eine ÜSS sein, wenn sie denn sicher schützen soll.

Dann enthält deine Schaltung noch einen weiteren Fehler. Du hattest ja schon an einen Schutz ab einer Überspannung von 5,1 Volt gedacht und daher entsprechend eine 5,1 V  Z-Diode vorgesehen. Aber ein Thyristor zündet nicht bei Null Volt. In seinem Datenblatt steht, wann denn dann.... und das könnte z.B. 0,8 Volt sein. Also muss die Spannung der Z-Diode um diesen Zündungs-Betrag reduziert werden.
Grüße, picass

Also Kritik ist immer erlaubt. Nur so lernt man dazu.
Aber ich habe so den Eindruck als ob du nicht so ganz das Problem verstehst
um was es mir hier geht. Das Problem ist das ich nicht den Trafo über eine längere Zeit
kurzschließen will, was mit einer Cowbar passieren würde da die Sicherung zu lange braucht
bis sie auslöst. Warum sie das tut habe ich ja schon beschrieben. Deswegen nehme ich hier ein Relais
was dann die Überspannung trennt ohne den Trafo kurz zu schließen. Die Z-Diode ist soweit auch ok da
der Thyristor bei ca. 5.5V auslöst und die ICs die die höhere Spannung bekommen, können bis zu 7V aushalten.
Da sollte dann nichts passieren.
Wie gesagt man kann beides nehmen. Entweder eine Crowbar was den Trafo kurzschließt oder eine Überspannungsschutzschaltung
was die Spannung mit einem Relais abschaltet. Warum ich die 2. Variante genommen habe habe ich ja schon geschrieben.

Zitat von: Peter in 12.08.2024, 18:39:21 CEST......und die ICs die die höhere Spannung bekommen, können bis zu 7V aushalten.

Einen C64 hatte ich nie und kenne daher auch nicht sein Innenleben. Es verwundert mich etwas, dass zwar eine 5-Volt Spannungsreglung vorhanden ist, die ICs aber doch höhere Spannungen vertragen. Zumindest bei unseren heutigen PIC-Versionen gibt es so was nicht. Offenkundig hattest du das Abschalten durch den Thyristor bei 5,5 Volt schon ausgemessen. Dann wünschen wir deinem C64 mal das Beste, also gutes Durchhalten. Nur am Rande erwähnt: ich verfüge über eine stattliche Sammlung an Quasi-Konkurrenz-Modellen wie Sinclair ZX81 und ZX Spectrum, an deren Hardware es irgendwann einmal auch viel zu Basteln geben wird.
Grüße, picass

Also wenn du mal das Datenblatt von Pics anschaust so können die aber auch einiges mehr
vertragen als ihre 5V. Hier mal als Beispiel PIC16(L)F1934/6/7 kann bis 6,5V.
So selten ist das bei ICs nicht das die mehr aushalten als ihre Betriebsspannung.
Man sollte sie natürlich nicht dauerhaft bis zur Grenze betreiben, das ist dann auch nicht so gut.

Zitat von: Peter in 13.08.2024, 17:35:43 CEST........mehr vertragen als ihre 5V. Hier mal als Beispiel PIC16(L)F1934/6/7 kann bis 6,5V.
So selten ist das bei ICs nicht das die mehr aushalten als ihre Betriebsspannung.

Einer von uns beiden kann kein Datenblatt lesen und nach meinem Dafürhalten bin ich es nicht.
Die F-Version hat - wie alle anderen PICs auch - den Standard-Maximalwert von 5,5 Volt als Versorgungsspannung, und die LF-Version geht bis max. 3.6 Volt.
Das sind dann aber in beiden Fällen die absoluten Grenzwerte, also oberhalb davon wird gestorben!
Grüße, picass

Keine Ahnung wo du schaust. Aber im Datenblatt steht:


Ist natürlich keine Dauerspannung.

Jetzt wird klar, worauf du reingefallen bist: Du hast ganz unten im Datenblatt auf die ,,Absolut Maximum Ratings (+)" geschaut, aber leider nicht beachtet, was das Kreuz hinter dieser Überschrift bedeutet.

Die in dieser Tabelle genannten Werte gehören zum ,,Stress rating". Zitat dazu:
,,This is a stress rating only and functional operation of the device at those or any other conditions above those indicated in the operation listings of this specification is not implied." Zitatende

Diese Werte haben nichts, aber auch gar nichts mit dem praktischen Betrieb eines µC's zu tun. Wer wissen möchte, wann genau denn nun der µC auf dem Labortisch endlich seinen Geist aufgibt, der kann mit solchen Stress-Parametern ,,spielen", rsp. experimentieren. Das Kreuz hinter dieser tabellarischen Aufstellung ist nicht aus Versehen verwendet worden.

Wenn du gleich unterhalb dieser von dir teil zitierten Tabelle schaust, dann siehst du die Werte, mit denen dieser µC tatsächlich in Betrieb zu nehmen ist. Diese Werte – und da schaue ich immer – stehen auch gleich ganz am Anfang dieser gerne ewig langen Datenblatt-Sammlung auf Seite 3, nämlich unter den ,,Spezial Microcontroller Features:"

- Wide Operation Voltage Range:
1,8-5,5 V (PIC16F193X)
1,8-3,6 V (PIC16LF193X)

Diese SMFs sind die einzigen Angaben, welche für den praktischen Betrieb Geltung haben. Im englisch-sprachigen Zitat oben ist deutlich gesagt, dass die Stressparameter-Angaben für den praktischen Betrieb KEINE Gültigkeit haben, rsp. nicht zur Anwendung gelangen sollen.
Grüße, picass

Genau diese Werte brauche ich. 
Es geht in der Schaltung ja nicht um normale Werte sondern um absolute Werte die ich brauche.
Sie geben an bis zur welchen Spannung der Controller noch arbeitet.
Ist aber nicht als Dauerlast zu empfehlen. Aber die Schaltung ist ja nicht für Pic Mikrocontroller gedacht.

Vielleicht nochmal eine etwas genauere Darstellung.
Würde ich eine Schutzschaltung für einen Mikrocontroller bauen die die Spannung überwachen soll,
so könnte die Schaltung bei einer Überspannung von 6,5V abschalten.
Diese Spannung ist der größte Wert den der Controller aushält ohne Schäden zu nehmen, zumindest für
kurze Zeit. Um sicher zu sein nimmt man bei Schutzschaltungen nicht den maximal Wert sondern einen Wert
wo der Controller in seinen Spezifikationen normal arbeitet. Hier sind es 5,5V.
Je größer eine Überspannung ist desto schneller sollte man sie abschalten. Als Beispiel:
Ein Controller bekommt 7V so ist sie 0,5V höher als seine maximal Spannung. Wird diese Spannung im ms Bereich abgeschaltet
so wird der Controller keinen Schaden nehmen. Ist die Überspannung 15V so muss sie schnell abgeschaltet werden und sollte
im ns Bereich liegen. Und um genau diese zu beurteilen brauche ich die absoluten Werte und nicht wo ein Controller seine
Arbeitsspannung hat.

Ich bedauere, aber mit deinen Ausführungen kann ich nichts anfangen. Du laborierst immer noch mit vermeindlich zulässigen Werten oberhalb von 5,5 Volt. Das ist für mich auch im Ansatz nicht nachvollziehbar und es fehlt jedweder Sinn.
Wenn man ein Schutzschaltung haben möchte, dann ist es vom technischen Aufwand her und auch von Preis weitgehend egal, für welche Abschaltspannung und Zeit man die einstellt. Wenn es also quasi egal ist, dann nimmt man - natürlich - als Kriterium diejenigen, welche in den Datenblättern für normalen Betrieb vorgesehen sind. Und normal sind 5,0 Volt! Abschalten also spätestens bei 5,5 Volt.
Technisch gesehen ist es einfacher und sogar eher preiswerter, das vermaledeite Relais weg zu lassen. Der von dir eingesetzte Thyristor schafft 12 A Standard und das ist nicht mal sein Spitzenstrom, welcher noch viel höher liegt. Also mit dem Thyr. die  Spannung kurz schließen und selbstverständlich eine Sicherung einbauen, welche einerseits den normalen Arbeitsstrom liefert, aber bei dessen Überschreitung SOFORT abschaltet. Üblicherweise nimmt man da träge SI's. Und natürlich muss dieser SI-Abschaltstrom unterhalb des vom NT maximal möglich lieferbaren Strom liegen, sonst machts ja keinen Sinn.
Ich kann keinen sittlichen Närwert darin erkennen, dass du unbedingt und auch trotz der Warnhinweise der Hersteller in den Datenblätter bei deiner Vorstellung verharren  möchtest, dass du diese Angaben ignorieren kannst und damit letztlich deine alte CPU und diverse ICs einer Gefährung aussetzt.
Gedanken solltest du dir eher in ganz anderer Richtung machen. Wenn das C64-NT so alt ist, dann ist es bestimmt noch auf 220 Volt Eingangs-Spannung ausgelegt. Und liefert sekundär viel höhere Werte ab als es für den Eingangselko und den 5-Volt-Regler verträglich sein könnte, dabei nicht die Wärmeverlustleistung außen vor lassen. Das würde ich überprüfen wollen und das NT im Zweifel entsorgen und ein neues einsetzen.
Grüße, picass
 

Also warum ich ein Relais nehme habe ich weiter oben erklärt und warum ich den absoluten Wert brauche habe ich
auch erklärt. Die Schaltung ist nicht auf den absoluten Wert ausgelegt. Hier geht es auch nicht um einen PIC. Das bitte
beachten. Den PIC habe ich als Beispiel gebracht da das IC mehr als ihre Betriebsspannung aushält.
Aber hier mal eine Schaltung ohne Relais. Da kann jeder selber entscheiden was er nachbauen will. Die
Vor und Nachteile sind ja in diesem Thread erklärt worden.

Ein feiner Zug von dir, Peter, dass du dir die Mühe gemacht hast, auch eine modifizierte Schaltung als Schaltbild anzubieten.
Grüße, picass

Peter...., da du dich gerade in einer Bastephase für den C64 befindest:
zwecks des Probs eines ausgelaufenen (abgekündigten) Bausteins bin ich auf eine polnische Firma gestoßen, die in großem Umfang einzelne elektronische Bauelemente verkauft und davon sehr viele, welche ansonsten schwer bis gar nicht zu beschaffen sind.
Beim Stöbern in deren Angebotsliste bei Ebay fielen mir viele IC's für den C64 oder Amiga oder sonstige, zu den damaligen Home-Compis gehörende Bauteile auf. Es handelt sich um die Firma "tvsat_electronic", welche unter diesem Namen in Suchmaschinen und halt bei Ebay zu finden ist. Könnte evtl. für dich interessant sein.
Grüße, picass