Schutzdiode - Unterschied...

Servus Gemeinde....

Ich bin der neue... ich komme jetzt öfters! Und hab meine erste Grundsatzfrage:

In den beiden Schaltungen soll der Transistor vor überspannung durch Gegeninduktion geschützt werden....

Aber einmal wird die Diode über der Spule dirket geschalten und einmal (2. Schaltung) dirket über den Transsistor....

Eigentlich erfüllt doch beides seinen Zweck, nur wo ist der Unterschied??

Bin ich zu blöd?

Hier eine Schaltung:


Bild hier  

Hier die zweite:

ebenfalls ist hier ganz rechts der Teil der Schaltung interessant...

Bild hier  



Gruß Alex

Die Diode über der Induktivität ist die klassische Freilaufdiode, die die Induktionsspannung schlichtweg kurzschliesst. Dadurch fliesst der Strom ohne Umwege weiter, bis das Magnetfeld abgeklungen ist. Vorteil: die Versorgung bekommt von der Spitze nichts mit, Nachteil: Relais fallen nicht sofort ab.

Die Diode über dem Transistor schützt nur diesen vor der Gegen-EMK, der Strom klingt über die Speisequelle ab, was zu Störungen anderer Komponenten an derselben Versorgung führen kann. Bei Steuergeräten, die nur Ausgänge gegen Masse ziehen und mit der positiven Versorgung gar nichts zu tun haben wollen aber durchaus üblich. Ausserdem fallen Relais, Ventile usw. auch schneller ab.

Bei H-Brücken für bipolare Schrittmotoren oder auch DC-Motoren wendet man beides an: entweder schneller Abbau über die Versorgung, dann reichen die obligatorischen Freilaufdioden, oder aber man schaltet noch zusätzlich beide obere oder beide untere Transistoren durch.

Nur noch eine kleine Ergänzung zur Erklärung von shaun:

Bei der Schaltung der Diode parallel zum Transistor handelt es sich um eine Zenerdiode. Diese wird ab einer bestimmten Spannung in Sperrichtung leitend. C4 dient dazu, daß der Anstieg der Spannung nicht zu schnell erfolgt, weil der Stromfluß über die Diode möglicherweise nicht schnell genug einsetzt.

Ah ok... das habe ich schon mal verstanden.... Dankeschön! :)

Meine Frage hatte folgenden Grund.... Ich möchte über nen programmierten ATMEGA8 einen Zeilentrafo ansteuern.... Also das ganze ist dann in Pulsweite und Frequenz einstellbar....

Und alles wollte ich mit 12 Volt antreiben....

Schalten wollte ich den Ausgang des MEGA8 über nen Komparator LM311N (um halt nen Transistor mit 12 Volt zu schalten)
und dann halt vom Komparator zum Transistor....

der Transistor schaltet dann den Primärkreis meines Zeilentrafos (Primärseite wikcle ich selbst mit 7 Wicklungen oder so)...

So und den Mega8 über einen IC7805 (Festspannungsregler für 5 V) antreiben....

Kann ich jetzt, wenn ich nur den Transistor (der den Spulenkreis schaltet) mit einer Schutzdiode versehe, alle Komponenten (LM311, MEGA8) an der Selben 12 Volt Spannungsquelle anhängen? Oder zerschiest es mir etwas (Mega8 oder so...) durch die Gegeninduktionsspannung der Spule??

Weil ich wollte über die Spule keine Diode setzen, da dies ja alles langsamer macht.....

So das wra jetzt viel Text.... ich hoffe trotzdem verständlich.....

Ach ja MEGA8 (also der Pulsgenerator) liegt schon funktionstüchtig da!

Gruß Alex

@ranke: jein. Du hast natürlich Recht damit, dass es eine Z-Diode im unteren Bild ist, hatte ich gestern gar nicht weiter drauf geachtet. Nur ist diese im Gegeninduktionsfall in Flussrichtung geschaltet und damit nicht als Z-Diode wirksam. Allerdings schützt sie den MOSFET gegen zu hohe Drain-Source-Spannung, also zB bei Spitzen auf der Versorgung.

@bomb: Beim Ansteuern eines (Zeilen-)trafos musst Du aber darauf achten, dass dieser eigentlich in einer Sperrwandler-Konfiguration betrieben wird. Also erstens den Strom durch die Primärwicklung in der richtigen Richtung fliessen lassen und vor allem irgendwie den Kern entmagnetisieren! Statt der Diode alleine bietet sich hier evtl eine Snubber-Schaltung an, in seiner eigentlichen Wirkungsstätte spricht Fernseher geschieht diese Entmagnetisierung durch den Resonanzkreis, in dem auch die H-Ablenkspule liegt. In Monitoren mit getrennter HS-Erzeugung und Ablenkung wird dementsprechend mit zusätzlichen Bauteilen nachgebaut, was sonst fehlt. Ein Kern in der Sättigung macht einfach keine Freude...;)

hmmm..... @shaun:

Ich gebe zu ich verstehe, das jetzt nicht wieso die magnetiesierung raus muss! Aber hab erstmal geschaut, was eine Snubber-Schaltung ist....

Und so etwas kann ich nehmen wenn das ganze als gepulste Hochspannung anliegen soll?? Weil der Kondesator muss ja auch wieder entladen werden...

Und dazu ist dann zeit da auch bei Frequenzen von 10 kHz -250 kHz??

Ach ja und wieso scheint das hier zu funktionieren??:

http://www.kurts-werkstatt.de/index.htm (unter Zeilentrafo 1)



Gruß Alex

Die Diode D3 ist eine art Zenerdiode für 440 V. Sie begrenzT die Spannung am FET. Um eine Hochspannung zu erzeugen soll ja gerade eine hohe Spannung am Trafo anliegen, nur halt nicht mehr als der FET vertragen kann. Je nach belastung des Trafos werden die 440 V eventuell auch gar nicht erreicht und der Inductionsstrom fließt auf der Hochspannungsseite des Trafos. Die Diode könnte man mit einer normalen Diode in Reihe auch am FET anschließen, so ist es aber einfacher. Eine normale Diode als Schutz klappt in dieser Anwendung übrigens nicht, denn man will ja gerade viel Induktionsspannung, aber halt nicht mehr als der FET verträgt.

Wobei der genannte A-Typ im Gegensatz zum CA aber IIRC unidirektional ist und damit in der entscheidenden Richtung einer normalen Si-Diode gleichkommt. Erfahrungsgemäß bringen solche Trafos (also welche für Sperrwandler-Topologien) in der gezeigten Konfiguration deutlich geringere Spannungen bei miesem Wirkungsgrad. Aber das ist vielleicht auch gut so, denn ob der Fragesteller wirklich mit 30kV herumspielen sollte wage ich zu bezweifeln.

Zitat:

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@ranke: jein. Du hast natürlich Recht damit, dass es eine Z-Diode im unteren Bild ist, hatte ich gestern gar nicht weiter drauf geachtet. Nur ist diese im Gegeninduktionsfall in Flussrichtung geschaltet und damit nicht als Z-Diode wirksam. Allerdings schützt sie den MOSFET gegen zu hohe Drain-Source-Spannung, also zB bei Spitzen auf der Versorgung.

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Das sehe ich nicht so. Wenn "irgendeine Spannung" in Schaltbild höher ist als GND (nur dieser Fall ist sinnvoll), dann wird im Abschaltfall eine positive Gegeninduktionsspannung am Drain des IRFP460 auftreten. Die Diode wirkt dann eindeutig als Zenerdiode.

Hmmtja, wo Du Recht hast... der Strom durch die Induktivität fliesst im Abschaltmoment in die selbe Richtung wie vorher, also Richtung MOSFET-Drain. Ergo ist dort die Spannung höher als Ub und der Strom fliesst über die Supressordiode und die Speisequelle.

Na hallo....

ich gebe zu ich bin jetzt in der Sache nicht so sehr bewandert. Das liegt jetzt im Moment aber daran, dass ich diese Schaltung nur als Mittel zum Zweck brauche...

Ich studiere Fahrzeugtechnik (kein Eletrotechnik, und unsere Elektronikausbildung fiehl etwas dürftig aus) und nächstes Jahr steht mein Diplom an....

Und wenn ich jetzt Privat ein paar kleine erfolge verzeichnen kann, dann springt vielleicht noch ein Diplomthema heraus.... Soviel zur Einletung wieso weshalb warum... =P~

Aber ich sehe schon, "shaun" ist etwas skeptisch.... ;-)

Und ob da nun jetzt "nur" 10 kV enstehen oder nicht ist erstmal nicht so schlimm....

Also werde ich das jetzt so machen, dass ich die Diode über den Transistor schalte.... ich werde ja sehen, was unter Umständen mit den anderen Bauteilen passiert, die mit an dem 12V Netzteil hängen....


Gruß Alex

Also wenn Du für nen Britzelgenerator ein Diplom bekommst, gehe ich mich vor der Verteidigung exmatrikulieren ;)
Skeptisch nur im Hinblick auf die aus Deinen Fragen abzuleitenden Vorkenntnisse im Kontext mit Hochspannung, basteln ist immer erwünscht und hinterfragen, was man da so tut erst recht. Also schön vorsichtig sein, die Killervolts beissen ;)

Neee.... dafür bekomme ich sicher nicht das Diplom.... und ob draus überhaupt sowas wird Keine Ahnung.... Wie gesagt nur vielleicht ein Diplom Thema.... ansonsten bleibt es halt beim experiementieren zu hause.. :-)

Und wie gesagt im Moment ist es nur experimentieren... Und was ich nicht sehe dafür brauche ich immer bissel länger zum verstehen.... Und eine Induktion und Gegeninduktion sieht man nun mal nicht... Abersie ist da... so muss ich erstmal die Theorie glauben in welche Richtung da was induziert und dann gegeninduziert....

Hab mich vorher nie mit Hochspannung beschäftigt.... daher die schlechten Vorkenntnisse...

Ich hatte halt eine Idee und die geht ohne diese Elektrik leider nicht... naja und wenn man keine Ahnung hat sucht man halt erstmal im Netz nach "brauchbaren" Schaltungen und ich versuche mir diese dann anzupassen.....

Also ich lerne im Moment erstmal so langsam wieder (oder überhaupt diese Elektronikkenntnisse)...

So jetzt habe ich doch noch mal eine Frage die ich mir nicht verständlich machen konnte:

Zur Durchbruchspannung... bei Z-Dioden oder Supressor-Dioden wird die Diode in Sperrichtung oberhalb der Durchbruchspannung leitend... Was ja bei einem Überspannungsschutz erwünscht ist...

Aber wie sieht das jetzt bei der Shottky-Diode aus? Die schaltet ja irgendwie hin und her... (ich kapier das in Büchern nicht wie sie genau funktioniert, das muss mir eine live erklären)... aber wenn ich dort die Durchbruchspannung überschreite ist die da futsch? weil der Strom zu hoch wird?

Auf Deutsch, kann ich die also nicht als Schutzdiode verwenden!??

Das ärgert mich, dass ich das nicht kapiere..... :-(

Richtig, wenn eine "normale" Diode durchbricht, ist das idR ein unerwünschter Betriebsfall. Je nach Energie im System kann sie dabei beschädigt werden. Sinnvoll ist der Durchbruch ohnehin nicht nutzbar, da nur eine untere Grenze der Durchbruchspannung angegeben wird, bei der auf jeden Fall kein Durchbruch erfolgt. Schottky-Dioden werden nur in Durchlassrichtung benutzt, dass sie beim Sperren wie jede andere Diode auch kurz leiten, ist physikalisch bedingt und nicht zur Ausnutzung gedacht.

Ah ok, ich danke für die aufschlussreiche Antwort.... :)

Lag ich nicht ganz falsch mit meinem angelsenem Wissen... ;)

Dann bleibe ich mal bei den Supressor-Dioden undfür kleine Ströme nehm ich Z-Dioden....

Gruß Alex

PS: Hier sind wirklich sehr kompetente Mitglieder am Werk....