Freilaufdiode

Am 07.11.2013 10:39, schrieb Andreas Fecht:

Nö, du liegst vollkommen richtig.

Gruß Dieter

Am 07.11.2013 10:39, schrieb Andreas Fecht:

Das hat mit EMV nichts zu tun. Es geht um den Spannungsanstieg beim Abschalten des Stroms durch die Relaisspule.

Die Spannung an einer idealen Induktivität ist: Ui = L * di/dt

Wenn der Strom schnell abgeschaltet wird, wird di/dt entsprechend groß. Dann kann es passieren, dass die Spannung zwischen Kollektor und Emitter so groß wird, dass der Transistor zerstört wird.

Die Freilaufdiode bewirkt nun, dass der in der Spule "gespeicherte" Strom weiter fließen kann, ohne dass die Spannung stark ansteigt.

Von daher ist es egal, ob die Diode direkt am Relais oder in der Nähe des Schalttransistors plaziert wird. Am Relais ist es meist praktischer, weil dort die beiden benötigten Pins an denen die Diode angeschlossen werden soll nahe beieinander liegen.

Gruß

Stefan

Am 07.11.2013 10:56, schrieb Stefan:

Doch, hat es schon, und Andreas hat das auch völlig richtig erkannt. Dass es bei dem meist geringen Strom durch die Spule ehr selten zu EMV-Problemen kommt, steht auf einem anderen Blatt.

Gruß Dieter

Wer erzeugt diesen Spannungimpuls? Das Relais oder der Transistor?

Du wirst also die Diode möglichst nahe am Merursacher montieren und mit möglichst kurzen Leiterbahnen.

w.

Hallo,

Am 07.11.2013 12:40, schrieb Helmut Wabnig:

Damit der erzeugte Spannungspuls nicht einen Strom über die Leitung schicken kann. Das spricht erst mal für die EMV-These.

Ich habe bei meinen Bastelarbeiten aber immer die Diode als Bestandteil der Schaltung auf der Platine betrachtet. Daher habe ich diese immer fest auf die Platine verbaut und für das Relais dann einfach zwei Anschlussfahnen auf die Platine montiert. Dadurch war ein Relaiswechsel einfacher. Ansatz: Externe Elemente müssen einfach getauscht werden können und alles notwendige zum Betrieb der Schaltung muss die Platine bereits enthalten.

Das waren aber idR Testaufbauten und Bastelarbeiten, also nix professionelles und EMV unerheblich ... Klar, bei max.

MfG

Uwe Borchert

Am 07.11.2013 12:40, schrieb Helmut Wabnig:

Nun ja, Dieter hat nicht ganz unrecht.

Wenn der Transistor über eine lange Leitung an das Relais angeschlossen ist und wenn die Diode direkt an der Spule sitzt, wirkt das Stück Leitung zwischen Relais und Transistor als Antenne über die ein Störimpuls angestrahlt werden kann. Aber EMV ist nicht der eigentliche Grund für die Freilaufdiode und EMV ist an der Stelle wohl auch normalerweise kein Problem.

Gruß

Stefan

Am 07.11.2013 13:23, schrieb Stefan:

Wenn das Problem EMV ist, ist ein C zweckmäßig. Die Freilaufdiode soll nur vor einer ev. Überspannung schützen. Im Übrigen gibt es gegen Selbstinduktionsspannung noch andere Mittel.

Am 07.11.2013 13:36, schrieb Horst-D.Winzler:

ack

Die Freilaufdiode hat vor allem den Nachteil, dass das Relais langsamer abfällt. Das Problem hatte ich Jahrzehnten mal mit nem alten T34 Fernschreiber. Mit Freilaufdiode über dem Empfangsmagneten ging da gar nichts mehr.

Gruß

Stefan

Am 07.11.2013 13:23, schrieb Stefan:

Welcher? Wird der durch die Diode nicht praktisch kurzgeschlossen?

Hartmut Kraus schrieb:

Der Verursacher der Stromänderung ist der Transistor.

Der Strom auf der Verbindungsleitung zwischen Relais und Transistor ändert sich wesentlich langsamer, wenn die Diode am Transistor sitzt.

Schnelle Stromänderung auf langem Kabel -> EMV-Störimpuls

Mir ging es hauptsächlich darum die Diode für eine zweiten Aufgabe zu benutzen -> kostenlos EMV Störung minimieren.

Gruß Andreas

Am 07.11.2013 14:26, schrieb Andreas Fecht:

Die ist gesperrt. Also durch ihre Kapazität?

Am 07.11.2013 14:32, schrieb Hartmut Kraus:

Du hast die Funktionsweise offenbar nicht verstanden.

Wenn der Transistor durchschaltet, fließt ein Strom durch die Spule und den Transistor. Schaltet der Transistor ab, versucht die Spule den Stromfluss aufrecht zu erhalten. Das würde zu einer Spannungserhöhung am Transistor führen. Unter Umständen bis zum Durchschlag des Transistors.

Die Diode, die bei durchgeschaltetem Transistor in Sperrrichtung betrieben wird, erlaubt es der Spule nun den Stromfluss aufrecht zu erhalten wenn der Transistor sperrt. Durch die Verluste sinkt dann der Strom bis auf 0 ab und das Relais fällt ab.

Wenn der Transistor abschaltet, fließt deshalb kurzzeitig ein Strom durch die Diode, die dabei natürlich in Durchlassrichtung betrieben wird.

Gruß

Stefan

Am 07.11.2013 14:42, schrieb Stefan:

Falsch. Die liegt für diesen Strom nach wie vor in Sperrichtung.

Die "Spitze" kommt durch die Gegeninduktion durch das zusammenbrechende Magnetfeld zustande. Umgekehrte Stromrichtung -> wird durch die Diode praktisch kurzgeschlossen. Also ein ganz schönes Strömchen für extrem kurze Zeit. Wenn die Diode am Transistor sitzt, fließt der eben auch über die Leitungen. -> Diode direkt an der Spule ist wirksamer.

Am 07.11.2013 14:51, schrieb Hartmut Kraus:

Ohne Diode wird der Trasistor mit dieser Spannung beaufschlagt, und zwar invers. Das hält nicht jeder durch. ;)

Am 07.11.2013 13:23, schrieb Stefan:

Hatte weder Andreas noch ich behauptet.

Ausnahmsweise aber schon.

Gruß Dieter

Am 07.11.2013 14:42, schrieb Stefan:

Er wird sie wohl nie verstehen.

Gruß Dieter

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Falsch, wie so manches von diesem Poster.

Richtig ist: Die Induktionsspannung addiert sich am Transistor zur Betriebsspannung.

Genau.

Und der Strom durch die Diode ist nicht höher als der Strom, der vorher durch die Spule floss.

Gruß

Stefan

Beeindruckend, was damals rein elektromechanisch realisiert wurde. Ich habe die Funktion genau nachvollzogen, in dem ich die Mechanik von Hand bewegt habe. Da steckt Erfindergeist drin.

Stimmt, aber mit einer Z-Diode (möglichst hohe Spannung) geht es.

Wenn man den Strom im Transistor nicht nur geschaltet sondern geregelt hat, konnte man statt mit 60 V schon mit 24 V arbeiten, ohne dass die Stromänderungsgeschwindigkeit kleiner wurde. Man hatte seinerzeit ja einen ohmschen Widerstand in Reihe geschaltet, um den relativen Anteil des induktiven Widerstands zu senken.

Meine Bastelerfahrungen hat Jahre später bei einem Induktiven Durchflussmesser zur Patentanmeldung geführt.

Z-Diode statt Freilaufdiode an Relais sollte man verwenden, wenn die sehr deutliche Abfallverzögerung stört, z.B. weil sich der Kontaktabbrand verstärkt. Wichtig ist die Beobachtung, dass die Öffnung nicht nur verzögert, sonder die Bewegung tatsächlich langsamer ausgeführt wird, was auch theoretisch erklärbar ist. Man hört es normalerweis auch.