ich habe ein paar Verständnisfragen zur ?Grundschaltung? eines Buckreglers.
Zur Orientierung hier der Schaltplan:
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Was genau macht eine ?geeignete? Diode aus?
Welche Symptome treten auf, wenn die Diode zu langsam ist und wie sehe ich das im Datenblatt zum Beispiel dieser Diode
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Ob sie schnell oder langsam ist? Zum Beispiel im Vergleich zu dieser hier (Wo schonmal in der Überschrift steht, dass sie schnell ist):
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Hier bei der zweiten ist zum Beispiel eine Zeit namens ?Maximum reverse recovery time per diode? von 25 ns angegeben. Was bedeutet diese Zeit und ist sie relevant?
Ist sie bei der ersten Diode nicht angegeben, weil sie so lang ist, dass sie eh nicht in Frage kommt, wenn es um schnell geht?
Wenig oder gar keine Reserve Recovery Timm (trr). Dann noch wenig Kapazitaet, niedrige Durchlasspannung, moeglichst geringer Preis.
Bei Continuous Conduction Mode faengt der FET an zu schwitzen, die Diode ebenfalls, der Wirkungsgrad geht in den Keller, schlimmstenfalls ... *POFF*
Am Wort Schottky :-)
Doch, kommt sie. Es ist eine Schottky, die haben (theoretisch) beinahe Null Reverse Recovery. Nur gab essowas frueher sie bei hoeheren Spannungen nicht oder sie kosteten 2c mehr. Heute hat man SiC, aber auch teuer.
Im Prinzip gehen beiden
Gegenfrage: Kann ein Maserati zu schnell sein? :-)
Die eine Diode hat 45 pF, die andere 500 pF. Ist beides wenig?
Niedrige Durchlassspannung (25°C), die eine Diode hat bei 1A eine Durchlassspannung von 0.75 V, die andere 0.35 V.
Für mich hört sich 0.35 V schon extrem wenig an, ist 0.75 V auch noch wenig?
hmm. Bedeutet das, dass, wenn die Diode zu langsam ist, eben nicht richtig geschaltet wird, sondern der FET und der Regler (und die Diode) irgendwie langsam um einen ?Betriebspunkt? herumgleiten, so dass der Transistor relativ hochohmig ist und daher eine große Verlustleistung anfällt.
Man möchte also, wenn ich mich mal sehr leger ausdrücke, dass der Regler richtig zackig hin und her schaltet und dafür brauche ich eine Diode, die die Spule recht schnell entlädt?
Da habe ich aber eine Zusatzfrage: Wenn ich richtig zügig schalte, dann habe ich doch auch eine rasche Stromänderung und damit Induktionsspannungen, stören die nicht?
Man kann ja mal rechenen: In der Schottky-Diode mit 500pF sind bei 12V Eingansspannung zwischen "FET an" und "FET aus" etwa 12V unterschied.
12V an 500pF ergeben eine Ladung von 6nAs (Nanoamperesekunden). Jedes mal, wenn der FET von "aus" auf "ein" schaltet, wird diese Ladungsmenge aus den 12V entnommen, um die Diode wieder aufzuladen, wovon (siehe Kondensatorparadoxon) 50% der aufgenommenen Energie im Wärme umgewandelt werden. Die Gesamtenergiemenge, die aufgenommen wird, ist
12V*6nAs = 72nJ. Davon also 36nJ in den Orkus. Bei 500kHz und 36nJ ist das ein Verlust von 18mW. Thermisch sollte das kein Problem sein, und wenn Du Ströme im Ampere-Bereich hast, sollte darunter auch der Wirkungsgrad nicht leiden.
Nimm im Vergleich dazu die Si-Diode: Mit nur 45pF hat sie nur ein Zehntel der Verluste durch die Sperrsichtkapazität, aber es kommt no ch die "Reverse Recovery Time" dazu - das ist die Zeit, die die Diode braucht, um zu sperren. Solange, bis die Zeit rum ist, leitet die Diode noch, obwohl der FET schon wieder an ist (wenigstens, wenn die Spule nicht stromfrei wird, daher also "continouus conduction" gegeben ist). Und damit schießt einiger Strom aus dem FET durch die Diode i n direkt in die Masseleitung statt in die Spule, und erzeugt hier wiederum Verluste. t_rr von 25ns begrenzt die Dauer, in der dieser Unfug passiert immerhin auf eine "sehr kurze" Zeitspanne. Vergleichst Du mit der Schottky oben, die zum Umladen ihrer Kapazität gerade ein mal
6nAs braucht, darf der mittlere Strom während dieser 25ns maximal 25
0mA sein, damit die Verluste durch den "Durchschuss" nicht größer s ind, als das, was Du in der Shottky-Diode an Ladung reinsteckst. Und bei der Schottky kommt dann die Hälfte der Energie im Verlauf des Zyklus wie der raus.
Je schneller der FET durchschaltet, um so schlimmer werden die Verluste durch die Reverse-Recovery-Time.
Die Flussspannungswerte sind für die Techniken Schottky und Silizium-Diode generell typische Werte. Die Energie, die an der Diode vepulvert wird ist die Flussspannung multipliziert mit dem Ausgangsstrom multipliziert mit dem Zeit-Anteil, in dem der FET aus ist. Bei continouus conduction ist der Aus-Anteil des FET näherungsweise 1-(Vout/Vin). Beispiel: 12V Eingangsspannung, 5V Ausgangsspannung, Belastung des Ausgangs 800mA: Verlust an der Si-Diode: 800mA * 750mV * (0.58) = 350mW. Die Schottky-Diode mit der halben Flussspannung hat demnach nur etwa 180mW Verlust in diesem Rechenbeispiel.
uch noch wenig? Das hängt davon ab, ob Dir 350mW Verlust bei den Beispielbedingungen passen oder nicht. Rechne mal mit Deinen Werten durch. Vergleicht man bei den von mir angenommenen Bedingungen die Verluste durch die Sperrschichtkapazität mit denen durch die Flussspannung, wird aber schon klar, dass die 500pF auf jeden Fall noch "niedrig genug" sind, dass die nicht stören.
ode
*POFF*
tig
ie
der Transistor
llt. "Continuous Conduction Mode" bedeutet, dass durch die Spule immer Strom fließt, und zwar (hoffentlich) abwechselnd durch Diode und FET. Dur ch den FET fließt nur Strom, solange er eingeschaltet sein soll. Das i st soweit super. Aber die Diode macht Probleme: Durch die fließt nä mlich Strom, sobald die Drain-Spannung des P-FET (ich gehe von der Schema-Schaltung mit P-FET gegen V-In aus) negativ wird (passiert, weil die Spule Strom zieht, und der FET gerade ausgeschaltet wurde), und der Stromfluss hört erst t_rr nach dem nächsten Einschalten des FET s wieder auf! Damit ist sowohl die Diode wie der FET kurzzeitig gleichzeitig leitfähig, und das schließt Dir Deine Eingangsspannung kurz!
der Regler
de, die
Die Geschwindigkeit, in der die Spule entladen wird, bestimmt sich einzig durch die Spannung an der Spule, also primär durch die Ausgangsspannung, zusätzlich ein bisschen durch die Flussspannung de r Diode. Du willst die Spule nicht "schnell" entladen, sondern (in vielen Fällen) einen relativ konstanten Strom durch die Spule haben, damit die Ausgangsspannung sauberer wird.
Die Induktionsspannung sind der Witz am Schaltregler. Und Du hast recht, je zügiger Du schaltest, um so schärfer schießt die Spule zurück. Solange aber immer ein Strompfad existiert, gehen die Spannungen nicht zu hoch. An dieser Stelle ist interessant, ob die Diode schnell genug *ein*schaltet. Wenn der FET ausgeht, und die Spule noch Strom trägt, muss die Diode den Stromfluss übernehmen, bev or die Spule die Spannung so weit ins Minus gerissen hat, dass der FET kaputt geht. Glücklicherweise ist das auch normalerweise dokumentiert, und zwar a ls "Instantaneous Forward Voltage". Das gibt an, wie weit die Spannung steigt, wenn man "plötzlich" mit einem hohen Strom in Durchlassricht ung ankommt. Die Werte von beiden Dioden sind mit weniger als 2V im unkritischen Bereich.
Hängt vom Fahrwerk ab! Gibt einige (Super)sportwagen, die -vorsichtig ausgedrückt- eine kundige Hand brauchen.
Ich traue da undeutschen Herstellern nicht richtig übern Weg. Und bei den deutschen bestenfalls denen aus S und M.
Saludos (an alle Vernünftigen, Rest sh. sig) Wolfgang
--
Wolfgang Allinger, anerkannter Trollallergiker :) reply Adresse gesetzt!
Ich diskutiere zukünftig weniger mit Idioten, denn sie ziehen mich auf
ihr Niveau herunter und schlagen mich dort mit ihrer Erfahrung! :p
(lt. alter usenet Weisheit) iPod, iPhone, iPad, iTunes, iRak, iDiot
Michael hat es ja bereits recht gut erklaert. Zum einen hast Du hier zwei Kaliber, einmal Lieferwagen, einmal Fuenftonner. Zum anderen gilt es einen Kompromiss zu finden und der haengt u.a. von der gewaehlten Schaltfrequenz ab. Schottky -> mehr Kapazitaet aber dafuer weniger Spannungsabfall. Zum anderen sind da die Kosten und der Montageaufwand (Personalkosten), weil eine Si-Diode eventuell auf Blech geschraubt werden muss wegen hoeherem Spannungsabfall -> mehr Verlustleistung.
Was die Kosten angeht, die meisten der Dioden aus BY-Serien sind teuer, deshalb lohnt sich Ultrafast manchmal nicht.
Die schnellste Methode hier zu einem guten Kompromiss zu kommen ist LTSpice. Diodenmodelle besorgen oder schreiben, aufzeichnen, durchklingeln. Man kann mit ALT-Linksklick eine Art Thermometer auf Diode und FET setzen und dann per Integration im Waveform Fenster mal nachsehen was jeweils abgefackelt wird.
Waehrend der Umschaltung. Wobei das davon abhaengt ob Du CCM oder DCM machst. Oder in Siemens-Deutsch lueckender und nichtlueckender Betrieb.
Jawoll, zackig, so haette das unser Oberfeldwebel ausgedrueckt :-)
Nein, weil diese durch die Diode ja abgefangen werden. Sie sorgt dafuer dass es keine Stromaenderung gibt. Nur eine langsame die von der Induktivitaet der Spule abhaengt. Bei Wandlern mit Uebertragern sieht das anders aus, da gibt es Streuinduktivitaeten welchen keinen Pfad ueber Dioden nehmen.
Nö, BMW hat diverse 2türige Sportwagen gebaut. Und ich meine nicht die umgefrickelten Krawall Limousinen und deren Cabrios:
Dixie, 507... aber ob ich mit dem Vollgas fahren möchte? Solange man nicht bremsen muss... Konnte IMHO einem 300SL damals das Wasser reichen.
Dann (1971?) 3,0 CSL zum Bleistift.
Danach (1978?) M1 kommt auch recht gut.
(1983?) 635 CSi
(1990?) 850 CSi nicht zu verachten, zählt zur GT Klasse. Immerhin 12cyl!
Und dann gabs noch diverse 2-Sitzer aus der Z-Reihe.
Saludos (an alle Vernünftigen, Rest sh. sig) Wolfgang
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Auh weia. Die Spinnen, die Amis (frei nach Obelix)
Rest hab ich mir nicht angesehen, geht ja nur um homologierte Fahrzeuge.
Fragen/Bemerkungen:
gibbet keine Fotostative in USA?
im Nudeltopf rumkullern ist nicht wirklich krass.
80mph sind schlappe 130km/h, auch nicht wirklich prall für den Aufwand.
Saludos (an alle Vernünftigen, Rest sh. sig) Wolfgang
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Du denkst vermutlich an M in Bayern, Wolfgang sprach aber von "deutschen Herstellern". In Frage kommen als Sportwagen Veritas aus Meßkirch und, falls mit M kein Ort gemeint war, Melkus aus Dresden. Für beide kann ich Wolfgangs positiver Einschätzung zustimmen.
Übrigens wird, um das Maximum an Leistung zu erzielen, in diesem Betriebspunkt zu Lasten des Wirkungsgrades oft bis in den Kraftstoffüberschuß hinein angefettet. Ich kenne allerdings zwei (wirklich nur diese zwei, sonst gibt es meines Wissens keine anderen) Motorhersteller, die weit darüberhinaus in den Bereich hinein überfetten, in dem die Leistung wieder deutlich abfällt, weil sie ohne diese Innenkühlung den Motor thermisch nicht in den Griff bekamen: BMW und Trabant.
Mit Nudeltopf meinte ich die Rennstrecke. Nudeltopfrennen ist die gängige Bezeichnung in D für die amerikanischen langweiligen Ovalkurse wo die Spannung nur dadurch entsteht, das ab und zu welche die Kontrolle verlieren...
Egal, ist und wird dadurch auch kein Sportwagen.
Hat noch keiner einen Kugelgrill auf einen V8 montiert?
Saludos (an alle Vernünftigen, Rest sh. sig) Wolfgang
--
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"Unfortunately, this EMI-music-content is not available in Germany because GEMA has not granted the respective music publishing rights."
Kann bitte mal einer den Scheißladen dicht machen?
Viele Grüße, Johannes
--
>> Wo hattest Du das Beben nochmal GENAU vorhergesagt?
> Zumindest nicht öffentlich!
Ah, der neueste und bis heute genialste Streich unsere großen
Kosmologen: Die Geheim-Vorhersage.
- Karl Kaos über Rüdiger Thomas in dsa
Die Frage war eher ironisch gemeint. BMW wird von mir aus verschiedenen Gründen eine "Ewiger Zweiter" Rolle einehmen. Ein typisches Beispiel der amerikanische "Auslagerungspolitik" von Prodktionsstandorten aus der SBZ. Sonst würde man in Bayern wohl bis heute nur Flugmotoren und Mopeds montieren...
Den habeich als Modell auf dem Schrank. Wäre wohl das einzige Fahrzeug mit BMW-Logo, welches mir ins haus käme. Genaugenommen ist der aber kein BMW. Das Design hat Görtz von Pinin-Farina gekauft und ein Motor auf Basis eines Ford V8. Ford hatte damals wohl keine fertigen Alu-Blöcke verkaufen können/wollen. Darum hat man den selber gegossen.
ein Copé.
Ist ein Roadster.
Limousinen.
Genau genommen sind das alles keine "Sportwagen". Der einzige deutsche Sportwagen ist und bleibt der "Renn-Käfer" Porsche 911.
Ah, du findest wohl das im Kreis fahren nach europäischer Machart spannender, bei welcher meistens nach 2/3 der Distanz feststeht wer gewinnt. Zumindest wenn kein Defekt auftritt...
Das zeigt, dass du noch nie ein Ovalrennen komplett verfolgt hast.
Mag sein, dass der Pöbel es cool findet, wenn die Fetzen fliegen, aber im Ovalkurz zählen andere Dinge. Im Ovalrennen wird das Rennen immer in der letzten oder maximal vorletzten Runde entschieden. Spannender gehts nicht...
Im Zusammenhang mit dem auch genannen 'S' gehe ich mal vom Autokennzeichen (zumindest als grobe Himmelsrichtung) aus. Der Liste von Modellen nach, die meiner Antwort folgte, lag ich wohl mit der Vermutung richtig. ;)
BMW war nie ein Sportwagenhersteller und wird es auch nie mehr werden: Man schielt dort primär viel zu sehr nach den Segmenten Alltags-Massenmarkt und Oberklasse. Damit werden die sportlichen Modelle immer zu fett ausfallen, da sie sich aus Kostengründen aus dem vorhandenen Baukasten bedienen müssen...
Auf Melkus und Veritas trifft sowohl die Bezeichnung "Kleinserienhersteller" als auch "war" zu ;)
Es gibt aktuell noch die eine oder andere Bude in DE, welche Kleinststückzahlen von Roadstern aus Teilen anderer Hersteller baut. Aber keiner baut echte "Sportwagen" und schon gar nicht in relevanten Stückzahlen.
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