Dimensionierung von Freilaufdioden

Dec 22, 2006 19 Replies

Moin Jungs un Deerns! Ich steh gerade mal ein wenig auf dem Schlauch, was Freilaufdioden angeht. Also maximale Sperrspannung ist klar, muss natürlich passen. Beim Spitzenstrom fängt es schon an: Ich würde davon ausgehen, dass dieser mindestens gleich dem Strom durch die geschaltete Induktivität sein muss. Nicht länger und mit keinem höheren Mittelwert als im Datenblatt. Gibt es bezüglich der Schaltzeiten und Kapazitäten etwas zu beachten?



fragt Jens.



P.S.: Konkret geht es um Hubmagnete, es muss also nicht besonders oft geschaltet werden, nur die Schalttransistoren sollen heil bleiben.



Bei uns in der Firma wird über die Anschlüsse der Magnete so ein kleiner Varistor geklemmt, damit scheint alles problemlos zu laufen, und die Dinger schalten teilweise jahrelang mehrmals pro Sekunde. Größe der Magnete etwa bis Format Kinderfaust, 24V.

"Jens Carstens" schrieb im Newsbeitrag news: snipped-for-privacy@4ax.com...

Genau. Golddotierte Dioden (1N4148 etc.) scheinen etwas unzuverlaessiger zu sein in dieser Anwendung, eher also 1N4001.

Wenn du langsam schaltest: Nein.

Wenn naemlich der Strom abgeklungen ist, bevor du die Spule wieder einschaltest, gibt es keine 'reverse' Situation fuer die Diode.

Manfred Winterhoff, reply-to invalid, use mawin at gmx dot net homepage: http://www.geocities.com/mwinterhoff/ de.sci.electronics FAQ: http://dse-faq.elektronik-kompendium.de/ Read 'Art of Electronics' Horowitz/Hill before you ask. Lese 'Hohe Schule der Elektronik 1+2' bevor du fragst.

Jens Carstens schrieb:

Die Diode muß den Strom können (zumindest kurzzeitig), der durch die induktive Last vor dem Abschalten fließt und die max. Sperrspannung muß größer sein als die Betriebsspannung des induktiven Bauteils.

Auch wenn die Dinger selten betätigt werden, so sollten die Dioden trotzdem aus EMV-Gründen nahe beim ind. Bauteil liegen, damit der Pulsstrom nur durch eine kleine Schleife fließt.

Bei Relais ist zu beachten, daß die Freilaufdiode, die Abfallzeit verlängert, weil der Strom länger fließt, als im Fall ohne Freilaufdiode. Wie sehr das bei Hubmagneten relevant ist, kann ich schwer abschätzen. Da es aber bei Relais schon meist egal ist ...

Robert

MaWin schrieb:

Ich hab hier noch ein paar 1N4007 rumliegen, die können 30A Peak ab laut Datenblatt.

Hm. Das verstehe ich jetzt nicht. Wenn der Schalter durchgeschaltet ist, dann ist die Diode doch mit voller Betriebsspannung in Sperrichtung gepolt. Grübelt Jens

Robert Hoffmann schrieb:

Ja, das sagte ich wohl auch so.

Klar. Je weniger L desto weniger U bei dI/dt.

Bei meinen Hubmagneten kann ich die Einschaltzeit per Software festlegen, ebenso die Pausenzeit. Das schaltet schon ganz ordentlich.

Viele Grüsse, Jens

Aber kurz vorher hat sie noch gelitten.

Für eine gewisse Zeit (im Datenblatt als Sperr-Erholzeit, Reverse- Recovery-Time, t_rr ausgewiesen) leitet die Diode noch weiter und verheizt dabei bei jedem Schaltvorgang etwas Energie.

XL

Axel Schwenke schrieb:

OK, dann ist es mir klar, stand da wohl auf'm Schlauch: Die Diode muss nie aus dem leitenden Zustand direkt gleich in den gesperrten.

Dank an alle Erleuchter, Jens

"Jens Carstens" schrieb im Newsbeitrag news: snipped-for-privacy@4ax.com...

Genau, nur dann ist reverse recovey time ein Mikro-Kurzschluss.

Manfred Winterhoff, reply-to invalid, use mawin at gmx dot net homepage: http://www.geocities.com/mwinterhoff/ de.sci.electronics FAQ: http://dse-faq.elektronik-kompendium.de/ Read 'Art of Electronics' Horowitz/Hill before you ask. Lese 'Hohe Schule der Elektronik 1+2' bevor du fragst.

Moin!

Da dürfte ein Widerstand in Reihe mit der Diode helfen, die in der Spule gespeicherte Energie schneller zu verheizen. Voraussetzung ist natürlich, daß der schaltende Transistor die so entstehende höhere Spannung (U_B + U_Diode + R*I_Spule) auch abkann.

Gruß, Michael.

Was ich auch schon gesehen habe ist eine antiserielle Zenerdiode, dann hat man wieder eine definierte Höchstspannung.

Robert

Robert Hoffmann schrieb:

Theoretisch hast Du sicher recht. Aber praktisch? Nehme ich mal 1mH und 1000Ohm Spulenwiderstand an, komme ich auf ein Tau von 1µs. Und selbst bei 100mH und nur 100Ohm bin ich erst bei 1ms. Hier hat die Spule dann aber schon Abmessungen jenseits von gut und böse. Ich kann mir nicht vorstellen, dass es so ein Relais gibt, lasse mich aber gerne belehren.

Michael

Michael Rübig schrieb:

Einfach mal Induktivität messen, aber bitte bei geschlossenem Joch, du wirst überrascht sein.

Gruß Dieter

Dieter Wiedmann schrieb:

Hab hier zu Hause kein Messgerät und bin jetzt zu faul, ein Relais zu öffnen, Joch zuzukleben und mit Speicheroszi den Stromanstieg zu messen, nachdem ich das Ding mit einem FET eingeschaltet habe.

Aber mehr als 100mH bei nur 100Ohm Spulenwiderstand kann ich mir irgendwie gar nicht vorstellen.

Michael

Am Sun, 24 Dec 2006 14:27:28 +0100 schrieb Michael Rübig :

Es müßte auch bei elektrisch geschlossenem Joch funktionieren, wenn man in die Zuleitung eine ausreichend große Drossel legt und ein Induktivitätsmeßgerät oder vergleichbares hat, welchem man gegebenenfalls einen dicken Elko zur Abtrennung der Gleichspannung in Serie schalten muß.

Martin

Dieter Wiedmann schrieb:

Dem kann ich nur zustimmen! Einen ähnlichen Aha-Effekt(!) hatte ich einmal, als ich die Induktivität eines MM-Tonabnehmers gemessen habe (560mH, auch ein sehr kleiner Luftspalt macht eine große Induktivität).

Robert

Moin!

Geht auch, aber ein Widerstand könnte robuster sein. Definiert ist die Spannung auch dort, eben durch Spulenstrom und Widerstand. Die Zener dürfte das Feld aber bei gleicher maximaler Spannung noch schneller abbauen, da die Spannung bis zum Schluss konstant bleibt.

Gruß, Michael.

Robert Hoffmann schrieb:

Noch mehr wirst du staunen, wenn du mal die Induktivität eines kleinen Netztrafos anschaust, z.B. einen für 400 V. Mit zunehmender Grösse des Trafos nimmt die Induktivität ab, muss man sich auch erst dran gewöhnen ;-).

mfg Rolf Bombach

Genau dies kann man sich zunutze machen, wenn man ein DC-Relais bei ungeglaetter Voll- oder Halbwellen-DC-Spannung betreiben will. Mehr dazu in den folgenden praktischen Beispielen:

"Der Master-Slaves-Netzschalter mit Elektronik und Relais"

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Kapitel "Die Relaisschaltung im Visier"

"TV Standby Off Mit dem Fernseher Strom sparen!"

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Gruss Thomas

Meine Elektronik-Minikurse in: http://www.elektronik-kompendium.de/public/schaerer/ (Aendere "akz" mit "isi" in der Mailadresse fuer Replay!) *** 'de.sci.electronics' wurde am 07.02.2006 12 Jahre alt! ***

Michael Eggert schrieb:

Man kann die Z-Diode auch an der Basis des Schalttransistors anschliessen; dann =FCbernimmt der die Last. Dem macht das meist nichts aus, da er ja auch im durchgeschalteten Zustand eine gewisse Last tr=E4gt und (hoffentlich) entsprechend gek=FChlt wird. Gruss Harald

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