Wärmeentwicklung Z-diode?

Hey Leute,

ich will ein mir unbekanntes Signal bei 5V "abschneiden", sodaß ich es über einen Trigger an meinen Mikrocontroller anschließen kann. Dazu wollte ich eine Zener-Diode mit Durchbruchsspannung um die 5V parallel zum Trigger Eingang einsetzen. Vorwiderstand muß 1000 Ohm sein.

Das Signal kenne ich nicht genau, ich weiß nur, daß es Sinus-förmig auf jeden Fall über die 5V kommt.

Wieviel Spannung kann die Z-Diode denn gegen Masse ableiten ohne Schaden zu nehmen, oder kommt das nur auf den Strom an?

Welche Frequenz schafft die Z-Diode? Muß ich auf Hitzeentwicklung achten?

Schöne Grüße

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Martin Müller
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"Martin Müller" schrieb im Newsbeitrag news:ciji4v$mhq$02$ snipped-for-privacy@news.t-online.com...

Achte darauf, das Durchbruchspannungen von Z-Dioden stark schwanken. Eine 4V7 kann erst bei mehr asl 5V zu leiten beginnnen.

Vorwiderstand ist gut

Kalkuliere mit Gleichstrom der Maximalspannung. Entweder in dem du weisst wie viel maximal reinkommen kann, oder umgekehrt in dem du ausrechnest, wie viel Verlustleistung an Z-Ddeio und Vorwiderstand maximal erlaubt sind (ausb Strom kann man Spanu g am Widerstand berechnen,die Spannung an der Z-Diode ist eh ca. 4,7V) und welche maximale Eingangsspannung das ergibt. Es ist gut, das dann im Betrieb wegen Sinnus die Teile nicht die vole Verlustleistung aushalten muessen. Deine Sicherheitsreserve.

An der Z-Diode entstehe nicht mehr als etwa 4,7V. Der Rest bleibt an deinem Vorwiderstand. Und der haelt sicher 200V aus (siehe Datenblatt des Widerstands) aber da durch ihn auch Strom fliesst (der Ableitstrom) wird an ihm auch Verlustkleistung entstehen, sogar mehr als an der Z-Diode, und das wird die limitierende Spannung am Eingang sein.

Auf die Verlustleistung, wie du schon richtig ueberlegst.

Z-Dioden sind eher langsam. Wenn du schnelle Signale sauber abschneiden willst, nimm Schaltdioden (1N4448) oder gar Schottky-Dioden vom Eingang nach +5V. An denen entsteht weniger Verlustleitung (nur 0.7V statt 4,7V) bei gleichem Ableistrom. Aber die +5V duerfen durch den in ihn flierssenden Ableitstrom nicht 'angebogen' werden, also muss irgendwo ein Stromverbraucher sitzen, der mehr Strom braucht, als der Ableitstrom in Summe sein kann.

Ja, schon, zumindest mal ueberschlaegig aausrechnen.

--
Manfred Winterhoff, reply-to invalid, use mawin at despammed.com
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MaWin

Hallo Martin,

| ich will ein mir unbekanntes Signal bei 5V "abschneiden", sodaß ich es über | einen Trigger an meinen Mikrocontroller anschließen kann. Dazu wollte ich | eine Zener-Diode mit Durchbruchsspannung um die 5V parallel zum Trigger | Eingang einsetzen. Vorwiderstand muß 1000 Ohm sein.

Ich würde zuerst einmal vorschlagen, dass Du dazu die Spannung der Zenerdiode reduzierst, wenn Du eine 5V1 oder so nimmst und dann auch noch Strom drüber geht, dann können das auch schnell mal 5V6 oder mehr werden, die Dein µC gar nicht mag. Der Eingang wird wahrscheinlich CMOS, also 70% von 5 V auch noch stabil als 1 interpretieren

| Das Signal kenne ich nicht genau, ich weiß nur, daß es Sinus-förmig auf | jeden Fall über die 5V kommt.

Nun ja, der Strom der durch die Diode fließt wird sich durch den Vorwiderstand bestimmen und natürlich der Signalspannung. Dieser Strom wird in positiver Richtung etwa die Nennspannung der Diode abfallen lassen und in negativer Richtung die Flußspannung einer Diode. Pi*Daumen wirst Du also Ueff-(Uz/2)/1000 Ohm als Strom bekommen. Dieser muss am Uz/2 verbraten an der Diode in Wärme umgesetzt werden können. Entsprechend die Abwärme am Widerstand nicht vergessen. Wenn die Eingangsspannungen über 50 V werden, dann solltest Du auch darauf achten, ob Dein Widerstand das auch kann (0603 wird da schon eng).

| Welche Frequenz schafft die Z-Diode?

Mehr als Dein Prozessor im Allgemeinen, der Rest wird durch parasitäre Bauelemente in der Regel verschluckt.

Eine andere Alternative wären Schottky-Dioden zur Versorgungsspannung. Allerdings sollte diese dann mit einem Shuntregler gegen Spannungsüberhöhung abgesichert werden, wenn da sonst zuviel Strom kommt steigt sonst da das Potential an, was auch ungesund wäre.

Soviel in Unverbindlichkeit angesichts der Unkenntnis der Randbedingungen.

MArtin

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Martin Schönegg

Danke für die Antwort!

Hast du zufällig ne Schaltung rumfliegen die mir das mal verbildlicht? Bin gerade bei meiner Diplomarbeit und ich kenne zwar all die Bauteile aber wie man Sie nun einsetzt habe ich noch nicht so drauf ;)

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Martin Müller

"Martin Müller" schrieb im Newsbeitrag news:cijk1d$vmo$01$ snipped-for-privacy@news.t-online.com...

+--|>|-- +5V | Eingang --1k--+---R--- Chipeingang (R=100R wenn Siliziumdioden, R=0R wenn Schottkydioden) | +--|
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MaWin

Wie?

Das war's? Und schon kann ich meinen µC oder nen vorgeschalteten Trigger mit mehr als 5V konfrontieren?

Danke!

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Martin Müller

"Martin Müller" schrieb im Newsbeitrag news:cijmfd$2pe$07$ snipped-for-privacy@news.t-online.com...

Da die Dioden sowieso schon im uC eingebaut sind, reicht auch der Vorwiderstand alleine, wenn man ihn ausreichend hochohmig machen darf, so das der maximum input current (latch up) nach Datenblatt des uC bei maximal moeglicher Signalspannung nicht ueberschritten wird

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MaWin

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