Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik 20SQ060 bricht bei 59 bis 60 V schon durch


von Sven (elitron)


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Hi,
Ich habe Schottky Dioden Typ 20SQ060 zur Entkopplung mehrerer 
Spannungsquellen verbaut.
Spannung Sekundär / Standby Schaltnetzteil 50V 10A, Hauptversorgung 52 
bis 56V 125A (Ringkerntrafo/Generator). Kann bei plötzlichem, 
ungesteuerten kompletten Ausfall der Last (4 kW Umrichter) kurz auf 59 
bis 60 V hochlaufen (Spannung an den Pufferkondensatoren)
Leider bricht die Diode dann schon durch, obwohl sie eigentlich 60V 
Sperrspannung haben soll.
Dann liegen die 59-60V am Sekundären Netzteil an, worauf hin dann die 
Overvoltage Protection vom Hilfsnetzteil auslöst und die Diode dann aus 
den großen Puffer-Elkos restlos gegrillt wird bis dann die 10A 
Schmelzsicherung sie erlöst.

Ist das normal dass die Diode so früh durch bricht? Ich dachte da ist 
mindestens noch 10% Reserve auf den Nennwert.
Die 80 V Variante hat leider größere Verluste in Durchlassrichtung.

von Frank O. (frank_o)


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Maximum RMS Voltage 42V.

von Sven (elitron)


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RMS ist doch bei AC, Maximum DC Blocking Voltage 60 V. Also bin ich 
davon ausgegangen das passt weil ich auch noch  von 10% 
Sicherheitsreserve durch den Hersteller ausgegangen bin.

von Lothar M. (Firma: Titel) (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite


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Sven schrieb:
> weil ich auch noch  von 10% Sicherheitsreserve durch den Hersteller
> ausgegangen bin.
Wo steht, dass der so eine Reserve einbaut?

Aus Erfahrung: wenn ich 60V habe, dann nehme ich eine Diode mit 100V 
oder mehr. Niemals nehme ich die Spannung aus den Absolute Maximum 
Ratings als Betriebparameter.

von Irgend W. (Firma: egal) (irgendwer)


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Sven schrieb:
> Ich dachte da ist mindestens noch 10% Reserve auf den Nennwert.

Danken ist nicht wissen:-)
Die 60V Angabe im Datenblatt ist "Maximum Rating" und nicht "Nennwert" 
und das auch nur bei 25°C und nicht wenn es wärmer wird.

Du als Schaltungsdesigner musst daher dafür sorgen, dass du ausreichend 
unter den Maximum-Ratings bleibst. Vermutlich hast du da mal irgendwo 
die 10% aufgeschnappt als einzuhaltender Abstand. Mir wären aber 10% 
immer noch viel zu nah am Maximum. Eher so "benötigt * 1.5" und dann den 
nächst höheren Wert. Da kommen dann in etwa die von Lothar vorgeschlagen 
100V hin. Alles andere verkürzt am Ende nur unnötig die Lebensdauer.

Wenn das Teil wirklich 70V geradeso aushalten würde, dann würden die 
Chinesen das auch als 20SQ070 für einen halben Cent teurer verkaufen!

von Gerald B. (gerald_b)


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Sven schrieb:
> Kann bei plötzlichem,
> ungesteuerten kompletten Ausfall der Last (4 kW Umrichter) kurz auf 59
> bis 60 V hochlaufen (Spannung an den Pufferkondensatoren)

Lass mich raten, die Pufferkondesatoren haben 63V Spannungsfestigkeit.
Beschwerst du dich auch beim Autohersteller, wenn die Tankanzeige dir 60 
km Reichweite prognostiziert und der Tank schon nach 59 km leer ist und 
du liegenbleibst? ;-)))

von Frank O. (frank_o)


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Ich hatte den RMS Wert extra angegeben, weil der dir grundsätzlich 
zeigt, in welchem Bereich diese Diode arbeitet. Beim Strom könntest du 
sagen, "aber das ist doch Wechselstrom".
Du musst wenigstens zwei Dioden höher im Datenblatt gehen.

von Mo (Gast)


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Sven schrieb:
> Ich dachte

Irgend W. schrieb:
> Danken ist nicht wissen:-)

Denken Pferden überlassen, haben die Größeren (Köpfe u.v.a.m. ;)

von Mo (Gast)


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Frank O. schrieb:
> Du musst wenigstens zwei Dioden höher

Gratuliere, der Spruch ist i-Dioden-Gold ;)

von Arno R. (arnor)


Angehängte Dateien:

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Lothar M. schrieb:
> Sven schrieb:
>> weil ich auch noch  von 10% Sicherheitsreserve durch den Hersteller
>> ausgegangen bin.
> Wo steht, dass der so eine Reserve einbaut?

Im Datenblatt, siehe Anhang. Zwar nur typisch und nicht garantiert, aber 
kein Hersteller kann solche Dioden genau auf die Kante auslegen, daher 
ist so ein typischer Sicherheitsabstand schon plausibel.

Im Übrigen sieht man im Diagramm auch, daß die Sperrspannung mit der 
Temperatur zunimmt und nicht abnimmt, wie hier behauptet wurde:

Irgend W. schrieb:
> Die 60V Angabe im Datenblatt ist "Maximum Rating" und nicht "Nennwert"
> und das auch nur bei 25°C und nicht wenn es wärmer wird.

von Jens G. (jensig)


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Arno R. schrieb:
> Im Übrigen sieht man im Diagramm auch, daß die Sperrspannung mit der
> Temperatur zunimmt und nicht abnimmt, wie hier behauptet wurde:
>
> Irgend W. schrieb:
>> Die 60V Angabe im Datenblatt ist "Maximum Rating" und nicht "Nennwert"
>> und das auch nur bei 25°C und nicht wenn es wärmer wird.

Das hat er auch nicht behauptet.
Und die sogenannte Sperrspannung kannst Du bei einer heißen Schottky 
sowieso eher vergessen, da schon weit vorher der Sperrstrom unpraktische 
Werte annehmen kann (20SQ040 , 20SQ045 von Diotec hat bei 150°C ein 
sattes Ampere bei gerade mal 50% der max. Sperrspannung)

: Bearbeitet durch User
von Dieter D. (Firma: Hobbytheoretiker) (dieter_1234)


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Aus dem Diagramm lese ich ab, zum Beispiel
60V (seien 60%) 0,015mA bei 25 Grad
60V (seien 60%) 11mA bei 125 Grad

D.h. es läuft dann doch thermisch hoch.

von Jens G. (jensig)


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Jens G. schrieb:
> Und die sogenannte Sperrspannung kannst Du bei einer heißen Schottky
> sowieso eher vergessen, da schon weit vorher der Sperrstrom unpraktische
> Werte annehmen kann (20SQ040 , 20SQ045 von Diotec hat bei 150°C ein
> sattes Ampere bei gerade mal 50% der max. Sperrspannung)

Ich sehe gerade, in einem aktuelleren DB der Diode von Diotec, die dann 
20SQ045-3G heißt, sind es gerade mal 100mA. Entweder technologische 
Verbesserung, oder Bug im alten DB.

von Jens G. (jensig)


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Sven schrieb:
> Ich habe Schottky Dioden Typ 20SQ060 zur Entkopplung mehrerer
> Spannungsquellen verbaut.
> Spannung Sekundär / Standby Schaltnetzteil 50V 10A, Hauptversorgung 52
> bis 56V 125A (Ringkerntrafo/Generator).

Wenn ich sowas lese, dann denke ich immer zuerst an AC, und dann nicht 
einfach nur Urms oder Up, sondern Upp, was die D mit C hintendran sieht.
Aber der TO hat uns ja nicht anhand eines Schaltplans erklärt, wie er 
was zusammengestückelt hat, und welche Parameter konkret die 
wesentlichsten Komponenten haben.

: Bearbeitet durch User
von Steve van de Grens (roehrmond)


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Sven schrieb:
> Ich habe Schottky Dioden Typ 20SQ060 zur Entkopplung mehrerer
> Spannungsquellen verbaut.

Wo hast du die Dioden gekauft?

von Klaus B. (butzo)


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Sven schrieb:

> Ist das normal dass die Diode so früh durch bricht? Ich dachte da ist
> mindestens noch 10% Reserve auf den Nennwert.
Maximum Ratings sind maximum Ratings, bei 60,00001 V darf das Teil 
leiten.
Schottkys sind über 20 V sowieso suboptimal, da sind gesteuerte
MOSFets geschickter.

https://diotec.com/de/applikation/application-note-reverse-polarity-protection-2455.html?file=files/diotec/files/pdf/service/applications/Reverse%20Polarity%20Protection.pdf


Butzo*aussen

von Torsten B. (butterbrotstern)


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Die Ursache für das Durchschlagen liegt doch ganz wo anders:
Der Aufbau und die Leitungsinduktivitäten erzeugen bei schnellen 
Stromwechseln hohe Induktionsspannungen. Abhilfe: Snubber, Transildioden

von Michael (Firma: HW Entwicklung) (mkn)


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Sven schrieb:
> RMS ist doch bei AC, Maximum DC Blocking Voltage 60 V.
Bei AC.
Hast Du AC?
Nein?
Dann gelten die 42V für DC, weil das dann der maximale Mittelwert der 
Spannung ist.

Sven schrieb:
> Ich dachte da ist
> mindestens noch 10% Reserve auf den Nennwert.
Wo steht das im DB?
Was bedeuten Deiner Meinung nach 'Maximum'?
Für Reserven ist der Schaltungsdesigner zuständig.
Der Hersteller garantiert nur was die auf jeden Fall können sollte.

von Robert M. (r0bm)


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Sven schrieb:
> Leider bricht die Diode dann schon durch, obwohl sie eigentlich 60V
> Sperrspannung haben soll.

Wie kommt eine Sperrspannung > 60V zustande wenn das Hauptnetzteil 60V, 
das Standby-Netzteil 50V hat und beide eingeschaltet sind?

Michael schrieb:
> Dann gelten die 42V für DC, weil das dann der maximale Mittelwert der
> Spannung ist.

Es gelten 60V bei DC, wie im DB angegeben.

von Frank O. (frank_o)


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Robert M. schrieb:
> Es gelten 60V bei DC, wie im DB angegeben.

Ja natürlich gelten die, aber ...
Ich hatte nicht ohne Grund die 42V RMS angegeben.
Bei absolut "ruhigen" Gleichstrom, wo es keine Peaks gibt, da sind die 
60V schon das absolute Maximum. Hat man aber Peaks (bin mir nicht einmal 
sicher, ob der TO die wirklich genau genug eingefangen hat), verhält 
sich die Diode eher wie bei Wechselstrom. Und deshalb habe ich die 42V 
RMS in meinem ersten Beitrag genannt.
Und um dem Witzbold gerecht zu werden, zwei höher im Datenblatt, das ist 
die 20SQ100.

: Bearbeitet durch User
von Robert M. (r0bm)


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Frank O. schrieb:
> Ja natürlich gelten die, aber ...
> Ich hatte nicht ohne Grund die 42V RMS angegeben.

Ob das jetzt 42V oder 60V sind, ist im Moment zweitrangig. Die 
Sperrspannung die eine der Dioden aushalten muss ist gerade mal ca. 10V 
wenn Haupt- (60V) und Standby-Netzteil (50V) eingeschaltet sind. Warum 
sollte die Diode unter diesem Umstand hops gehen?

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