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Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Spannungsstabilisieren mit Transistor


Autor: Florian S. (fuxreid)
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Hallo Leute,

ich frage mich schon seit geraumer Zeit welchen Vorteil die 
Spannungsstabilisierung im 2. Anhang gegenüber der im 1. Anhang hat.
Oder welchen Zweck hat der Transistor besser gesagt?

Ich habe schon alle Vorlesungsunterlagen durch und weiß nicht mehr wo 
ich nachsehen soll.

Versorgungsspannung ist 5V.

Wäre um Lösung des Problems sehr sehr dankbar!!

Autor: U.R. Schmitt (Gast)
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Florian S. schrieb:
> Ich habe schon alle Vorlesungsunterlagen durch

Gibts da ne Url für das Vorlesungsscript?
Was passiert denn, wenn links eine Eingangsspannung reinkommt, die höher 
ist als die Z-Diodenspannung? Überleg mal.

Autor: U.R. Schmitt (Gast)
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Ach so,
welche Hausaufgabe ist das denn?
Danke

Autor: karadur (Gast)
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Hallo

im linken Bild fehlt ein Vorwiderstand.

Tip: guck dir mal die Kennlinie einer Z-Diode an und dann mach mal einen 
Vergleich beider Schaltungen in Abhänigkeit vom Laststrom.

Autor: quadral (Gast)
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U.R. Schmitt schrieb:
> Was passiert denn, wenn links eine Eingangsspannung reinkommt, die höher
> ist als die Z-Diodenspannung? Überleg mal.

Kleiner Hinweis:
Die Z-Diode zeigt dann unter Umständen das Verhalten eines 
Tauchsieders... Besonders im Leerlauf...

Autor: Florian S. (fuxreid)
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Am Eingangspin liegen normalerweise exakt 5V an, falls eine 
Spannungsspitzte über 5,6V kommen sollte, dann fließt doch nur die 
"überhöhte" Spannung über die Z-Diode ab??

Aber die Z-Diode habe ich doch bei beiden Schaltungen. Was bringt mir 
der Transistor?

Warum sollte denn die Z-Diode im 1. Anhang in Rauch aufgehen (über die 
fließt doch wenn dann nur ganz kurz Strom)?

Wäre um eine detailierte Antwort (die auch einer aus dem 2. Semester 
versteht^^) sehr sehr froh!

Autor: *kopfkratz* (Gast)
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Florian S. schrieb:
> Am Eingangspin liegen normalerweise exakt 5V an, falls eine
>
> Spannungsspitzte über 5,6V kommen sollte, dann fließt doch nur die
>
> "überhöhte" Spannung über die Z-Diode ab??
>
>
>
> Aber die Z-Diode habe ich doch bei beiden Schaltungen. Was bringt mir
>
> der Transistor?
>
>
>
> Warum sollte denn die Z-Diode im 1. Anhang in Rauch aufgehen (über die
>
> fließt doch wenn dann nur ganz kurz Strom)?
>
>
>
> Wäre um eine detailierte Antwort (die auch einer aus dem 2. Semester
>
> versteht^^) sehr sehr froh!

Ich vermute Du gehst von falschen bedingungen aus.
Deine Eingangspannung muss ~>6,2V liegen.

BR

Autor: quadral (Gast)
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http://lmgtfy.com/?q=Spannungsstabilisierung+mit+Z-Diode

"Die Z-Diode ist die einfachste Art der Spannungsstabilisierung. Aber 
sie eignet sich nur für Schaltungen oder Schaltungsteile mit geringer 
und weitgehendst konstanter Stromaufnahme. Sie eignet sich auch als 
Referenzspannungsspannungsquelle. Dabei wird die Z-Diode praktisch 
überhaupt nicht belastet. Wegen viel höherer Temperaturstabilität eignet 
sich jedoch viel besser die moderne Bandgap-Referenz, die genau gleich 
wie eine Z-Diode beschaltet wird. Bei großen Strömen oder Schwankungen 
kommt man um einen Spannungsregler mit geringerer Verlustleistung nicht 
herum."

"Zum einfachen Stabilisieren von Spannungen verwendet man im in der 
Regel Z-Dioden. Doch Z-Dioden können nur mit einem geringen Strom 
belastet werden. Vor allem dann, wenn man eine Z-Diode mit hoher 
Zener-Spannung wählen muss.
Um dieses Problem zu vermeiden, wird ein Transistor in 
Kollektorschaltung (Emitterfolger) als Stromverstärker eingesetzt."

Autor: Florian S. (fuxreid)
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also ich bin mir sicher dass es sich um 5V handelt. Es ist ein Ausgang 
eines AtMega8.

Aber warum 6,2V und nochmal zurück zu meiner Verständnisfrage:
"Was macht der Transistor hier?"

lg

Autor: MarioT (Gast)
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Das ist sicher keine Spannungsregelung, sondern eine Schutzschaltung. 
Die Z-Diode wird bei größerer Spannung die Sicherung die hier fehlt 
auslösen, um die den Rest zu schützen.

Autor: *kopfkratz* (Gast)
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Florian S. schrieb:
> "Was macht der Transistor hier?"

quadral schrieb:
> "Zum einfachen Stabilisieren von Spannungen verwendet man im in der
>
> Regel Z-Dioden. Doch Z-Dioden können nur mit einem geringen Strom
>
> belastet werden. Vor allem dann, wenn man eine Z-Diode mit hoher
>
> Zener-Spannung wählen muss.
>
> Um dieses Problem zu vermeiden, wird ein Transistor in
>
> Kollektorschaltung (Emitterfolger) als Stromverstärker eingesetzt."

Lesen bis zum Schluss...

Wenn Du anderes Wissen noch hast, dannbitte Quelle mit angeben.
So ist es sonst nicht klar was gemeint ist.

BR

Autor: quadral (Gast)
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MarioT schrieb:
> Das ist sicher keine Spannungsregelung, sondern eine Schutzschaltung.
> Die Z-Diode wird bei größerer Spannung die Sicherung die hier fehlt
> auslösen, um die den Rest zu schützen.

Du meinst nen Verpolungsschutz, klassischer Weise mit Shottky-Diode 
oder? Denn die gezeigte Schaltung ist sehr wohl eine  Möglichkeit der 
Spannungsregelung.

Autor: Ralph Fischer (Gast)
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Hallo Florian,

das linke Bild wäre (wie erwähnt mit einem Vorwiderstand) eine 
Querstabilisierung für 5,6 V.
Das rechte Bild nennt sich Längsstabilisierung (oder -regelung).

Beide haben Vor- und Nachteile, einfach mal nach den Begriffen gurgeln. 
Sowas steht nicht in Skripten.

Wie gezeichnet ist das linke eine Crowbar (googlen) der ultrabrutalen 
Sorte, eher ein Zenerdioden-Grillgerät. Mit einer Sicherung davor wäre 
es eine richtige Crowbar.

Der hohe Strom fliesst übrigens nicht nur kurz, sondern genau so lange, 
wie die Eingangsspannung über der Zenerspannung liegt. Wenn der 
(hoffentlich) davorliegende Regler durchgeht --> päff!

Liebe Grüße

Ralph

Autor: MarioT (Gast)
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quadral schrieb:
> Du meinst nen Verpolungsschutz, klassischer Weise mit Shottky-Diode
> oder? Denn die gezeigte Schaltung ist sehr wohl eine  Möglichkeit der
> Spannungsregelung.

Ja! Dazu fehlt aber vor der Z-Diode ein Widerstand der den Strom 
begrenzt und die Eingangsspannung muß größer als die Ausgangsspannung 
sein

Autor: quadral (Gast)
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MarioT schrieb:
> Ja! Dazu fehlt aber vor der Z-Diode ein Widerstand der den Strom
> begrenzt und die Eingangsspannung muß größer als die Ausgangsspannung
> sein

Ist klar. Den fehlenden Vorwiderstand habe ich mir einfach mal so 
dazugedacht -> Standardschaltung. Deswegen bin ich von einem einfachen 
"Oh. Ja. Hab ich vergessen einzuzeichen. Im Anhang ist jetzt die 
richtige Darstellung." ausgegangen und wollte die Diskussion abkürzen.

Autor: oszi40 (Gast)
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Autor: quadral (Gast)
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Autor: Florian S. (fuxreid)
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Vielen Dank Euch für die vielen hilfreichen Antworten.

Ich denke ich bin meinem Problem auf die Schliche gekommen.

lg

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