Spannungsfestigkeit bipolar Basis, Emitter, Kollektor

[Michael (Gast)]

Hallo,

ich arbeite zur Zeit an einer Konstantstromquelle, die von außen auch 
etwas höhere Spannungen > 600 Volt aushalten können muss.
Diese muss eine LED zum Leuchten bringen.

Selber fließt dabei nur ein kleiner Strom von etwa 1 mA, je nach 
angelegeter äußerer Versorgungsspannung.

Aufgrund der hohen Spannung habe ich den T1 durch einen 
Hochspannungs-MOSFET ersetzt, jetzt überlege ich ob es klug wäre, 
Kollektor und Emitter von des Transistors T2 zu vertauschen.


Aus meiner Ausbildungszeit weiß ich noch, dass die Basis-Emitter-Diode 
im N-Gebiet höher dotiert ist, als die Basis-Collektor-Diode.
Wenn ich das noch richtig im Kopf habe, kann deshalb die 
Collektor-Emitterdiode eine höhere Sperrspannung.

Wäre es in meinem Fall daher nicht klüger, Emitter und Kollektor von T2 
zu vertauschen?

Grüße
Michael

[Klaus R. (klara)]

Michael schrieb:
> Wäre es in meinem Fall daher nicht klüger, Emitter und Kollektor von T2
> zu vertauschen?

Und wie soll dann der Strom fließen?
Ich empfehle LTspice.
mfg klaus

[Achim S. (Gast)]

Michael schrieb:
> Wenn ich das noch richtig im Kopf habe, kann deshalb die
> Collektor-Emitterdiode eine höhere Sperrspannung.

Ich kenne keine "Collektor-Emitterdiode" aber ich kenne eine 
Emitter-Basis Diode und eine Kollektor-Basis Diode. Zu beiden findest du 
im Datenblatt, welche Spannungen sie maximal vertragen. Schau das nach, 
dann wirst du hoffentlich selbst erkennen, dass du eine Schnapsidee 
hattest.

[Michael (Gast)]

Die Frage nach der Spannungsfestigkeit hat sich erübrigt.


wieso Schnappsidee?

laut LT-Spice funktioniert die Konstantstromquelle mit beiden 
Richtungen.

[Michael (Gast)]

Anbei die LT Spice Simulationsdatei.

Durch die Diode fließen etwa 1,5 mA.


Wenn ihr sagt, Schwachsinn, bitte klärt mich auf.

Wenn ich in LT-Spice, den Bipolartransistor umdrehe, funktioniert es 
immer noch.

[Michael (Gast)]

Anbei noch die Ergebnisse beider Varianten in Bildform.

Ich komme wirklich nicht dahinter, warum das in der Realität nicht 
funktionieren soll ?

Viele Grüße und frohe Weihnachten
Michael

[der schreckliche Sven (Gast)]

Michael schrieb:
> Wenn ich in LT-Spice, den Bipolartransistor umdrehe, funktioniert es
> immer noch.

LT-Spice hat Recht, ein invers betriebener NPN "funzt".
Leider hat er dann eine Strom-"Verstärkung" von weniger als 1.
Und da der Emitter an Plus liegt, ist die max. Spannung nur noch etwa 7 
Volt, unabhängig vom Typ, weil dann nämlich die Basis-Emitter-Diode 
leitend wird.

Überleg doch mal, wieviel Spannung am T2 überhaupt anliegt. Der 
600V-Mosfet wird bei einer Gate-Spannung von 3-4 Volt leitend. T2 
begrenzt die Gatespannung. Mehr als 3-4 Volt liegen an dem nicht an.

Also doch Schnapsidee.

[Mani W. (e-doc)]

Michael schrieb:
> ich arbeite zur Zeit an einer Konstantstromquelle, die von außen auch
> etwas höhere Spannungen > 600 Volt aushalten können muss.
> Diese muss eine LED zum Leuchten bringen.
>
> Selber fließt dabei nur ein kleiner Strom von etwa 1 mA, je nach
> angelegeter äußerer Versorgungsspannung.

Darf man fragen, was das wirklich werden soll?

Also, jetzt nicht die Konstantstromquelle für eine 1mA Led, sondern
Dein Anwendungsfall in der Praxis...

[Michael (Gast)]

der Anwendungsfall ist die Erkennung einer Hochspannung, die dann per 
LED angezeigt werden soll.

Ich muss nur noch eine Z-Diode in den Kreis reinbauen.

[nachtmix (Gast)]

Michael schrieb:
> Ich muss nur noch eine Z-Diode in den Kreis reinbauen.

Ahh, ja.
Beriebssicherheit ist nicht gefragt?

Da wünsche ich gute Verrichtung!

[Mani W. (e-doc)]

Michael schrieb:
> Ich muss nur noch eine Z-Diode in den Kreis reinbauen.

Und wo wäre das laut Deiner Vorstellung?

Aktueller Plan?

[Harald W. (wilhelms)]

der schreckliche Sven schrieb:

> Leider hat er dann eine Strom-"Verstärkung" von weniger als 1.

Ganz so schlecht doch nicht. Typisch ist wohl etwa 10.

[Achim S. (Gast)]

Michael schrieb:
> Wenn ihr sagt, Schwachsinn, bitte klärt mich auf.

Die Formulierung war "Schnapsidee", das "Schwachsinn" lese ich nur in 
deinem Beitrag. Und mit dieser Aussage kam auch gleich die Beschreibung, 
wie du es selbst im Datenblatt erkennen kannst, dass der Inversbetrieb 
des Transistors dir nichts bring.

Dein ursprüngliches Anliegen war, höhere Spannungen am Transistor 
aushalten zu können.

Aus dem Datenblatt des von dir simulierten 2N5550:
max rating
collector base voltage: 160V
Emitter base voltage: 6V

Also: mit welcher "Einbaurichtung" kommst der Transistor mit höheren 
Spannungen klar?

Dass die Spannungsfestigkeit für deine Anwendung nicht relvant ist, 
wurde ja schon beschrieben. Aber auch bezüglich so ziemlich jedes 
anderen Parameters ist der Inversbetrieb schlechter. Es bleibt also bei 
"Schapsidee".

[Matthias K. (kannichauch)]

Ich finde zuerst einmal keinen Mos-Fet im Schaltplan, und die 
Spannungsfestigkeit eines Bipolartransistors beträgt an der 
Emitter-Basisstrecke nur etwa 5 Volt.
600V finde ich übrigens etwas viel.
Mach doch einen Spannungsteiler aus Widerständen und miss dadran die 
Spannung.

[Schneider Meck Meck Meck (Gast)]

Wie schon von anderen hier in diesem Thread gesagt: T2 braucht keine 
hohe Spsnnungdfestigkeit.  Inversbetrieb bringt hier gar nix, im 
Gegenteil, die Stromverstärkung ist herab gesetzt.

Das mit der Z-Diode halte ich für eine gute Idee. Du müsstest eine oder 
mehrere Z-Dioden  in Reihe zu deiner Konstantstromquelle schalten. Die 
Led leuchtet erst dann, wenn die Sperrspannung der Z-Dioden erreicht 
ist.

Wie sicherst du deine Schaltung gegen Falschpolung?

Schöne Weihnachten!

[Klugscheißer (Gast)]

Schneider Meck Meck Meck schrieb:
> Wie sicherst du deine Schaltung gegen Falschpolung?

Fest verlöten vielleicht?

[hinz (Gast)]

Achim S. schrieb:
> Ich kenne keine "Collektor-Emitterdiode"

BU508D


<d&w>

[no mas (Gast)]

Michael schrieb:
> der Anwendungsfall ist die Erkennung einer Hochspannung,
> die dann per LED angezeigt werden soll.

Wie stark variiert diese Hochspannung? 600VDC bis 1000VDC, oder was?

Was würde denn LTSpice zu einer LED mit Reihen-(VOR-)Widerstand sagen, 
durch den der Strom beim Anlegen der Hochspannung automatisch (! je nach 
Dimensionierung, freilich... !) auf ungefährliche Werte gebracht wird?

Variiert die Spannung nicht zu sehr, ist eine Anzeige trotzdem möglich. 
Denn LEDs dürften auch unterhalb des erlaubten Dauerstromes noch gut 
leuchten...

(Falls keine Hochspannungs-Widerstände zur Hand, bitte mehrere "normale" 
hintereinander in Reihe - sonst "PUFF". Bei 1000VDC 5 Stück, bei 2000VDC 
10 Stück, etc.)

I = U / R            (...hier ist die MAXIMALE Spannung einzufügen!)

[Strom (in A) = Spannung (in V) geteilt durch Widerstand (in Ohm)]

Lustigerweise ist an so hoher Spannung (ganz ohne Änderung der 
Berechnung...) auch das Einfügen einer zusätzlichen "normalen" (also 
nicht "Leucht"-) Diode mit hoher Sperrspannung, möglich. Ist auch der 
1. Teil des Verpolschutzes.

Jene HV-Diode sollte ebenfalls die maximale Spannung aushalten, und 
mindestens den gleichen Strom, wie die LED.

Dazu braucht man noch eine Sicherung - ebenfalls in Reihe. Diese muß für 
die maximale (so sieht es für mich aus:) GLEICH-Spannung spezifiziert 
sein --- und sollte am besten natürlich einen Auslösestrom knapp über 
dem "im Normalfall" fließenden Strom haben. Ist des Verpolschutzes 2. 
Teil.

Zufrieden, nachtmix?  ;-P

(Äh - Teile evtl. schwer erhältlich...)