Z-Diode am Kondensator, Strom begrenzen ?

[Tim T. (tim_t176)]

Guten Tag,

Eine Frage hätte ich mal wieder.

Habe einen Stepper Motor (Nema17), einen Treiber (Driver Board) nen 
Arduino und ein Netzteil mit einem 100 uf Kondensator dran.

So nun bewege ich den Motor manchmal mit der Hand hin und her, manchmal 
wird er von anderen Motoren bewegt usw.

Problem ist das sich dadurch den Kondensator auf ü. 50 V auflädt und mir 
den Treiber zerschießt. Meine Lösung war jetzt einfach ein bleeding 
Widerstand dazwischen. Irgendwas hoch Ohmiges jedenfalls, weiß den Wert 
nicht mehr. Habs mir auf dem Oszi angesehen und bin durch hin und her 
bewegen am Kondensator nicht mehr ü. 20 V gekommen, trozdem entlädt er 
sich relativ Langsam. Bissel was glätten tut er schon noch.

Nu würde ich aber viel lieber eine Z-Diode verwenden. 20 V kann der 
Treiber ab, da würde ich den Wert auf ca. 20 V legen, kommt selten vor 
und entlasstet die Diode.

Jetzt hab ich noch nicht so oft mit Z-Dioden zu tun gehabt,  eine Frage 
ist nun wie kann ich den Strom der durch die Diode geht am besten gering 
halten. Also die muss ja auch sobald sie leitete die Energie in Wärme 
umsetzten, ich glaube aber so hoch ost der Innenwiderstand gar nicht und 
selbst wenn, alzu viel Watt können die auch nicht ab.

Jetzt könnte man ja denken einen Konstant Quelle mit Z Dioden zu 
basteln, das stelle ich mir mit  nem Motor aber schwierig vor da der 
Strom je nach Last doch enorm schwankt und dann passen die Widerstände 
wieder nicht.


Wie macht man das am einfachsten, kann ich einfach vor die Diode einen 
Widerstand packen, der die Leistung auf unter nem 1/2 Watt hält (oder 
was auch immer die abkönnen) hab ich dann nen Spannungsteiler und muss 
die Diode entsprechend anpassen ? Führt das nicht zu Problemen da der 
Strom dann so langsam abfließt, bzw. den Kondensator entlädt das es mir 
vorher wieder alles zerschießt ?


Was macht man da algemein ? Gibt  bestimmt auch andere Lösungen, aber 
mich Interessiert algemein wie die Profis und besseren Amateure da vor 
gehen und Z-Dioden würd ich gerne benutzen da ich die Teile immer 
gemieden habe und sie mich nu Interessieren...

So massive alte hochstrom Z-Diode, davon würde ich gerne absehen. Würde 
gerne wissen wie man da mit handelsüblichen Zeug vorgeht.

Zusammengefasst, Wie begrenze ich den Strom der im Falle einer 
Überspannung durch die Z-Diode geht ?


Danke

Gruß

[Michael B. (laberkopp)]

Tim T. schrieb:
> Was macht man da algemein ?

Bremschoppper.

Ein Transistor schaltet, wenn über eine Z-Diode an seiner Basis mehr als 
20V anliegen, einen Belastungwiderstand an den Elko, und schaltet ihn 
wieder aus, wenn die Spannung sinkt. Das muss digital erfolgen, also mit 
Hysterese, sonst bleibt der Transistor in 'halbleitendem' Zustand hängen 
und wird zu heiss.

Wenn man die Motoren aber per Hand drehen können will, ist eine 
Abkopplung per Relais sinnvoller, dann muss man nicht gegen den 
Bremswiderstand arbeiten.

[Tim T. (tim_t176)]

Danke,

Hätte da aber noch eine Nachfrage,
Wie setzt man das mit Hysterese um ? Den Begriff kenne ich um ehrlich zu 
sein nicht **schäm**
Versteh aber denke ich wo das Problem liegt und warum das Analoge 
irgendwo dazwischen Signal der Diode hier zu nem ungesättigten 
Transistor führt aber muss ich dafür dann extra einen Mikrocontroller 
oder Komperator o.ä verwenden der ein aus schaltet oder geht das 
eleganter ?

Vielen dank soweit, gute Antwort, hat mir schonmal geholfen.

lg

[Falk B. (falk)]

Tim T. schrieb:

> Nu würde ich aber viel lieber eine Z-Diode verwenden.

Die ist auch besser, denn sie verheißt bei Normalspannung keine 
Leistung.

> Jetzt hab ich noch nicht so oft mit Z-Dioden zu tun gehabt,  eine Frage
> ist nun wie kann ich den Strom der durch die Diode geht am besten gering
> halten.

Indem du den Motor nicht von außen drehst ;-)

> Also die muss ja auch sobald sie leitete die Energie in Wärme
> umsetzten,

Eben.

> ich glaube aber so hoch ost der Innenwiderstand gar nicht und
> selbst wenn, alzu viel Watt können die auch nicht ab.

Ja.

> Jetzt könnte man ja denken einen Konstant Quelle mit Z Dioden zu
> basteln,

Unsinn.

> Wie macht man das am einfachsten, kann ich einfach vor die Diode einen
> Widerstand packen,

Nein.

> Was macht man da algemein ?

Einen Bremschopper oder eine Leistung-Z-Diode.

Beitrag "Re: Dioden in Diodenkaskade werden heiß"

Den Brückengleichrichter kann man hier weglassen, du hast ja 
Gleichspannung.

> So massive alte hochstrom Z-Diode, davon würde ich gerne absehen.

Warum? Das ist genau DAS, was du brauchst.

[Dr.Who (Gast)]

Tim T. schrieb:
> Den Begriff kenne ich um ehrlich zu
> sein nicht **schäm**

Dafür gibts doch das Internet:
https://de.wikipedia.org/wiki/Hysterese

[Falk B. (falk)]

Tim T. schrieb:
> Danke,
>
> Hätte da aber noch eine Nachfrage,
> Wie setzt man das mit Hysterese um ?

Mit einem Schmitt-Trigger.

> Transistor führt aber muss ich dafür dann extra einen Mikrocontroller

Nein.

> oder Komperator o.ä verwenden

Jain. Es geht auch ohne, wenn man den Transistor die Leistung verheizen 
läßt. Das geht auch.

[Sven S. (schrecklicher_sven)]

Tim T. schrieb:
> Wie begrenze ich den Strom der im Falle einer
> Überspannung durch die Z-Diode geht ?

Falscher Ansatz. Wenn der Strom begrenzt wird, steigt ja die Spannung.

Im Anhang die einfachste Lösung. Am besten einen Darlingtontransistor 
verwenden. Die Wärmeentwicklung beobachten, und die Kühlung, wenn nötig, 
anpassen. Da Z-Dioden ihre Toleranzen haben, und die Kennlinie nicht 
richtig "knickt", muß man ein bißchen probieren, um auf die gewünschte 
Spannung zu kommen.