Hallo zusammen
Ich bin an einer weiteren Aufgabe dran und frage mich gerade, wie ich
gerade auf RL komme.
Ich habe RV berechnet und die Leistung des Rv. Das ist einfach gewesen.
Jedoch frage ich mich, ist der Gesamtstrom Iv auch 90mA?
Und was für ein Strom fliesst durch die Z-Diode?
Bzw. wo lese ich diese Daten Rz=1 Ohm und Iz_min aus dem Datenblatt
heraus?
https://www.mouser.ch/datasheet/2/308/BZX85C3V3-D-1802770.pdf
Martin G. schrieb:> Ich bin an einer weiteren Aufgabe dran und frage mich gerade, wie ich> gerade auf RL komme.
RL so berechnen, dass ohne Z-Diode gerade mal 8.1V an RL liegen.
Martin G. schrieb:> Jedoch frage ich mich, ist der Gesamtstrom Iv auch 90mA?> Und was für ein Strom fliesst durch die Z-Diode?
Solange der oben berechnete RL nicht unterschritten wird: ja!
Durch die Z-Diode fließt immer der Differenzstrom zwischen den 90mA
(hier in der Schaltung) und dem, was durch RL fließt. Evtl. noch den
Mindeststrom durch die Z-Diode berücksichtigen.
Die Aufgabe der Schaltung ist es doch, bei wechselndem RL die Spannung
konstant zu halten. Das geht nur, wenn die Z-Diode den Strom aufnimmt,
denn der Lastwiderstand nicht haben will.
Martin G. schrieb:> Bzw. wo lese ich diese Daten Rz=1 Ohm und Iz_min aus dem Datenblatt> heraus?
Der Mindeststrom müsste drin stehen, bzw. es steht ein Strom drin, bei
dem die Z-Diode schon ihre Nennspannung anliegen hat. Rz steht sicher
nicht drin, das ist ein stark wechselnder Wert, der von Iz abhängt. Also
ein differentieller Wert. Den kannst du für einen Arbeitspunkt
bestimmen: Rz = ΔUz/ΔIz für kleine Änderungen von Iz, also eher noch Rz
= dUz/dIz.
Martin G. schrieb:> Jedoch frage ich mich, ist der Gesamtstrom Iv auch 90mA?
Durch den endlich kleinen dynamischen Innenwiderstand der Z-Diode bleibt
der Gesamtstrom nicht völlig konstant (ideal wäre er es).
> Bzw. wo lese ich diese Daten Rz=1 Ohm und Iz_min aus dem Datenblatt> heraus?
Gar nicht, denn dort steht ein Z_Z von 5 Ω, der allerdings für einen
anderen Arbeitspunkt angegeben ist (25 mA).
Möglicherweise mein I_ZK (habe ich bislang noch nicht gelesen) das von
dir gewünschte Iz_min.
Ich würde an deiner Stelle die Aufgabe so lösen, dass du diese Annahme
über Iz_min dokumentierst und dann verwendest. Kann auch gut sein, dass
die Aufgabenstellung eigentlich nur den minimalen Lastwiderstand meint,
bei dem Iz = 0 wird, aber dann wäre noch die Frage, was man mit dem dort
angegebenen dynamischen Innenwiderstand überhaupt anfangen sollte.
Sinnvoller wäre es als Aufgabenstellung gewesen, die Z-Spannungs-Kurve
mit anzugeben und ein Toleranzband für die zu stabilisierende Spannung
zu benennen.
Jörg W. schrieb:> Durch den endlich kleinen dynamischen Innenwiderstand der Z-Diode bleibt> der Gesamtstrom nicht völlig konstant (ideal wäre er es).
Ja, das Wort 'ideal' hatte ich in meinen Ausführungen vergessen.
Das liegt eher am praktischen Umgang mit solchen Schaltungen. Man weiß,
dass da nichts ideal ist, aber innerhalb einer Toleranz ist das halt
konstant und betrachtet es der Einfachheit halt auch so. Es ist eine
Spannungsstabilisierung, die halt keine wirklich stabile Spannung
liefert.
Für Hausaufgaben mag das anders sein ... 😀
Vielen Dank euch allen
Wenn Iz= gerade 0 werden soll müsste ich also
ist IL=Iv=90mA
UL=Uz
Uz/IL=8.1V/90mA = 90Ohm, da bin ich mit der Lösung aber um 0.5Ohm
daneben
Wenn ich I_min = 0.5mA nehme, müssen dann 89.5mA durch RL.
Damit wäre RL dann RL=Uz/89.5mA = 90.5 Ohm, bin ich 1 Ohm daneben??
Wie rechnet man das also?
Die Lösungen sind im Anhang
Entschuldigt mich nochmals. Ich habe die vorherige Aufgabe übersprungen.
Bei der letzten stelle ich fest, dass ich es immer noch irgendwie nicht
begriffen habe, was ich genau für Überlegungen anstellen muss, wenn es
um den Arbeitspunkt geht.
Bei der Aufgabe oben im Bild muss ich doch nun eine Ersatzschaltung mit
dem Innenwiderstand ermitteln. Wenn ich die Ersatzschaltung mit dem
Innenwiderstand habe, kann ich an dessen Ausgang die Diode anschliessen.
Wenn ich nun die Diode wegnehme und Uq kurzschliesse, erhalte ich Ri
gemäss Bild.
Ist das der richtige Vorgang?
Yalu X. schrieb:> Martin G. schrieb:>> Wenn Iz= gerade 0 werden soll müsste ich also>> ist IL=Iv>> Ja.>>> =90mA>> Nein.>> Iv errechnet sich aus Uq, Uz und Rv.
Danke Yalu
Mit deinem Tipp habe ich die Aufgabe lösen können.
Vielen Dank
hinz schrieb:> Martin G. schrieb:>> Wenn ich nun die Diode wegnehme und Uq kurzschliesse, erhalte ich Ri>> gemäss Bild.>> Ist das der richtige Vorgang?>> Ja.
Irgendwie bekomme ich so aber nicht den richtigen Strom heraus. Laut
Lösung sind es I5= 38.24mA
Martin G. schrieb:> hinz schrieb:>> Martin G. schrieb:>>> Wenn ich nun die Diode wegnehme und Uq kurzschliesse, erhalte ich Ri>>> gemäss Bild.>>> Ist das der richtige Vorgang?>>>> Ja.>> Irgendwie bekomme ich so aber nicht den richtigen Strom heraus. Laut> Lösung sind es I5= 38.24mA
Wieder bei der Ersatzspannungsquelle nicht beachtet, dass es sich auch
um einen Spannungsteiler handelt.
hinz schrieb:> Martin G. schrieb:>> hinz schrieb:>>> Martin G. schrieb:>>>> Wenn ich nun die Diode wegnehme und Uq kurzschliesse, erhalte ich Ri>>>> gemäss Bild.>>>> Ist das der richtige Vorgang?>>>>>> Ja.>>>> Irgendwie bekomme ich so aber nicht den richtigen Strom heraus. Laut>> Lösung sind es I5= 38.24mA>> Wieder bei der Ersatzspannungsquelle nicht beachtet, dass es sich auch> um einen Spannungsteiler handelt.
hallo Hinz
deshalb habe ich ja die Ersatzschaltung berechnet. Was meinst du jetzt
mit dem Spannungsteiler bzw. wo liegt mein Fehler genau?
Ich sehe es einfach nicht.
Oder andersrum gefragt, wie berücksichtige ich bei dem Vorgang der
Ersatzschaltungsermittlung den Spannungsteiler?
hinz schrieb:> Uq'= Uq * R3 / (R2+R3)
Danke Hinz, mit 9V komme ich auf die Lösung.
Du bist mir was das Rechnen betrifft meilenweit voraus. Kannst du mir
bitte schrittweise erklären, warum Uq' gerade
Uq xR3/(R2+R3) ist?
Ich denke, dann hab ich alles zusammen.
Martin G. schrieb:> hinz schrieb:>> Uq'= Uq * R3 / (R2+R3)>> Danke Hinz, mit 9V komme ich auf die Lösung.> Du bist mir was das Rechnen betrifft meilenweit voraus. Kannst du mir> bitte schrittweise erklären, warum Uq' gerade> Uq xR3/(R2+R3) ist?> Ich denke, dann hab ich alles zusammen.
Spannungsquelle dran lassen, nur Z-Diode entfernen. Welche Spannung
misst du dann dort wo vorher die Z-Diode war?
hinz schrieb:> Martin G. schrieb:>> hinz schrieb:>>> Uq'= Uq * R3 / (R2+R3)>>>> Danke Hinz, mit 9V komme ich auf die Lösung.>> Du bist mir was das Rechnen betrifft meilenweit voraus. Kannst du mir>> bitte schrittweise erklären, warum Uq' gerade>> Uq xR3/(R2+R3) ist?>> Ich denke, dann hab ich alles zusammen.>> Spannungsquelle dran lassen, nur Z-Diode entfernen. Welche Spannung> misst du dann dort wo vorher die Z-Diode war?
Achso ok, wenn ich die Ersatzschaltung ermittle, sprich zuerst Ri
berechne und dann Uq eintrage, muss diese Spannung derjenigen
entsprechen, welche dann über der Diode zu liegen kommt.
Also R4 liegt dann in der Luft
über R1 liegt Uq an, also ist dann Uq' gleich dem Spannungsteiler
Uq'= Uq* R3/(R2+R3)
Vielen Dank
HildeK schrieb:> Es ist eine Spannungsstabilisierung, die halt keine wirklich stabile> Spannung liefert.
Aus dem Grund heraus werden Z-Dioden heutzutage kaum noch verwendet.
Man nimmt stattdessen Referenzelemente wie z.B. TL431.
> Für Hausaufgaben mag das anders sein ... 😀
Hausaufgaben entsprechen fast nie der Wirlichkeit. :-)
Harald W. schrieb:>> Für Hausaufgaben mag das anders sein ... 😀>> Hausaufgaben entsprechen fast nie der Wirlichkeit. :-)
Es soll nicht schaden, Grundlagen zu lernen! Dazu gehört nun mal, zu
wissen, dass (Z-)Dioden einen differentiellen Widerstand haben.
In die Hausaufgabe bin ich nicht eingestiegen, aber vergleichbaren Kram
musste ich in der Berufsschule rechnen, lange ist's her. Das damals
Erlernte gilt heute noch, und sei es nur für UF einer LED bei variablem
Strom.
Harald W. schrieb:> Hausaufgaben entsprechen fast nie der Wirlichkeit. :-)
Hi,
der "Zastrow" ist aber ziemlich wirklichkeitsnah.
Sowohl für Azubis als auch Meisterschüler nach Schwierigkeitsgrad
gestaffeltes Aufgabenangebot.
Beitrag "Re: Hausaufgabe Spannungsstabilisierung"
ciao
gustav
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