Hallo, Ich möchte einen Mosfet Gleichrichter aufbauen- so wie er hier
beschrieben ist: http://fahrradzukunft.de/14/mosfet-gleichrichter/
(verwendet zwei N/P channel Mosfets mit jeweils maximaler Gate Source
Spannung von 20V und zwei Zener Dioden zur Spannungsbegrenzung von je 16
V). Allerdings möchte ich Mosfets mit maximaler Gate-Source Spannung von
8 V (statt in dem Beispiel 20 V verwenden). Dazu muss ich natürlich
Zener Dioden mit niedrigerer Zener Spannung als 16 V verwenden. Das
Ganze sollte auch noch bei 50 V funktionieren und ich bin mir nicht
sicher ob 6,8 V Zener Dioden
(http://www.mouser.com/ds/2/427/bzt52-106265.pdf ) oder besser 6,2 oder
sogar 5,6 V zu verwenden sind. Theoretisch müsste das mit 6,8 V (zur
Spannungsbegrenzung auf unter 8V) ja reichen- oder übersehe ich da was?
Steffen Müller schrieb:> Das Ganze sollte auch noch bei 50 V funktionieren
Kann es ja gar nicht, denn die Z-Dioden werden das (hoffentlich) im
Rahmen ihrer Möglichkeiten auf ca. 7..8V begrenzen...
Die Schaltung dort funktioniert nur, weil der Fahrraddynamo eine
Stromquelle ist, die ungestraft kurzgeschlossen werden darf. Darfst
du das mit deiner 50V Quelle auch machen?
Oder andersrum: warum willst du unbedingt eine noch höhere Spannung mit
noch "schlechteren" Mosfets gleichrichten? Und vor allem: woher kommt
die Spannung?
> Theoretisch müsste das mit 6,8 V (zur Spannungsbegrenzung auf unter 8V)> ja reichen- oder übersehe ich da was?
Grau ist ale Theorie...
Wenn da nur ein klitzekleiner Spannungsspike zusätzlich auftritt, dann
ist das Ding eben gleich kaputt, weil du deine Mosfets eh' schon immer
am ABSOLUTEN MAXIMALWERT (das steht nicht umsonst so exponiert im
Datenblatt!) betreibst. Beim Automotor steht ja auch: Maximaldrehzahl
6000/min, und es kommt keiner auf die Idee, das Ding dauerhaft in
diesem Bereich zu betreiben...
Eingangsspannung kommt von einer Wechselspannungsquelle, die etwa 5V
liefert und im Extremfall eben kurzfristig auch deutlich mehr bringt.
Hinter dem Gleichrichterausgang ist eine LED-Schaltung. Bei Tests läuft
das alles sehr stabil. Wäre eben die Frage, ob die Mosfets bei längerem
Betrieb und gelegentlichen Spitzen Schaden nehmen können bzw. wie man am
besten die Zenerdioden wählt, um das sicher abzufangen.
Steffen Müller schrieb:> Eingangsspannung kommt von einer Wechselspannungsquelle, die etwa 5V> liefert und im Extremfall eben kurzfristig auch deutlich mehr bringt.
Und was denkst du werden deine 2 Z Dioden machen, wenn die Quelle
"kurzfristig deutlich mehr bringt"?
Wenn die nicht nur mehr Spannung sondern dann auch genügend Strom "mehr
bringt" werden deine Z Dioden am Eingang fiedlich vor sich hin
schmauchen, bis sie allen magischen Rauch abgegeben haben, und ohne den
können sie nicht funktionieren.
Bleibt nur zu klären ob die Z Dioden danach eine Unterbrechung oder
einen Kurzschluss bilden. :-)
Steffen Müller schrieb:> möchte einen Mosfet Gleichrichter aufbauen- so wie er hier> beschrieben ist:
Das ist kein Gleichrichter, sondern eine Verpolungschutzschaltung.
Wenn du da auf der Gleichspannungsseite einen Akku oder oder einen
größeren Elko hast, wird der Wechselstromgenerator abrauchen...
> Wäre eben die Frage, ob die Mosfets bei längerem> Betrieb und gelegentlichen Spitzen Schaden nehmen können
Das wird ganz sicher der Fall sein.
Informiere dich mal, wo genau die MOSFETS besonders empfindlich sind. Es
gibt ja durchaus welche, die 100V an der D-S Strecke vertragen, aber nur
20V an der G-S Strecke.
Die Eingangsspannung (D-S Strecke) würde ich mit einem L/C Glied und VDR
begrenzen.
Für die Gates könntest du Widerstände und Z-Dioden verwenden.
Im Artikel wird das Ganze Mosfet-Gleichrichter genannt- deshalb habe ich
es auch so verwendet. Dort handelt es sich um 20 V Mosfets (Gate/Source)
bzw. 30 V Drain Source und das macht einen soliden Eindruck und ist
sicherlich gut ausgetestet. Ging mir ja hauptsächlich um die
Dimensionierung der Zenerdioden. Wenn 16V für 20 V Mosfets reichen,
müsste ich bei 8 V Mosfets mit 6,2 V Zenerdioden hinkommen- soweit die
einfachen Überlegungen...
foo schrieb:> Das ist kein Gleichrichter, sondern eine Verpolungschutzschaltung.
Jeder Gleichrichter ist im tiefsten Inneren eine
Verpolungsschutzschaltung...
Udo Schmitt schrieb:> Bleibt nur zu klären ob die Z Dioden danach eine Unterbrechung oder> einen Kurzschluss bilden. :-)
Erst einen Kurzschluss. Bei länger und mehr Strom dann eine
Unterbrechung...
Steffen Müller schrieb:> Wäre eben die Frage, ob die Mosfets bei längerem Betrieb und> gelegentlichen Spitzen Schaden nehmen können
Die Mosfets können schon bei einmaligem kurzzeitigen Überschreiten der
Ugsmax Schaden nehmen. Sie können das aber auch beliebig lang aushalten.
Im ersten Fall wars Pech, im zweiten Glück...
Steffen Müller schrieb:> Ging mir ja hauptsächlich um die Dimensionierung der Zenerdioden.
Die eigentlich Frage ist doch: DARFST du da einfach ungestraft Z-Dioden
anbringen? Kommt deine Spannungsquelle dmait klar? Überleben die
Z-Dioden das Anlegen von 50V über den unbekannten Innenwiderstand der
Quelle?
Für die Spannungsquelle (Generator) und die LEDs haben wir keine
Probleme- da baut sich nichts Großes auf. Das Gleiche sollte auch für
die Z-Dioden gelten. Die Zenerdioden müssen nur extrem kurz eine höhere
Spannung abfangen (wobei 50V wohl etwas hoch gegriffen war- sind kaum
mehr als 20-25 V). Werde einfach mal einen Aufbau testen (mit 6,2 V
Zenerdioden) und sehen was passiert.
Steffen Müller schrieb:> Eingangsspannung kommt von einer Wechselspannungsquelle, die etwa 5V> liefert und im Extremfall eben kurzfristig auch deutlich mehr bringt.
Sinnvoll zur Simulation eines Fahrraddynamos wäre eher eine 50V-
Spannungsquelle mit 100 Ohm in Reihe. Gerade weil ein Fahrraddynamo
zumindest annähernd eine Stromquelle ist, bringt eine Gleichrichtung
per MOSFET auch nur wenig Gewinn. Die paar zehntel Volt zusätzliche
Eingangsspannung für einen normalen Brückengleichrichter kann der
Dynamo problemlos aufbringen.
Gruss
Harald
Steffen Müller schrieb:> Die Zenerdioden müssen nur extrem kurz eine höhere Spannung abfangen
Das ist schon unglaublich zäh hier...
http://de.wikipedia.org/wiki/Salamitaktik> Die Zenerdioden müssen nur extrem kurz eine höhere Spannung abfangen
Welchen Strom müssen sie dabei ableiten können?
> Werde einfach mal einen Aufbau testen (mit 6,2 V Zenerdioden) und sehen> was passiert.
Das ist auch eine Möglichkeit...
Danke für den Link. Ich wusste gar nicht, dass es das als kompaktes
Bauteil gibt. Scheint aber leider recht teuer zu sein (über 4 US$). Aber
zum Testen sicherlich interessant.
Steffen Müller schrieb:> Ich wusste gar nicht, dass es das als kompaktes Bauteil gibt.
So gut das Teil ist und in der Praxis funktioniert: daran ist nichts
wesentlich kompakter als das, was du schon hast, denn du brauchst
trotzdem noch die 4 Mosfets.
Und die Fragen zum Thema "Z-Diode" sind noch nicht gelöst...
>Scheint aber leider recht teuer zu sein (über 4 US$)
Vier Dollar sind teuer? Dann überleg mal was die ganzen Bauteile
Drumherum kosten. Mal von der "Entwicklung" bzw. dem zusammenbauen und
Dimensionieren abgesehen. Ein IC, vier Fets und ein Elko. Fertig.
Immerhin ist dort auch das Problem gleich gelöst:
>>Die aufwändigere Version. Dazu muss man die Mosfets dazu bringen, genau >>dann
zu sperren, wenn die gleichgerichtete Spannung gerade kleiner wird >>als die
Spannung, die mit dem Kondensator gepuffert wurde.
Was willst Du mehr?
Der Generator hat eine Leistung von weniger als 0,5 Watt und die
Zenerdioden halten jeweils 0,5 Watt aus. Damit dürfte denen nicht viel
passieren können. Ich muss wohl zur ZenerSpannung von 6,2 V die
Durchbruchspannung der jeweils anderen Z-Diode in Durchlassrichtung
addieren ? Damit komme ich auf knapp 7V. Dann haben natürlich noch die
Z-Dioden eine gewisse Toleranz. Insgesamt würde das mit ner 6,8V
Zenerdiode beispielsweise sehr knapp mit der 8V Grenze für die Mosfets
werden. Ob 6,2 V oder noch weniger passt geht wohl nur über ein paar
Versuche...
MosfetGleichrichter.png
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