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Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik parallele Z-Dioden prüfen


Autor: südbadener (Gast)
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Hallo zusammen,

es sind drei Z-Dioden parallel geschaltet und verlötet um einen 
Verpolschutz zu realisieren. Die Energie beim Verpolen baut sich also 
über die Dioden in Flussrichtung ab, andernfalls sperren diese.

Die Dioden haben 500mV Flussspannung und 28 V Durchbruchspannung.

Wie kann ich bei den drei Dioden messtechnisch prüfen, ob alle iO sind, 
d.h. beim Löten oder durch Kontaktschwierigkeiten eine oder zwei nicht 
funktionstüchtig sind?
Bei Parallelschaltung variiert der Spannungswert Diodentest nur sehr 
gering, so dass er auch in der Toleranz der Flussspannung liegen könnte.

Die Ruhestromaufnahme in Sperrrichtung ist auch nicht sonderlich einfach 
zu ermitteln - 1µA-Bereich...

Gibt´s noch Ideen?
Grüße

Autor: Karl-heinz Strunk (cletus)
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südbadener wrote:

> Wie kann ich bei den drei Dioden messtechnisch prüfen, ob alle iO sind,
> d.h. beim Löten oder durch Kontaktschwierigkeiten eine oder zwei nicht
> funktionstüchtig sind?


> Gibt´s noch Ideen?

Wenn ein Abstand zwischen ihnen existiert:

Konstanstromquelle und gucken, ob alle warm werden. Richtig sperren tun 
sie ja wohl.

Autor: südbadener (Gast)
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Danke,
das könnte ein Ansatz sein! Der Abstand liegt bei 1,5 cm.

Autor: Andrew Taylor (marsufant)
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Karl-heinz Strunk wrote:
> südbadener wrote:
>
>> Wie kann ich bei den drei Dioden messtechnisch prüfen, ob alle iO sind,
>> d.h. beim Löten oder durch Kontaktschwierigkeiten eine oder zwei nicht
>> funktionstüchtig sind?
>
>
>> Gibt´s noch Ideen?
>
> Wenn ein Abstand zwischen ihnen existiert:
>
> Konstanstromquelle und gucken, ob alle warm werden. Richtig sperren tun
> sie ja wohl.

Diese Messung wird leichter, wenn die Konstantstromquelle die Dioden in 
Sperrichtung über den Durchbruch hinaus treibt. Es entsteht mehr Wärme 
bei gleichem Strom.
Da könnte (geeignete Stromquelle vorausgesetzt) Fingerprobe schon 
genügen.

Thermobildkamera ist auch nett, aber hat man vielleicht gerade nicht zur 
Verfügung ;-)

hth,
Andrew

Autor: Lupin (Gast)
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Aber nicht vergessen die kaputten Dioden nach dem Test aus zu tauschen 
;-)

Autor: Karl-heinz Strunk (cletus)
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Andrew Taylor wrote:

> Diese Messung wird leichter, wenn die Konstantstromquelle die Dioden in
> Sperrichtung über den Durchbruch hinaus treibt. Es entsteht mehr Wärme
> bei gleichem Strom.
> Da könnte (geeignete Stromquelle vorausgesetzt) Fingerprobe schon
> genügen.

Yupp so meinte ich das.

Die Frage ist nur, ob nicht nur eine zündet und dann abraucht während 
die Anderen noch unter der Schwelle sind.

Autor: Andrew Taylor (marsufant)
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Karl-heinz Strunk wrote:
> Andrew Taylor wrote:
>> .. Da könnte (geeignete Stromquelle vorausgesetzt) Fingerprobe schon
>> genügen.
>
> Yupp so meinte ich das.
>
> Die Frage ist nur, ob nicht nur eine zündet und dann abraucht während
> die Anderen noch unter der Schwelle sind.


Yepp, so meinte ich geeignete Stromquelle: Eben eine die genug Strom 
liefert und damit die Z-Dioden  aufheizt. Aber halt nicht soviel Strom, 
dass es die einzelne Z-Diode VERheizt.

Bei 28V ist der Spannungs/Strom-Knick so "weich" ausgeprägt, das man es 
erfahrungsgemäß schon aufgeteilt bekommt.


hth,
Andrew

Autor: oszi40 (Gast)
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WENN die restliche Schaltung das aushält, könnte man einem Vorwiderstand 
die Z-Dioden in Sperrrichtung langsam auf 30V hochfahren und den 
Stromverlauf beobachten.
Bei ungleichmäßigen Z-Daten kommt einen Treppe zustande. Sonst könnte 
man mit dem Finger die Wärme prüfen wie oben beschrieben.

Autor: Volker K. (powerfreak)
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Hallo,
auch wenn der Eine oder Andere die Erfahrung gemacht hat, daß man den 
Strom recht gut auf die drei Z-Dioden aufteilen kann möchte ich davon 
abraten.
Klar, Du kannst das für den Heimgebrauch so machen, auch wenns ein wenig 
umständlich ist.
Ein richtig zuverlässiges und stabiles Design bekommst Du aber nur hin 
wenn Du eine größere Diode nimmst.
Die Toleranzen der Bauteile sind einfach zu groß. Die Z-Diode mit der 
geringsten Spannungsgrenze wird - je nach Strom - alles oder fast alles 
übernehmen. Nur bei ca. 5V heben sich der negative TK und der 
Lawineneffekt gegenseitig weitestgehend auf.
Eine Notlösung wäre es die drei Dioden so zu schalten, daß Du sie 
(bereits eingelötet) einzeln testen kannst, bevor Du sie z.B. durch zwei 
zusätzliche Lötbrücken parallel schaltest.

Autor: Andrew Taylor (marsufant)
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Professionelle Lösungne setzen oft auf mehre parallegeschaltete 
derartige Dioden. Ist dann allerdings eine andere Leistungsklasse, und 
wegen des Themas Redundanz macht da die Aufteilung auf mehrere Dioden 
schon Sinn.

Autor: Volker K. (powerfreak)
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Hallo Andrew,
dem möchte ich nicht widersprechen... es ist schon möglich, aber es 
setzt außer Erfahrung auch ein gründliches und richtiges Design voraus 
(Testbarkeit, innenwiderstände, Temperaturkopplung ja/nein, ...)

Autor: Falk Brunner (falk)
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@  südbadener (Gast)

>es sind drei Z-Dioden parallel geschaltet und verlötet um einen
>Verpolschutz zu realisieren. Die Energie beim Verpolen baut sich also
>über die Dioden in Flussrichtung ab, andernfalls sperren diese.

Naja, wie bereits gesagt wird das so nix mit der gleichmässigen 
Aufteilung. Nimm entweder EINE grosse Z-Diode, welche die Leistung 
aushält, oder drei in REIHE mit einem Drittel der gewünschten 
Z-Spannung, dort teilt sich die LEISTUNG einigermassen gleich auf und 
die Messung ist kinderleicht.

MfG
Falk

Autor: südbadener (Gast)
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Danke für die zahlreichen Anregungen!
Das Design steht eben schon fest - Einpressdioden in Aluprofil und 
Verlöten auf der anderen Seite. Logischerweise will ich eben erst nach 
dem Verlöten prüfen. Adapterlösungen fallen erst mal aus der Bedrachtung 
raus.
Reihenschaltung ist ne Idee, ändert aber wieder den Aufbau.
Die Ein-Diodenlösung werde ich noch mal ernsthafter verfolgen...

Grüße!

Autor: Andrew Taylor (marsufant)
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südbadener wrote:

> ...
> Reihenschaltung ist ne Idee, ändert aber wieder den Aufbau.

Und erhöht die Fehlerwahrscheinlichkeit: Schon wenn eine der drei Dioden 
im Betrieb durch z.B. Unterbrechung ausfällt, ist der gesamte Schutz 
weg.


> Die Ein-Diodenlösung werde ich noch mal ernsthafter verfolgen...

Ist evtl. sogat kostengünstiger, es kommt halt auf Dein konkretes System 
an.

bye,
Andrew

Autor: Wolf (Gast)
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Für einen Verpolschutz gehen doch Dioden, es müssen keine Z-Dioden sein.

Ein "kalter" Verpolschutz (ohne energieverbraten) geht mit einer Diode 
in Reihe zu einer Relaisspule:
Richtig herum gepolt schaltet das Relais den Leistungspfad ein.
Das Relais zieht bei Falschpolung erst gar nicht an.

Autor: oszi40 (Gast)
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Langsam sollte uns der Süba mal verraten um welche Ströme es sich 
handelt und was da eigentlich geschützt werden sollte.
Die ganze Z-Dioden Lösung halte ich für eine Heimwerkerlösung.

Außerdem 3 Einpressdioden im Störfall tauschen macht auch keinen Spaß.

Autor: peter-neu-ulm (Gast)
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Drei Z-Dioden parallel zu schalten ist genauso intelligent wie das 
Parallelschalten von drei Sicherungen, es passiert Folgendes:

Irgendeine der drei Z-Dioden wird arbeiten, die zwei anderen lässt das 
so gut wie kalt.

Wenn die eine überlastete Z-Diode ihren Geist aufgibt, wird sie zum 
Kurzschluss, denn  üblicherweise legiert sich die Sperrschicht bei 
Überhitzung weg.

Damit haben die beiden anderen Dioden endgültig Ruhe.

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