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Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Diode bei Relais nötig?


Autor: Edwin (Gast)
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Hi,
Ich versteh nicht ganz weshalb oft eine Diode parallel zum Relais 
geschaltet wird?
Ist diese wirklich nötig?

Liebe Grüsse!

Autor: Michael U. (amiga)
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Hallo,

http://de.wikipedia.org/wiki/Schutzdiode

Gruß aus Berlin
Michael

Autor: willi (Gast)
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bei gleichspannung absolut nötig, da die spule beim abschalten eine 
spannung induziert, und so versucht den stromfluss aufrecht zu erhalten, 
so kann schnell mal eine ziemlich hohe spannung induziert werden. Die 
diode schließt (aus sicht der Spule) den stromkreis, so dass keine hohe 
spannung entstehen kann

Autor: Gast (Gast)
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Probier mal folgendes aus: Schalte ein kleines Relais mit weniger als 12 
V Spulenspannung ein, halte zwei Finger an die Spulenkontakte und 
schalte es dann aus.

Die Diode sorgt dafür dass die induzierte Spannung beim Ausschalten der 
Spule zum größten Teil "in der Spule bleibt" und dort durch den 
Kupferwiderstand der Spule innerhalb weniger ms abgebaut wird.
Ansonsten hättest du gewaltige Spitzenspannungen am Treiber und führt 
spätestens nach ein paar Schaltvorgängen zum Defekt.

Autor: yalu (Gast)
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So eine Diode gibt es auch an Gegenständen des täglichen Gebrauchs,
bspw. an einem Fahrrad.

Um den Effekt der Diode zu untersuchen, setzt du dich also auf ein
Fahrrad ohne Freilauf ohne Bremsen, am besten auf eins, wo die Füße fest
auf den Pedalen fixiert werden. Das Fahrrad hat zunächst keinen
Freilauf, sondern eine starre Verbindung zwischenRotzel und Radnabe.

Du trittst in die Pedale und setzt damit das Fahrrad in Bewegung. Dann
versuchst du, augenblicklich mit den Kurbelbewegungen aufzuhören, was
dir aber nicht gelingen wird. Also steckst du statt dessen eine
Holzlatte durch Kettenrad und Fahrradrahmen. Sie wird brechen, und das
Fahrrad fährt weiter. Also ersetzt du die Holzlatte durch eine dicke
Eisenstange. Damit schaffst du es, den Antrieb zu blockieren. Das
Fahrrad wird aber trotzdem nicht sofort zum Stehen kommen, sondern
rutscht auf dem Hinterrad noch ein Stück weiter.

Auf die Elektrik übertragen:

Das Fahrrad ist die Relaisspule, dessen Masse die Induktivität der
Spule, die Bewegung der Strom und die Kräfte bzw. Drehmomente die
Spannung. Das Anhalten der Kurbelbewegung entspricht dem Abschalten des
Stroms durch die Spule, bspw. mit einem Schalttransistor.

Das Anhalten mit Beineskraft entspricht einem ganz schlechten Transis-
tor, der nicht sauber sperrt. Die Holzlatte ist ein besser sperrender
Transistor, bei dem aber leider die maximale Sperrspannung überschritten
wird, so dass er hinterher kaputt ist. Die Eisenstange ist ein Transis-
tor mit sehr hoher maximaler Sperrspannung. Bevor es zum Durchbruch des
Transistors kommt, funkt es kräftig an den Spulenkontakten. Dieses
Gefunke entspricht dem Rutschen des Rades auf dem Asphalt.

Jetzt nimmst du ein Fahrrad mit Freilauf. Der Freilauf lässt sich auf
der Radnabe in die eine Richtung frei drehen, in die andere Richtung
blockiert er. Das Stoppen der Kurbelbewegung wird dir jetzt sofort
gelingen, das Fahrrad rollt aber noch eine Weile mit surrendem Freilauf
weiter und wird nur durch Luftwiderstand und das Reibungsmoment des
Freilaufs gebremst. Ein schnelleres Abbremsen wäre allerdings möglich
mit einem Freilauf mit besonders hohem Reibungsmoment.

Zurück zur Elektrik:

Der Freilauf ist die Diode, die den Strom nur in eine Richtung
durchlässt. Ein Relais mit parallel geschalteter Diode braucht länger
zum Ausschalten, da der Spulenstrom nach dem Sperren des Transistors
fast ungehindert durch die Diode weiterfließen kann. Stromreduzierende
Faktoren sind der ohmsche Spulenwiderstand (Luftwiderstand des Fahrrads)
und die Flussspannung der Diode (Reibungsmoment des Freilaufs). Der
Freilauf mit höherer Reibung wäre eine in Reihe zur normalen Diode
geschaltete Z-Diode, mit der sozusagen die Flussspannung der Diode
erhöht wird.

So, und jetzt dürfte auch klar sein, warum man die Diode parallel zu
einer Spule "Feilaufdiode" nennt :)

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