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Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Spannungsabfall an Dioden


Autor: Karl Römer (Gast)
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Hallo zusammen,

soweit ich weiss, fallen an Dioden immer ein paar Volt Spannung ab.
Aber wie ist das bei Dioden, die mehrere Ampere Strom verkraften?
Z.B. Brückengleichrichter, die es ja bis 35 Ampere bei Reichelt gibt:
Die müssten doch schweineheiss werden oder?

Tritt der Spannungsabfall eigentlich auch bei Transistoren auf?
Falls ja: Moderne Leistungsregler im Modellbau arbeiten mit etlichen
parallel geschalteten Transistoren mit PWM. Die Dinger gibt es auch bis
90A und haben keinen Kühlkörper. Wie kann das funktionieren?

Viele Grüsse
Karl

Autor: Matthias (Gast)
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Hi

(Si) Diode haben üblicherweise einen Spannungsabfall von 0,7V (bei
höherem Strom auch mal 1V) Macht bei 35A an einem Gleichrichter 70W.
Das wird schon ordentlich warm.

Auch (Bipolare) Transistoren haben einen Spannungsabfall der, je nach
Übersteuerung im Schaltbetrieb, schon einige 100mV ausmacht.

Heute kommen bei Hochstromanwendungen eigentlich nur noch MOSFET's zum
Einsatz. Die haben einen konstanten, und sehr geringen, ohmschen
Einschaltwiderstand. Der kann bei den etwas größeren FET's durchaus in
den Bereich weniger mOhm gehen.

Matthias

Autor: Mario (Gast)
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Hallo,

achtung, das dürft ihr nicht verwechseln ! Der genannte Spannungsabfall
von 100mV bei durchgeschalteten Bipolar-Transistoren ist der an der
Kollektor-Emitter-Strecke, d.h. der ist also quasi über zwei
gegeneinander in Reihe liegende pn-Übergänge zu sehen.

Betrachtet man den Basis-Emitter-Übergang, dann hat man hier genau wie
bei den Dioden einen Spannungsabfall von um die 0,7V, je nach Typ.

Grüße, Mario

Autor: OldBug (Gast)
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Durch den BE-Übergang sollte dann aber kaum Strom fliessen...
Im Gegensatz zur CE-Strecke....

Autor: Matthias (Gast)
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Hi

jo. Was Verlustleitung angeht spielt die BE-Strecke kaum eine Rolle.

Matthias

Autor: Thomas O. (Gast)
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Hallo,

wollte noch sagen das Schottky-Dioden einen geringeren Spannungsabfall
verursachen als die normalen Silizium-Dioden. Statt der ungefähren 9,7V
hat mein bei dennen nur ca. 0,2V Spannungsabfall.

Autor: Winfried (Gast)
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9,7 V, das ist ja schon fast eine Zehn-er-diode :-)

Autor: Thomas O. (Gast)
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Hallo,

sollte natürlich 0,7 heißen. die 9 leigt bei mir zu nah an der 0.

Autor: Karl Römer (Gast)
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Wenn der Widerstand bei den MOSFETS ja konstant ist, kann man gar nicht
mehr sagen, dass da eine gewisse Spannung abfällt oder?

Sind die Hochstrom-Gleichrichter auch alle MOSFETS?

Autor: Matthias (Gast)
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Hi

die Spannung an einem (eingeschalteten) MOSFET hängt relativ linear vom
Strom ab. Eine bestimmte Spannung gibts da nicht. Irgendwann kommt der
FET aber an sein Strommaximum. Er geht in die Sättigung. Aber das hab
ich hier schonmal erklärt.

Bei niedrigen Spannungen und hohen Strömen würde ich schon mal
behaupten das Gleichrichtung mittels gesteuerter MOSFET's gemacht
wird. Was es allerdings bei Reichelt für wenige Cent gibt sind
natürlich normale Brückengleichrichter mit Dioden.

Matthias

Autor: Axel (Gast)
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Hallo,
wollte auch mal meiei Senf dazugeben...
Bei 35A und 0,7V Diodenspannung sehr hohe Leistungsverluste. Das
funktioniert nur Kurzfristig ohne ausreichende Kühlung - reicht aber in
der Regel den Elko zu laden - der hat fasst Kurzschluss beim aufladen.
In meiner PA-Endstufe (Audio) arbeitet das mit bis zu 30A Strom am
Lautsprecher- die Gleichrichter im Netzteil sind gekühlt und einige
paar Nummern größer dimensiniert. Kommt schon mal vor, dass die
16A-240V Hauptsicherung durchsämmelt - beim einschalten.

35A-Gleichrichter in dieser Endstufe einsetzen - das gäbe wohl nur
einen kurzen Lichtblitz. Die Elkos verursachen diesen enormen Strom
beim Einschalten. Je mehr Kapazität desto heftiger der Ladestrom. Davon
hängt u.a. die Wahl eines Gleichrichters ab.
Dicke Netzteile arbeiten evt. auch mit einer Ladevorrichtung für die
Elkos - Strombegrenzung = Wegersparnis zum Sicherungskasten + kleinere
Gleichrichter ausreichend.

Axel

Autor: Karl Römer (Gast)
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Danke zusammen

ich denke, ich habe es jetzt verstanden. Wenn eine Spannung an Dioden
abfällt, dann fällt dort bei hohem Stromfluss auch eine entsprechende
Abwärme an.

Und die dicken Brückengleichrichter erzeugen zwar die von mir vermutete
gewaltige Abwärme weil sie halt nur die mormalen Dioden enthalten, aber
durch entsprechende Kühlung lässt sich das bewältigen.

Die Leistungsregler bei Modellmotoren, die meistens zahlreiche
Transistoren parallel geschaltet haben, brauchen keine Kühler, weil
hier MOSFETS benutzt werden, die anstatt einem konstanten
Spannungsabfall einen sehr geringen konstanten Widerstand haben.
Demnach müsste der Widerstand der parallel geschalteten MOSFETS wie in
bei parallel geschalteten Widerständen nochmals geringer werden. Und
bei wenigen Milliohm Widerstand wird auch bei Zig Ampere kaum Abwärme
erzeugt.

Viele Grüsse
Karl

Autor: Jürgen (Gast)
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@Matthias:

>(Si) Diode haben üblicherweise einen Spannungsabfall von 0,7V (bei
>höherem Strom auch mal 1V) Macht bei 35A an einem Gleichrichter 70W.
>Das wird schon ordentlich warm.

Hab ich das was verpasst: 1V * 35A = 35W oder?

Autor: Matthias (Gast)
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Hi

@Jürgen
Ja hast du. Bei einem Brückengleichrichter hast du immer zwei Dioden in
Flußrichtung des Stroms:

1V  2  35A = 70W

Matthias

Autor: Jürgen (Gast)
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@Matthias
Stimmt. Ich hatte schon wieder vergessen, was da in dem ersten Posting
stand  ;-)

Autor: Thorsten (Gast)
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Hallo,

ich bin auch gerade dabei sowas zu bauen. Da ich Relais hasse, habe ich
mich für eine Variante mit Triac entschieden (siehe Anhang). Der Triac
kann so etwa 800ma bis 1A ohne Kühlkörper schalten. Mein Bräuner hat
4x15W, also insgesamt 60W und der Triac wird nichtmal annähernd war.
Funktioniert sehr gut diese Variante.

Gruß
Thorsten

Autor: Thorsten (Gast)
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Ups, da habe ich wohl den völlig falschen Thread erwischt, sorry !

Autor: wb1 (Gast)
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Ja hast du. Bei einem Brückengleichrichter hast du immer zwei Dioden in
Flußrichtung des Stroms:

1V  2  35A = 70W

Nur die halbe Wahrheit.
Je Halbbrücke = 70/2 = 35 Watt, weil ja nur die Hälfte der Zeit mit
Strom beauflagt (bei dem im Netz vorhandenem Einheitskreis).
Die gesammte Brücke hat 70 Watt, die einzelne Diode 17,5 Watt.

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