Hallo alle miteinander!
Gerade habe ich versucht den maximalen Last Strom zu berechnen, dass die
Diode gerade noch so stabilisiert:
http://www.elektronik-kompendium.de/sites/slt/schalt/10121511.gif
Allerdings habe ich mit dem Ersatzschaltbild der Diode gearbeitet, also
einer Spannungsquelle in Reihe zu einer Stromquelle.
Uz...Spannung der Spannungsquelle in der Ersatzschaltung der Z-Diode
rz...differentieller Widerstand in der Ersatzschaltung
Dazu erst einmal der Bereich, wo die Z-Diode in Leerlauf geht.
Ua=Ue-Ia*RV
Dann der 2. Bereich, wo die Z-Diode arbeitet. Dazu habe ich Maschen und
Knotensätze aufgestellt:
Ie-Iz-Ia=0
-Ue+Ie*RV+Ua=0
-Ua+Uz+Iz*rz=0
Und dann die Ausgangsspannung berechnet.
Ua= (Uz*RV+Ue*rz)/(RV+rz)-Ia*(RV*rz)/(RV+rz)
Als nächstes habe ich die Ausgangsspannungen gleichgesetzt. Und ermittle
so quasi den Schnittpunkt der beiden Kennlinien.
Daraus folgt:
Iamax=(Ie-Uz)/(RV)
Das ist eine andere Lösung als hier:
http://www.elektronik-kompendium.de/sites/slt/1012151.htm
Dort wäre das, was ich berechnet habe Iges bzw. bei mir Ie.
Erste Frage. Meine Rechnung über das Kirchhoffsche Gleichungssystem war
recht umständlich. Geht das noch einfacher?
Die zweite Frage wäre, ob ich mich verrechnet habe.
MfG.
>Iamax=(Ie-Uz)/(RV)
Ohne den Sinn dieser Formel wissen zu müssen, kann ich dir sagen, daß
dies absolut falsch ist - schon rein im mathematischen Sinne. Denn der
Term (Ie-Uz) ist einfach verboten, weil man nicht zwei unterschiedliche
Größen (Spannung und Strom) miteinander addieren/subtrahieren kann/darf.
Schon dieser Fakt sollte Dir zu denken geben ...
Ich habe jetzt deine Herleitung nicht überprüft - dazu habe ich leider
keine Lust, weil es mir etwas zu akademisch vorkommt, wegen rz. rz ist
ja eher eine dynamische Größe, und somit arbeitspunktabhängig, und somit
eigentlich (meine Meinung) nicht wirklich sinnvoll zu verrechnen.
Achja - du meinst sicherlich Iamax=(Ue-Uz)/(RV). Das ist aber dann auch
schon logisch, ohne die ganze Herleitungsgeschichte. Denn diese Formel
leitet sich letzendlich von Iamax=Ie=(Ue-Uz)/(RV) ab.
Wozu Du allerdings rz mit drin hattest? Aus irgendwelchen Gründen isser
Dir wohl verloren gegangen.
Genau. Auf Elektronik Komependium steht aber
http://www.elektronik-kompendium.de/sites/slt/formel/10121511.gif.
Wobei Iges in meiner Rechnung Ie ist.
Das rz ist nicht verloren gegangen, das hat sich irgendwo aufgehoben.
Also wäre der maximal zulässige Strom unabhängig davon.
Jens G. schrieb:> Denn diese Formel> leitet sich letzendlich von Iamax=Ie=(Ue-Uz)/(RV) ab.
Hier hast du ja angenommen, dass Ia=Ie ist. Aber es fließt ja auch was
durch die Diode. Und genau das ist mein Problem. Ich weiß nciht, wo ich
mcih verrechnet habe.
>Ua= (Uz*RV+Ue*rz)/(RV+rz)-Ia*(RV*rz)/(RV+rz)
da fängt ja auch schon der Fehler an: der erste Term
(Uz*RV+Ue*rz)/(RV+rz) ergibt eine Spannung, der zweite Term
Ia*(RV*rz)/(RV+rz) aber einen Strom.
Wie schon gesagt, man kann keine unterschiedlichen Größen
addieren/subtrahieren.
Jens G. schrieb:>>Ua= (Uz*RV+Ue*rz)/(RV+rz)-Ia*(RV*rz)/(RV+rz)>> da fängt ja auch schon der Fehler an: der erste Term> (Uz*RV+Ue*rz)/(RV+rz) ergibt eine Spannung, der zweite Term> Ia*(RV*rz)/(RV+rz) aber einen Strom.> Wie schon gesagt, man kann keine unterschiedlichen Größen> addieren/subtrahieren.
Der 2. Term ist doch auch eine Spannung.
Du rechnest viel zu kompliziert. Der maximale Strom ist das, was übrig
bleibt, wenn durch die Zenerdiode gerade kein Strom mehr fließt, also
gerade das Ergebnis deiner Leerlaufgleichung.
Ein weiterer Fehler ist, daß du ein konstantes "Rz" angenommen hast.
"Rz" ist aber hochgradig abhängig vom Arbeitspunkt. Mit einem einzigen,
konstanten "Rz" darfst du das also gar nicht rechnen.
Kai Klaas
Kai Klaas schrieb:> Du rechnest viel zu kompliziert. Der maximale Strom ist das, was übrig> bleibt, wenn durch die Zenerdiode gerade kein Strom mehr fließt, also> gerade das Ergebnis deiner Leerlaufgleichung.>> Ein weiterer Fehler ist, daß du ein konstantes "Rz" angenommen hast.> "Rz" ist aber hochgradig abhängig vom Arbeitspunkt. Mit einem einzigen,> konstanten "Rz" darfst du das also gar nicht rechnen.>> Kai Klaas
Danke! Manchmal sieht man den Wald vor lauter Bäumen nicht.
Also Ua=Ue-Ia*RV=Uz
daraus folgt die selbe Formel:
Iamax=(Ue-Uz)/(RV)
Aber wieso steht dann auf EK diese Gleichung für den Gesamtstrom? Ist da
so, das am kritischen Punkt, das heißt wenn die Diode gerade noch
stabilisiert, also faktisch wirkungslos ist, dass Ie=Ia?
>Aber wieso steht dann auf EK diese Gleichung für den Gesamtstrom?
Die Formel ist ja auch richtig. Es handelt sich um den Gesamtstrom der
durch den Vorwiderstand fließt, eben die Summe des Stroms durch die
Zenerdiode und durch die angeschlossene Last. Und wenn eben kein Strom
mehr durch die Zenerdiode fließt, ist der maximale Strom, der durch die
Last fließen kann eben gleich dem Gesamtstrom.
In Wirklichkeit nimmt man einen minimalen Strom durch die Zenerdiode von
ein paar mA an, weil bei noch kleineren Zenerströmen die Spannung zu
sehr zusammenbricht. Was du also maximal als Laststrom nutzen kannst,
ist der Gesamtstrom abzüglich dem Mindestzenerstrom von ein paar mA.
Kai Klaas
