mikrocontroller.net

Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Super Schnelle Zener Diode


Autor: Mathias Fendl (minglifu)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Hallo Zusammen,

bin grad auf der Suche nach ner Super Schnellen Zener Diode! Ich schalte 
gerade Frequenzen um die 2MHz. Eine Zener Diode im µs Bereich ist wohl 
laut Simulationen verschiedenster Dioden zu langsam. Hierbei werden 
meine Pulse zu sehr verzerrt!

Zu beachten wäre hier wohl die Messung beim Peak Current durch anlegen 
der Durchbruchsspannung. Hierbei brauchen die meisten Dioden, also die 
ich bisher simuliert hab ^^, um die 5-10µs was leider zu langsam ist!

Evtl. gibts ja ne Zener Diode für HF Anwendungen (JAAAA ich weis 2MHz 
sind wohl noch DC für HF ^^)!

Vielen Dank
MingliFu

Autor: karadur (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Hallo

nimm eine Referenzspannung und häng da schnelle Schaltdioden daran. 
Funktioniert wie Z-Diode. So wie z.B.  Schutzbeschaltung von 
Chipeingängen.

Autor: Mathias Fendl (minglifu)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Servus,

wie meinen? Kannst du mir das bitte genauer erklären?

Danke
MingliFu

Autor: Paul Baumann (paul_baumann)
Datum:
Angehängte Dateien:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Bau Dir eine künstliche Z-Diode.

Mit dem Einstellregler kannst Du die "Z-Spannung" wie gewünscht 
einstellen.

MfG Paul

Autor: BMK (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Ich würde da zu Supressordioden tendieren:

http://www.reichelt.de/Ueberspannungs-schutzdioden...

Die sind mit "Typically less than 1.0ps from 0 volts to
VBR for unidirectional and 5.0 ns for bidirectional"
angegeben; sollte reichen.

Autor: Johannes (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
> bin grad auf der Suche nach ner Super Schnellen Zener Diode! Ich schalte
> gerade Frequenzen um die 2MHz. Eine Zener Diode im µs Bereich ist wohl
> laut Simulationen verschiedenster Dioden zu langsam. Hierbei werden
> meine Pulse zu sehr verzerrt!

Was genau soll diese Zener-Diode denn machen? Ist das ein Schutz gegen 
Überspannung oder wird damit eine Spannung geregelt? Und wie hoch soll 
denn die Zener-Spannung sein und welche Leistung muss die Diode 
aushalten?

Beschreib doch mal deine Anwendung!

Autor: Mathias Fendl (minglifu)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
ich muss mein Gate vom Mosfet schützen, da ich bis zu 100V schalte und 
meine GS-Spannung max. bei 20V liegt!

Autor: A. K. (prx)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
BMK schrieb:

> Ich würde da zu Supressordioden tendieren:

Jo. Der beste Überspannungsschutz war noch immer der Kurzschluss. Weil: 
Weit weg davon bist du bei HF und einer Kapazität von einigen 1nF nicht.

Autor: karadur (Gast)
Datum:
Angehängte Dateien:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Hallo

z.B. so wie in dem Bild. Die Referenz muß die Leistung ableiten können. 
Sobald die Spannung an der Anode über Referenz + ca. 0,65V steigt 
begrenztz die Diode.

Autor: MicroSD (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Mathias Fendl schrieb:
> ich muss mein Gate vom Mosfet schützen, da ich bis zu 100V schalte und
> meine GS-Spannung max. bei 20V liegt!

Vernünftigen Gate-Treiber verwenden. Das Gate nie floaten lassen, 
sondern entweder fest auf GND oder fest auf +XX V Ziehen (Push-Pull / 
Gegentaktendstufe).

Autor: Johannes (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
> ich muss mein Gate vom Mosfet schützen, da ich bis zu 100V schalte und
> meine GS-Spannung max. bei 20V liegt!

Da ist eine Z-Diode eher nicht so gut geeignet, weil die vor allem eine 
große Kapazität hat. Nimm lieber einen gräftigen Treiber, der das Gate 
niederohmig ansteuert, dann gibt es keine Probleme mit zu hoher 
Gate-Spannung.

Autor: Anja (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Johannes schrieb:
>> ich muss mein Gate vom Mosfet schützen, da ich bis zu 100V schalte und
>> meine GS-Spannung max. bei 20V liegt!
>
> Da ist eine Z-Diode eher nicht so gut geeignet,

man kann auch eine normale Z-Diode oder Überspannungsschutzdiode in 
Reihe mit einer schnellen Schaltdiode schalten. Die Gesamtkapazität ist 
dann die der Schaltdiode. Wird im übrigen auch so bei den sogenannten 
"low capacity Überspannungsschutzdioden" gemacht. Da hat man dann alles 
in einem Gehäuse.

Gruß Anja

Autor: Johannes (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
> man kann auch eine normale Z-Diode oder Überspannungsschutzdiode in
> Reihe mit einer schnellen Schaltdiode schalten. Die Gesamtkapazität ist
> dann die der Schaltdiode.

Wie meinst Du das? Wenn ich zu einer Z-Diode eine normale Diode in Reihe 
schalte, dann sinkt zwar die Gesamtkapazität, dafür wirkt diese 
Reihenschaltung aber nicht mehr als Z-Diode (bei gleicher Richtung der 
beiden Dioden).

Wenn man die "normale" Diode umdreht, dann hat man noch die Wirkung der 
Z-Diode, aber die Kapazität ist dann nicht niedriger als nur mit einer 
Z-Diode alleine.

Autor: Anja (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Johannes schrieb:
> aber die Kapazität ist dann nicht niedriger als nur mit einer
> Z-Diode alleine.

Wie kommst Du denn darauf? 1/Cges = 1/C1 + 1/C2
mit C1 = ca 200pF (Z-Diode) und C1 = 2pF (Schnelle Schaltdiode).

Wenn Du natürlich auch negative Spannungen klippen willst brauchst du 2 
antiparallele normale Dioden in Reihe mit der Z-Diode.

Gruß Anja

Autor: Johannes (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
>> aber die Kapazität ist dann nicht niedriger als nur mit einer
>> Z-Diode alleine.

> Wie kommst Du denn darauf? 1/Cges = 1/C1 + 1/C2
> mit C1 = ca 200pF (Z-Diode) und C1 = 2pF (Schnelle Schaltdiode).

Die Dioden sind in entgegengesetzter Richtung in Reihe geschaltet, also 
Anode der Zener-Diode ist mit Anode der normalen Diode verbunden.

Wenn jetzt ein Strom durch die Kapazität der Zener-Diode fließt (in 
Sperr-Richtung, von Kathode zur Anode), dann fließt der Strom in 
Vorwärtsrichtung durch die normale Diode, so dass diese leitend wird. 
Die Kapazität der normalen Diode wird dann quasi unendlich, so dass bei 
der Reihenschaltung nur noch die Kapazität der Z-Diode wirkt.

Autor: Martina (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
>Die sind mit "Typically less than 1.0ps from 0 volts to
>VBR for unidirectional and 5.0 ns for bidirectional"
>angegeben; sollte reichen.

Ja, ja, die "forward recovers time" ist winzig. Aber die "reverse 
recovery time" ist laut ST.com riesig.

Ich würde entweder einen geeigenten Treiber verwenden, der die Gate 
Source Spannnung von Hause aus begrenzt, oder die Lösung mit den 
Schaltdioden von Karadur, wobei die Spannungen, gegen die geklemmt wird, 
am einfachsten wohl mit vorgespannten Zenerdioden gebildet wird, denen 
eine Puffer-Kapazität parallelgeschaltet ist.

Autor: Thomas O. (kosmos)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
ich früheren Zündschaltungen sieht man immer wie von Drain zum Gate eine 
Supressordiode geht und vom Gate zu Gnd eine 2te.

Kleines Beispiel

D-S max. 400V
G-S max. 20V

wenn man nun von D eine 360V Supressordiode nach G einsetzt und von G zu 
S eine 18V Diode, dann würde eine Überspannung am Drain ein durch 
steuern des Fets bewirken da ja das Gate beaufschlagt wird, wodurch die 
Spannung nicht mehr weiter ansteigen kann. Die 2te Supressordiode 
schützt das Gate vor einer Überspannung. Wiederstände meist nicht nötig 
da es sich nur um sehr kurze Impulse handelt.

Autor: karadur (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Hallo

nachdem jetzt klar ist worum es geht, würde ich einen geeigneten 
Treiberchip vorziehen.

Autor: Anja (Gast)
Datum:
Angehängte Dateien:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Johannes schrieb:
> Wenn jetzt ein Strom durch die Kapazität der Zener-Diode fließt (in
> Sperr-Richtung, von Kathode zur Anode), dann fließt der Strom in
> Vorwärtsrichtung durch die normale Diode, so dass diese leitend wird.
> Die Kapazität der normalen Diode wird dann quasi unendlich, so dass bei
> der Reihenschaltung nur noch die Kapazität der Z-Diode wirkt.

Leider ist die ganze Sache nicht linear. -> die Kapazität der Zenerdiode 
ist dann maximal wenn die Spannung = 0V ist. In der Praxis hilft die 
normale Diode dann doch um aus dem 0V-Loch zu kommen. (siehe 
Simulation).

Gruß Anja

Autor: Johannes (Gast)
Datum:
Angehängte Dateien:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
@Anja:

OK, jetzt hab ich den Effekt verstanden. Wenn das Gate entladen wird, 
bleibt die Z-Diode geladen, so dass die Kapazität dieser Diode beim 
nächsten Puls nicht nochmal aufgeladen werden muss. Dadurch wirkt die 
Kapazität der Z-Diode nur einmal beim ersten Puls.

Das funktioniert aber nur bei periodischen Pulsen ab einer bestimmten 
Mindestfrequenz.

> Leider ist die ganze Sache nicht linear. -> die Kapazität der Zenerdiode
> ist dann maximal wenn die Spannung = 0V ist. In der Praxis hilft die
> normale Diode dann doch um aus dem 0V-Loch zu kommen. (siehe
> Simulation).

Mit nichtlinearem Verhalten der Kapazität hat das aber nichts zu tun. 
Der Trick ist, dass die 1N4148 Diode verhindert, dass die Kapazität der 
Z-Diode entladen wird.

Autor: karadur (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Hallo

häng die Z-Diode über einen Widerstand an +Ub, dann geht das auch mit 
langsamen Signalen oder großem Tastverhältnis.

Antwort schreiben

Die Angabe einer E-Mail-Adresse ist freiwillig. Wenn Sie automatisch per E-Mail über Antworten auf Ihren Beitrag informiert werden möchten, melden Sie sich bitte an.

Wichtige Regeln - erst lesen, dann posten!

  • Groß- und Kleinschreibung verwenden
  • Längeren Sourcecode nicht im Text einfügen, sondern als Dateianhang

Formatierung (mehr Informationen...)

  • [c]C-Code[/c]
  • [avrasm]AVR-Assembler-Code[/avrasm]
  • [code]Code in anderen Sprachen, ASCII-Zeichnungen[/code]
  • [math]Formel in LaTeX-Syntax[/math]
  • [[Titel]] - Link zu Artikel
  • Verweis auf anderen Beitrag einfügen: Rechtsklick auf Beitragstitel,
    "Adresse kopieren", und in den Text einfügen




Bild automatisch verkleinern, falls nötig
Bitte das JPG-Format nur für Fotos und Scans verwenden!
Zeichnungen und Screenshots im PNG- oder
GIF-Format hochladen. Siehe Bildformate.
Hinweis: der ursprüngliche Beitrag ist mehr als 6 Monate alt.
Bitte hier nur auf die ursprüngliche Frage antworten,
für neue Fragen einen neuen Beitrag erstellen.

Mit dem Abschicken bestätigst du, die Nutzungsbedingungen anzuerkennen.