Wieviel Strom braucht eigentlich eine Zenerdiode. Also ab wann fängt sie an, die Spannung zu begrenzen? Oder andersrum, wer kann mir bei der Dimensionierung helfen? Ich möchte einen Schalteingang so bauen, dass er zwischen 9 Volt und 48 Volt einen High-Pegel erkennt, und so bis 2 Volt einen Low-Pegel. Ich dachte an Widerstand und Zenerdiode, wollte das gerade mal ausrechnen, und stelle fest, hoppla, den Maximalstrom kann ich berechnen, aber wie muss der Minimalstrom sein?
Zenerdioden sind nicht so doll. Schon bei halbem Strom ist eine geringere Spannung erkennbar. Bei 1/10 des Stromes ist meist die persönliche Toleranz überschritten. Daher eignen sie sich nicht so gut für geringen Strom. Aber du wirst es mit deinen exakten Daten per Datenblatt ausgucken müssen, denn unterschiedliche Z-Dioden reagieren unterschiedlich. Ganz schlimm sind die unter 3V. Recht gut sind die um 6.8V. Normalerwiese ersetzt man heute Z-Dioden durch bessere Halbleiterreferenzen. Davon gibt es auch welche, die bis 1uA funktionieren.
Ok, da kenne ich mich nicht so aus. Was wäre euer Alternativvorschlag? Ich muss eine Eingangsspannung von 9 bis 48 Volt auf 3,3V bringen. Am besten so, dass da nicht unnötig viel Strom fließt.
C-H Claasen schrieb: > Ok, da kenne ich mich nicht so aus. Was wäre euer Alternativvorschlag? > Ich muss eine Eingangsspannung von 9 bis 48 Volt auf 3,3V bringen. Am > besten so, dass da nicht unnötig viel Strom fließt. Der TL431 ist schon mal wesentlich stabiler. Von dem gibts auch noch ne LowPowerVersion. Gruss Harald
@ MaWin (Gast) >Zenerdioden sind nicht so doll. >Schon bei halbem Strom ist eine geringere Spannung erkennbar. Quark. Das hängt SEHR vom Typ und der Spannung ab. Echte Zenerdiode haben weniger als 6,2V Nennspannung und sind eher butterweich, kein scharfter Knick. Darüber geht es richtig los, der knick ist sauscharf. http://de.wikipedia.org/wiki/Z-Diode >Bei 1/10 des Stromes ist meist die persönliche Toleranz überschritten. >Daher eignen sie sich nicht so gut für geringen Strom. Nö, das geht herrvorragend, wenn man obiges beachtet. Been there, done that. 15V Zener (BZX irgendwas) steht bei 1µA bis 1mA wie ne 1! Ausserdem hat das mit dem Problem des OP wenig zu tun. Ein Spannungsteiler + Komparator löst das Problem, ein wenig Hysterese sollte man sich gönnen, siehe Schmitt-Trigger. Ein Z-Diode kann ggf. zur Klemmung genutzt werden, zwei Schottkydioden nach GND und VCC tuns aber auch. MFG Falk
>Nö, das geht herrvorragend, wenn man obiges beachtet. Been there, done >that. 15V Zener (BZX irgendwas) steht bei 1µA bis 1mA wie ne 1! Wie steil ist denn deine 1?? Durch Zufall habe ich neulich eine Z-Diode gesehen, die schon bei kleinsten Strömen stabil ist. Leider vergessen was das für ein Teil war. Das ist aber eher nicht der Standard. Normalerweise sind 15V Zener (500mW-Typen) in der Umgebung von 5mA recht steil. Aber bei 1µA??
andere fragen: wieviel platz steht zur verfügung, wie genau müssen die spannungen erkennt werden, wieviel strom darf die schaltung ziehen? denn alternativ täte es auch in spannungsteiler mit einem komarator ;-)
C-H Claasen schrieb: > und so bis 2 Volt einen Low-Pegel Hi CH Claasen, das ist ja schonmal nicht so lapidar. da ist das mit der Zenerdiode schon zweitrangig. Welches bauteil glaubt denn heutzutage denn noch daran, das 1,9 Volt Lowpegel wären. Da kommen dann Komparatoren ins Spiel Da musste aber noch etwas zu sagen. Je nachdem, um was es genau geht würde ich an deiner Stelle mal über einen Eingangswiderstand und einen Schutz nachdenken, der erst Strom verbrät, wenn er anschspricht. Ich könnte fast denken, dass mir Zenerdioden mittlerweile wirklich zuwider sind, wo es doch für kleines Geld TL431 und sowas wie LM336 gibt. Aber es geht ja wie immer darum, was du genau willst. Also , sprich ! Gruss Klaus
> Ich muss eine Eingangsspannung von 9 bis 48 Volt auf 3,3V bringen. > Am besten so, dass da nicht unnötig viel Strom fließt. Was spricht jetzt gegen einen Spannungsregler ? So, wie es alle anderen Leute auch machen ? Vom LP2950-3.3 bis zum LT1084-3.3 wird sich doch was passendes finden. > 15V Zener (BZX irgendwas) steht bei 1µA bis 1mA wie ne 1! Also bei einer BZX83, Datenblatt von Freescale, sind die Zenerspannung über mehrere Dekaden drin. Man sieht schon mit blossem Auge, wie schräg die sind.
Mawin , Mawin, ich wollte schon schreien. Dann dachte ich, es wäre doch schön wenn Mawin wieder den richtigen Riecher hat. dann habe ich nochmal am anfang nachgelesen und finde diese Fragestellung: "Ich möchte einen Schalteingang so bauen, dass er zwischen 9 Volt und 48 Volt einen High-Pegel erkennt, und so bis 2 Volt einen Low-Pegel. " Insofern bist du nicht richtig plaziert mit deinem Spannungsregler und deiner Niggelichkeit. Verzeih es mir, k. p.s. ich würde einen Fensterkomparator nehmen um die Logicschwellen zu verschieben.
Mensch Klaus , da freue ich mich, dass du das sagst. Ich hatte das glatt überlesen. Danke also für den Tipp. Mawin
> Insofern bist du nicht richtig plaziert mit deinem Spannungsregler Stimmt. > ich würde einen Fensterkomparator nehmen um die Logicschwellen zu > verschieben. Ich einen 74HC14 mit 47k Vorwiderstand.
MaWin schrieb: > Ich einen 74HC14 mit 47k Vorwiderstand. Hallo , wie kommst du darauf ? Das würde mich interessieren. Also .. ich meine , es würde mich wirklich interessieren. Klaus
Na, er will also high und low unterschieden, wobei : > zwischen 9 Volt und 48 Volt einen High-Pegel erkennt > und so bis 2 Volt einen Low-Pegel. Ein 74HC14 (versorgt mit 5V) erkennt ungefähr bei 2.5V high und schaltet seinen Ausgang dann auf low, und erkennt ungefähr bei 2V low und schaltet seinen Ausgang auf high. Spannungen über 5V fliessen durch die Eingangsschutzdiode, daher der Vorwiderstand zu Begrenzung des Stroms. Noch besser ein weiterer Widerstand von 27k nach Masse, dann liegen die Schaltschwellen mittiger im 2V..9V Bereich.
Hmmmmm, das klingt zunächst mal sinnvoll, aber sind denn die HC´s alle gleich ? Ist das nicht vom Hersteller abhängig ? Kann man das so machen ? Wenn ja, ist das natürlich mal ein interessanter Aspekt. Ich habe bei Logic-Elementen noch nie nach dem Eingangswiderstand geschaut. Bei OPV mache ich das schon. Irgendwie habe ich sowas noch nie gedacht. Klaus
@ Ina (Gast) >>Nö, das geht herrvorragend, wenn man obiges beachtet. Been there, done >>that. 15V Zener (BZX irgendwas) steht bei 1µA bis 1mA wie ne 1! >Wie steil ist denn deine 1?? Exakte Zahlen hab ich jetzt nicht im Kopf, würde aber sagen, dass zwischen 1-1000µA sich die Spannung bestenfalls um 100-200mV geändert hat, eher weniger. MfG Falk
Ich habe gerade mal ein 15V 0,5W Zener-Diode durch gemessen. Vishay TZMC15 http://www.vishay.com/docs/84122/tzm.pdf Iz Uz 1 µA 2,3 V 10 µA 13,0 V 100 µA 15,1 V 1 mA 15,1 V 5 mA 15,2 V 10 mA 15,3V
Alexander Schmidt schrieb: > Ich habe gerade mal ein 15V 0,5W Zener-Diode durch gemessen. (Vishay > TZMC15) > > Iz Uz > 1 µA 2,3 V > 10 µA 13,0 V > 100 µA 15,1 V > 1 mA 15,1 V > 5 mA 15,2 V > 10 mA 15,3V Fehlt noch der 33mA-Wert. Womit die Z-Diode ihre zulässige Leistung erreicht hätte. Diesen Wert, bzw. sein Weglaufen müsste man dann mal über 15 min o.ä. beobachten... :-) Gruss Harald
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Falk Brunner schrieb: > @ Ina (Gast) > >>>Nö, das geht herrvorragend, wenn man obiges beachtet. Been there, done >>>that. 15V Zener (BZX irgendwas) steht bei 1µA bis 1mA wie ne 1! > >>Wie steil ist denn deine 1?? > > Exakte Zahlen hab ich jetzt nicht im Kopf, würde aber sagen, dass > zwischen 1-1000µA sich die Spannung bestenfalls um 100-200mV geändert > hat, eher weniger. Für die BZX84 gibt es Spice Modelle bei NXP: http://www.nxp.com/#/pip/pip=[pip=BZX84_SERIES]|pp=[t=pip,i=BZX84_SERIES] Mal ein DC Sweep von der BZX84C13 und BZX84C2V4 angehängt. Ist die Frage, was davon zu halten ist. Sieht aber doch nicht übel aus.
Hier ist die Zenerdiode, die ich gemeint habe: http://www.onsemi.com/pub_link/Collateral/MMSZ4678T1-D.PDF Und dann gibt es noch die 1N4702.
Wie hat man nur in den 50er und 60er-Jahren die DTL-Logik entwickeln können, bei all den Einwänden hier; und dann auch noch ohne LTspice? Das müssen damals Genies gewesen sein ;-)
Norbert L. schrieb: > Wie hat man nur in den 50er und 60er-Jahren die DTL-Logik entwickeln > können, bei all den Einwänden hier; und dann auch noch ohne LTspice? > > Das müssen damals Genies gewesen sein ;-) Was genau willst du uns jetzt mitteilen?
>Was genau willst du uns jetzt mitteilen?
Daß die auch schon das Problem mit den 48V an den Eingängen hatten...
@Simon K. (simon) Benutzerseite >Für die BZX84 gibt es Spice Modelle bei NXP: >http://www.nxp.com/#/pip/pip=[pip=BZX84_SERIES]|pp...] Könnte sowas gewesen sein. >Mal ein DC Sweep von der BZX84C13 und BZX84C2V4 angehängt. Ist die >Frage, was davon zu halten ist. Sieht aber doch nicht übel aus. Jo, sieht gut aus. Man sieht auch den deutlichen Unterschied zwischen den ziemlich schlechten 2,4V Dioden und den TIERISCH steilen 13V Dioden. Die Grenze liegt irgendwo bei 6V, hängt aber dennoch vom Typ ab! MFG Falk
Falk Brunner schrieb: > ziemlich schlechten 2,4V Dioden Vielleicht hat es sich ja noch nicht rumgesprochen: In diesem Spannungsbereich haben LEDs als "Z-Dioden" wesentlich bessere Daten. Gruss Harald
>Vielleicht hat es sich ja noch nicht rumgesprochen: >In diesem Spannungsbereich haben LEDs als "Z-Dioden" >wesentlich bessere Daten. Früher waren die noch viel steiler...
Ist 2...9 V egal? Signaleingang - Widerstand 22 kOhm - Z-4,7 nach Masse. An der Z-Diode ist die Spannung von 0...4,7 V Eingangsspannung etwa gleich der Eingangsspannung. Ist die Eingangsspannung höher, steigt die Spannung an der Z-Diode nicht über 5 V. Bis 50 V gibts wenig Leistungsprobleme. Am R max 0,1 W An Z-4,7 max 0,01 W Ein inv. CMOS-Schmitt-Trigger mit Ub = 5 V liefert HI bei Eingangsspannung < ca. 2 V ... 3 V und LO bei Eingangsspannung > ca. 3 V ... 2 V. Fertig.
Alexander Schmidt schrieb: > Iz *Uz* > 1 µA 2,3 V > 10 µA 13,0 V Diese beiden Werte waren falsch. Richtigstellung: Iz Uz 1 µA 1,0 V 10 µA 10,7 V 100 µA 15,1 V 1 mA 15,1 V 5 mA 15,2 V 10 mA 15,3 V 15 mA 15,4 V 30 mA 15,9 V <- für Harald 180 mA 19 V
Ina schrieb: >>Vielleicht hat es sich ja noch nicht rumgesprochen: >>In diesem Spannungsbereich haben LEDs als "Z-Dioden" >>wesentlich bessere Daten. > > Früher waren die noch viel steiler... Früher war mehr Lametta... (Loriot Zitat Ende) Gruss Harald
Harald Wilhelms schrieb: > Ina schrieb: >>>In diesem Spannungsbereich haben LEDs als "Z-Dioden" >>>wesentlich bessere Daten. >> Früher waren die noch viel steiler... > Früher war mehr Lametta... (Loriot Zitat Ende) In diesem Fall glaube ich das allerdings. Heute sind die Leds viel effizienter als damals. Ich habe mir sagen lassen, das die Spannung heute etwas größer ist, dafür der Strom deutlich geringer. Also ist die Spannung der Led heute nicht mehr nur die Bandlücke (Bandgap). Dementsprechend kann es durchaus sein, das der Rest der Spannung an einer Halbleiterstruktur abfällt, die keine so steile Kennlinie hat.
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>Früher war mehr Lametta... Ach was! Im Anhang sind zwei U/I-Schriebe zu sehen. Links eine alte rote LED aus den 70igern und rechts eine moderne rote LED von Kingbright. Der Unterschied ist deutlich zu sehen: Während bei der alten LED alles Relvante innerhalb von 0,2V passierte, braucht die moderne LED 0,4V dafür.
Ina schrieb: >>Früher war mehr Lametta... > > Ach was! > > Im Anhang sind zwei U/I-Schriebe zu sehen. Links eine alte rote LED aus > den 70igern und rechts eine moderne rote LED von Kingbright. Der > Unterschied ist deutlich zu sehen: Während bei der alten LED alles > Relvante innerhalb von 0,2V passierte, braucht die moderne LED 0,4V > dafür. Die beiden Diagramme haben aber auch eine unterschiedliche Skalierung auf der X-Achse!
Simon K. schrieb: >> Während bei der alten LED alles Relvante innerhalb von 0,2V passierte, >> braucht die moderne LED 0,4V dafür. > Die beiden Diagramme haben aber auch eine unterschiedliche Skalierung > auf der X-Achse! Trollst du? alt: 2 mA 1,62 V 14 mA 1,66 V diff. Widerstand: 3,3 Ω neu: 2 mA 1,70 V 14 mA 1,92 V diff. Widerstand: 18 Ω
Alexander Schmidt schrieb: > Simon K. schrieb: >>> Während bei der alten LED alles Relvante innerhalb von 0,2V passierte, >>> braucht die moderne LED 0,4V dafür. >> Die beiden Diagramme haben aber auch eine unterschiedliche Skalierung >> auf der X-Achse! > Trollst du? Wegen dem Hinweis?
>Die beiden Diagramme haben aber auch eine unterschiedliche Skalierung >auf der X-Achse! Daß eine Grafik aus den 70igern und ein 4 Jahrzehnte jüngeres Datenblatt nicht die gleiche Sklaierung haben, sollte dich nicht überraschen. Deswegen habe ich ja auch das Gedöns mit dem 0,2V und 0,4V dazugeschrieben. Alexander hat sich sogar die Mühe gemacht, für beide LEDs den differentiellen Widerstand auszurechnen. Würdest du dich unserer Meinung anschließen, daß die ältere LED tatsächlich viel steiler ist als die moderne?
Ina schrieb: >>Die beiden Diagramme haben aber auch eine unterschiedliche Skalierung >>auf der X-Achse! > > Daß eine Grafik aus den 70igern und ein 4 Jahrzehnte jüngeres Datenblatt > nicht die gleiche Sklaierung haben, sollte dich nicht überraschen. > Deswegen habe ich ja auch das Gedöns mit dem 0,2V und 0,4V > dazugeschrieben. Alexander hat sich sogar die Mühe gemacht, für beide > LEDs den differentiellen Widerstand auszurechnen. > > Würdest du dich unserer Meinung anschließen, daß die ältere LED > tatsächlich viel steiler ist als die moderne? Für mich ist das jedenfalls klar ersichtlich. Vielleicht hat man ja die modernen LEDs etwas modifiziert, weil so viele Leute die gern parallel schalten wollen? Auf gut Deutsch: Wenn ich in Zukunft eine LED als Stabi benutzen will, werde ich sie zuerst einmal nachmessen. Gruss Harald
Ina schrieb: >>Die beiden Diagramme haben aber auch eine unterschiedliche Skalierung >>auf der X-Achse! > Würdest du dich unserer Meinung anschließen, daß die ältere LED > tatsächlich viel steiler ist als die moderne? Durchaus, wurde ja auch schon rechnerisch hier nachgewiesen. Ich frag mich nur ob das überhaupt was mit dem Alter, also dem Herstellungsdatum der LED zu tun hat. Und nicht eventuell mit Farbe, Herstellungsprozess, Hersteller oder sonstiges.
Simon K. schrieb: > Durchaus, wurde ja auch schon rechnerisch hier nachgewiesen. Ich frag > mich nur ob das überhaupt was mit dem Alter, also dem Herstellungsdatum > der LED zu tun hat. Und nicht eventuell mit Farbe, Herstellungsprozess, > Hersteller oder sonstiges. Es gibt teilweise mehrere verschiedene Halbleitermaterialien für LEDs gleicher Farbe und die charakteristische Spannung von LEDs hängt physikalisch direkt davon ab, grad wie bei der Basis-Emitterspannung von Transistoren und der Durchflussspannung von Dioden. Folglich sind LEDs ähnlicher Leistungsklasse aber unterschiedlicher Durchflussspannung verschieden aufgebaut.
>Durchaus, wurde ja auch schon rechnerisch hier nachgewiesen. Ich frag >mich nur ob das überhaupt was mit dem Alter, also dem Herstellungsdatum >der LED zu tun hat. Und nicht eventuell mit Farbe, Herstellungsprozess, >Hersteller oder sonstiges. Das dachte ich zunächst auch. Als ich aber erst neulich meine Vorräte an "modernen" roten LEDs durchgemessen habe, konnte ich kein einziges steiles Exemplar mehr finden. Auch in verschiedenen Datenblättern fand ich keine steile Kurve mehr. Gut, mein Vorgehen ist natürlich keineswegs repräsentativ, aber ich könnte mir schon vorstellen, daß sich über die Jahrzehnte an der Chemie oder dem Aufbau der LEDs etwas geändert hat. >Vielleicht hat man ja die modernen LEDs etwas modifiziert, weil so viele >Leute die gern parallel schalten wollen? Das ist ein sehr gutes Argument! Es gibt tatsächlich Anwendungen, in denen "identische" LEDs parallel geschaltet werden. Da wäre eine weichere Kennlinie durchaus von Vorteil.
Habt ihr meinen Beitrag "Re: Zenerdiode berechnen" gelesen? Das stimmt doch recht gut mit den Kennlinien überein.
@ Ina (Gast) >"modernen" roten LEDs durchgemessen habe, konnte ich kein einziges >steiles Exemplar mehr finden. Kennliniensteilheit war ja nun nicht wirklich jemals ein relevantes Kriterium von LEDs sonder nur ein Nebeneffekt. >Jahrzehnte an der Chemie oder dem Aufbau der LEDs etwas geändert hat. Sicher. Vermutung. Am Anfang waren LEDs wirklich "leuchtende Dioden", die genauso wie normale Gleichrichterdioden aufgebaut waren, mit sehr kleinem Kristall und Sperrschicht. Und dementsrechend mieserabler Lichtausbeute. Heute sind die LEDs vermutlich deutlich großflächiger und deutlich anders strukturiert, dadurch fließt der Strom "lange" durch schwach dotiertes Silizium und verursacht damit einen hohen ohmschen Widerstand. MFG Falk
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