Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Zener Diode gesucht, die bei 4,0V nur 5-10mA zieht und 2-3 Watt "verbrennen" kann


von Stephan R. (stero)


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Kennt jemand eine solche Zener Diode? Das schwierige ist ja, dass Zener 
Dioden mit dieser Leistung meist mit 100-200mA bei ihrem Nennwert 
spezifiziert sind und nicht mit 5mA.
Wäre sehr hilfreich wenn Ihr einen Tipp für mich hättet.


Beste Grüße
Stephan

von Klaus D. (kolisson)


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das ist eine blöde Frage, da du nicht sagst um was es geht.
Vielleicht hilft dir aber einer POWERZENER mit LM431.
kannst ja mal Googln.

k.

von Werner (Gast)


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Falls du mit der ZD eine Spannung über den Strombereich stabil halten 
möchtest, wirst du an einer normalen Zener-Dioden wenig Freude haben, da 
die IzVz-Kennlinie für Typen um 4V relativ flach verläuft.

von Stephan R. (stero)


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Werner schrieb:
> Falls du mit der ZD eine Spannung über den Strombereich stabil halten
> möchtest, wirst du an einer normalen Zener-Dioden wenig Freude haben, da
> die IzVz-Kennlinie für Typen um 4V relativ flach verläuft.

Ich möchte dass bei ca. 6V ordentlich Strom fließt, der in der Diode 
"verbrannt" wird. Bei 4V soll aber möglichst kein parasitärer 
Stromverbrauch erfolgen. Das soll eine ganz einfache 
Überspannungssicherung ergeben, die die Versorgungsspannung zum Einbruch 
bringen soll durch die höhere Stromaufnahme, denn die 
Spannungsversorgung ist recht hochohmig.

von TK (Gast)


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Wie wär's denn mit einer Suppressor / TVS-Diode?
Die gibts für 5V (z.B. SMAJ5.0 von ST oder auch andere).
Durchbruchspg. bei ca. 6.3V


Gruß
TK

von Stephan R. (stero)


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TK schrieb:
> Wie wär's denn mit einer Suppressor / TVS-Diode?
> Die gibts für 5V (z.B. SMAJ5.0 von ST oder auch andere).
> Durchbruchspg. bei ca. 6.3V
Findet denn bei diesen Dioden ein wirklicher Durchbruch statt, oder ist 
das auch eine langsam ansteigende Strom/Spannungskurve wie bei den 
Zenerdioden?

von Roland P. (pram)


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Stephan R. schrieb:
> Das soll eine ganz einfache
> Überspannungssicherung ergeben, die die Versorgungsspannung zum Einbruch
> bringen soll durch die höhere Stromaufnahme, denn die
> Spannungsversorgung ist recht hochohmig.

Wie wärs mit einer Crowbar-Schaltung?
http://axotron.se/index_en.php?page=26

Gruß
Roland

von TK (Gast)


Angehängte Dateien:

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Ich hab mal das Datenblatt für die SMBJ5.0 angehängt.
Schau selbst, ob Dir das weiterhilft.

Gruß
TK

von Stephan R. (stero)


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TK schrieb:
> Ich hab mal das Datenblatt für die SMBJ5.0 angehängt.
> Schau selbst, ob Dir das weiterhilft.

Hallo TK,

vielen Dank für das Datenblatt. Ich habe vorhin auch schon reingeschaut 
und nichts relevantes finden können. Ich glaube diese Art Diode ist für 
so eine Anwendung einfach nicht spezifiziert. Funktionieren würde sie 
wahrscheinlich, wenn man sie vorher ausmißt, aber einfach ein Bauteil 
bestellen geht nicht denke ich. Gerne lasse ich mich eines besseren 
belehren!

von Stephan R. (stero)


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> Wie wärs mit einer Crowbar-Schaltung?
> http://axotron.se/index_en.php?page=26

Crowbar Schaltung hatte ich auch schon überlegt, vielen Dank für den 
guten Link! Ein Schönheitsfehler ist, dass der Thyristor einige 1/10mA 
benötigt um angeschaltet zu bleiben.

von Ulrich (Gast)


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Um die Funktion eine Leistungs-zenerdiode zu erhalten muss der Tyristor 
gar nicht angeschaltet bleiben - die Haltefunktion ist sogar 
unerwünscht. Die entsprechende Schaltung könnte man auch mit einem 
Transistor aufbauen.

Schon die Kombination aus einem 2N3055, einer eher kleinen 5,1 V 
Zenerdiode und einem Widerstand (damit der Transistor den Leckstrom 
nicht verstärkt) sollte ganz gut passen.

von Stephan R. (stero)


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Ulrich schrieb:
> Um die Funktion eine Leistungs-zenerdiode zu erhalten muss der Tyristor
> gar nicht angeschaltet bleiben - die Haltefunktion ist sogar
> unerwünscht. Die entsprechende Schaltung könnte man auch mit einem
> Transistor aufbauen.
>
> Schon die Kombination aus einem 2N3055, einer eher kleinen 5,1 V
> Zenerdiode und einem Widerstand (damit der Transistor den Leckstrom
> nicht verstärkt) sollte ganz gut passen.

Du hast völlig recht. Mir wäre es aber über meine oben beschriebene 
Anforderung hinaus noch lieber, wenn bei dem Überschreiten der Spannung 
dauerhaft das System kontrolliert blockiert wird. Ich suche natürlich 
die eierlegende Wollmilchsau. Am liebsten ein Bauteil, das alle 
Anforderungen erfüllt wie eine sehr scharfkantige Zenerdiode, die bei 
überschreiten der Grenzspannung auch nach Zusammenbruch der Spannung 
komplett leitfähig bleibt. Kurzum eine Crowbar mit 
Versorgungsspannungsunabhängigem scharfkantigem latching in einem 
möglichst kleinen Bauteil :)

von gk (Gast)


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Schau mal nach, ob Du bei www.diotec.com was passendes findest. 
Ansonsten schau Dir mal Fig. 12 im hier hinterlegten Datenblatt des 
TL431 an.

gk

von Harald W. (wilhelms)


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Stephan R. schrieb:

> Am liebsten ein Bauteil, das alle Anforderungen erfüllt.

Ein solches Bauteil gibt es nun einmal nicht. Du musst also eine
passende Schaltung aus mehreren Bauteilen aufbauen.
Gruss
Harald
PS: Eine passende Schaltung für eine "scharfkantige Z-Diode"
findest Du im Datenblatt des TL431.

von Winfried J. (Firma: Nisch-Aufzüge) (winne) Benutzerseite


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4V * 10mA << 2 Watt
da sollten schon 500mA über die Diode fließen

und 2 Watt sind für den TK Gift, aber sowas von !!!

Eine Z-Diode ist eine Refernzspannungsquelle und kann nur in Fällen 
geringsten Leisungsbedarfes einen ordentlichen Spannungsregler ersetzen.

Namaste

von Stephan R. (stero)


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Hallo Klaus, GK und Harald,

vielen Dank für den Hinweis auf den LM/TL431 als "scharfkantige 
Z-Diode". Als Alternative sehe ich jetzt noch den Voltage detector TC54 
und MCP112 die mit fixen Spannungen gleich voreingestellt sind. Dahinter 
bräuchte ich dann nur noch einen FET oder Thyristor. Kennt jemand einen 
Thyristor mit kleiner Bauform (SMD ca. 5x5mm?) der mit geringen 
Spannungen (1-5 Volt) funktioniert und gleichzeitig einen 
Innenwiderstand von nur 1 Ohm oder darunter hat? Ich habe bei Digikey so 
nichts gefunden.

von spontan (Gast)


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Immer diese geheimen Anwendungen. Ob mit solcher (Geheimnis-)Krämerei 
die richtige, beste und schlankeste Lösung entsteht?

Eher nicht.

von Stephan R. (stero)


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spontan schrieb:
> Immer diese geheimen Anwendungen. Ob mit solcher (Geheimnis-)Krämerei
> die richtige, beste und schlankeste Lösung entsteht?
>
> Eher nicht.
Du hast sicher recht, aber manchmal würde man gerne, darf aber nicht.

Zurück zur Ausgangsfrage:
Kennt jemand einen Thyristor mit kleiner Bauform (SMD ca. 5x5mm?) der 
mit geringen Spannungen (1-5 Volt) funktioniert und gleichzeitig einen
Innenwiderstand von nur 1 Ohm oder darunter hat?

von Stephan R. (stero)


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Praktisch habe ich eine besondere Art hochohmiger Spannungsquelle, deren
Spannung bei Ausfall der Leistungsregelung immer weiter steigen würde
und dann ginge die Spannungsquelle oder die angeschlossene Schaltung
kaputt. Um das zu verhindern möchte ich eine Crowbar einsetzen, die nur
im Fehlerfall die Spannungsversorgung kurzschließt (das scheint mir nun
besser als nur die Spannung über Z-Diode zu begrenzen). Bei aktivierter
Crowbar sinkt die Leistung dieser Spannungsquelle bauartbedingt auf
unproblematische Werte. Einfach eine Sicherung über die Crowbar zum
Durchbrennen zu bringen würde den Spannungsanstieg an der
Spannungsquelle nicht verhindern und dort vielleicht zu Überhitzung
führen. Es geht auch nur um kleine Leistungen von wenigen Watt und
wichtig ist halt eine besonders einfache, kleine Lösung.

Zurück zur Ausgangsfrage:
Kennt jemand einen Thyristor mit kleiner Bauform (SMD ca. 5x5mm?) der
mit geringen Spannungen (1-5 Volt) funktioniert und gleichzeitig einen
Innenwiderstand von nur 1 Ohm oder darunter hat?

von gk (Gast)


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Stephan R. schrieb:
> Zurück zur Ausgangsfrage:

Soll Deine Schaltung die Überspannung begrenzen (Prinzip Z-Diode) oder 
soll die Schaltung die Überspannung kurzschliessen( Prinzip Crowbar) ?

Im zweiten Fall bedarf es nämlich eines manuellen Eingriffs (Reset) um 
die Spannungsversorgung wieder herzustellen.

gk

von Stephan R. (stero)


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gk schrieb:
> Stephan R. schrieb:
>> Zurück zur Ausgangsfrage:
>
> Soll Deine Schaltung die Überspannung begrenzen (Prinzip Z-Diode) oder
> soll die Schaltung die Überspannung kurzschliessen( Prinzip Crowbar) ?
>
> Im zweiten Fall bedarf es nämlich eines manuellen Eingriffs (Reset) um
> die Spannungsversorgung wieder herzustellen.

Ein manueller Eingriff wäre in Ordnung. Es soll nur ein unzulässiger 
Fehlerfall abgefangen werden. Wenn der Auftritt ist ohnehin irgendwass 
defekt. Es gilt dann nur Schadensbegrenzung zu betreiben.

Am liebsten wäre mir eine Crowbar, die manuell wieder rückgesetzt, oder 
wie bei einer Sicherung ersetzt wird. Eine Crowbar mit durchbrennender 
Sicherung könnte aber nicht die spezielle Spannungsversorgung vor 
Problemen wie Überhitzung schützen.

Eine Lösung wäre ein mechanisch verrastendes Miniaturrelais, dass im 
Fehlerfall schalten könnte. Das müßte aber wirklich klein sein, da der 
Bauraum knapp ist. Vielleicht 15x10x4mm, gerne erheblich darunter. Ich 
habe schon überlegt, ob es Reedrelais gibt, die nach einmaligem Auslösen 
selbsthaltend sind, z.B. durch Magnete. Wenn man aktiv einen Crowbar-FET 
durchsteuern will, setzt das immer noch eine gewisse Gatespannung am FET 
voraus, die aufrechterhalten werden muß.

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