Spannung begrenzen mit Zener ?

[Martin S. (der_nachbauer)]

Ahoy.

Hab da mal eine - wahrscheinlich triviale - Frage:
Wenn ich eine Zener in Sperrichtung zwischen ein Signal und Masse setze, 
begrenzte ich dadurch effektiv die Spannung des Signals auf den 
Spannungswert der Zener ?

Also die Beschaltung, wie sie z.B. auch hier 
http://vusb.wikidot.com/Hardware vorgeschlagen wird.

Hab da gerade ein Brett vorm Kopp.

(Hintergrund: Ich hatten mal erfolgreich Elms mp3 player aufgebaut, mir 
aber - wahrscheinlich wegen zu hoher Vcc eine SD Karte gegrillt, weil in 
der Schaltung keine Spannungsbegrenzung vorgesehen ist.)

[manny (Gast)]

Martin Schröer schrieb:
> wahrscheinlich wegen zu hoher Vcc eine SD Karte gegrillt, weil in
> der Schaltung keine Spannungsbegrenzung vorgesehen ist.
Hast du die mit > 3.3V betrieben?
Oder waren deine Steuersignale größer als 3.3V?

Hilfreich hier die Spec der SD-Karten.

[Bernd S. (bernds1)]

Martin Schröer schrieb:
> Ahoy.
>
> Hab da mal eine - wahrscheinlich triviale - Frage:
> Wenn ich eine Zener in Sperrichtung zwischen ein Signal und Masse setze,
> begrenzte ich dadurch effektiv die Spannung des Signals auf den
> Spannungswert der Zener ?
>
Aber nur, wenn ein Widerstand im Spiel ist, an dem die Spannung auch 
abfallen kann.
Beim Überschreiten der Zenerspannung wird die Diode ja leitend. Dadurch 
erhöht sich der fließende Strom. Und wenn dieser Strom über einen 
Widerstand fließt, der in Reihe liegt, hat man an dem Widerstand einen 
Spannungsabfall. Die "Quellenspannung" minus dem Spannungsabfall ergibt 
dann die "begrenzte" Spannung.

[Martin S. (der_nachbauer)]

Hmm, wenn ich's nicht völlig falsch verstanden habe, wird's bei v-usb 
aber doch genau so gemacht ?

[Tipsi (Gast)]

Bernd hat es etwas unglücklich beschrieben.

Nimm ne Zenerdiode mit Vorwiderstand.
Die Zenerspannung der Z-Diode (in Sperrrichtung zur Quellspannung) liegt 
über dieser dann an, wenn ca. der angegebene Zenerstrom durch die 
Z-Diode fließt. Sofern die Quellspannung hoch genug ist...

Der Vorwiderstand wird zur Strombegrenzung benötigt, da sonst der Strom 
durch die Zenerdiode immer weiter ansteigt und an ihr eine zu hohe 
Verlustleistung abfällt.

Die Stabilisierte Spannung liegt an der Z-Diode an. Um den Vorwiderstand 
zu Dimensionieren rechnest du:

(Quellspannung - Zenerspannung)/benötigter Zenerstrom = 
Vorwiderstandswert

Und wie gesagt deine gewollte stabiliesierte Spannung greifst du an der 
Zenerdiode ab.

[Bernd S. (bernds1)]

Martin Schröer schrieb:
> Hmm, wenn ich's nicht völlig falsch verstanden habe, wird's bei v-usb
> aber doch genau so gemacht ?


Ja klar, wollte ich doch auch nicht in Frage stellen.

Du hattest nur von den Z-Dioden allein gesprochen und da wollte ich 
nochmal auf die notwendigen Widerstände hinweisen.

In dem Artikel steht aber auch, daß man auf jeden Fall die Spannung mit 
den eingebauten Z-Dioden nochmal nachmessen sollte, um sicherzugehen, 
daß die Begrenzung auch funktioniert.
Und da steht auch, daß dies keine saubere Lösung ist. Z-Dioden haben 
viele Verhaltensweisen, besonders bei kleinen Strömen, die eine 
Vorhersage der Resultate schwer reproduzierbar macht.

Also wenn bei dir eine SD-Karte gestorben ist, kann das an Vcc liegen, 
aber auch an den Signalleitungen, die eventuell mehr als 3,3V hatten.