Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik 3.3V Z-Diode erzeugt nur 2.57V


von Dominik (Gast)


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Hallo,
irgendwie hänge ich hier gerade an einem Problem.
Ich wollte aus 5V ca. 3-3.3V erzeugen. Also dachte ich, dass ich einfach 
eine Z-Diode nutzen könnte.
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---(5V)       -(3.3v Z-Diode) ()Messgerät
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 - (0V)       |               |
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Ich messe aber seltsamerweise nur ca. 2.57V. Nutze ich einen erheblich 
kleineren Widerstand, komme ich auf 3.02V. Woran liegt das? Der 
Widerstand sollte doch eigenlich nur den Strom begrenzen oder stehe ich 
gerade komplett auf dem schlauch?

Viele Grüße

Dominik

von Alexander U. (alexander_u)


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Hallo,

Mal die UI Kennlinie im Datenblatt angeschaut?

mfg
alex,

von Dominik (Gast)


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Leider kein Datenblatt vorhanden (habe auch schon den Händler 
angefragt).
Also bleibt mir jetzt nur probieren übrig und eine Zwischenlösung von 
einem sich erwärmenden Widerstand und etwas zu kleiner Spannung.
Sehe ich das richtig? :)

Grüße

Dominik

von Helmut S. (helmuts)


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Alle Z-Dioden für Spannungen unter 3,xV sind so lausig (flache 
Kennlinie), dass die nur als grober Überspannungsschutz taugen. Nimm 
einen integrierten Low-Drop 3,3V Spannungsregler.

von Dominik (Gast)


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Wenn es so nichts wird, wird es wohl darauf hinauslaufen müssen. :(

von Wilhelm F. (Gast)


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Dominik schrieb:

> Leider kein Datenblatt vorhanden (habe auch schon den Händler
> angefragt).

Mach mal ein Foto, mit einem Lineal nebendran zur Größenvorstellung. 
Vielleicht können wir was über die Leistung schätzen, raten.

Sonst mußt du mal selbst irgendwie eine Kennlinie aufnehmen.

von Amateur (Gast)


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Wenn Du nicht gerade die neue Diode von Überkandidelt & Son erwischt 
hast, schau Dir doch mal eine, von der Bauform her ähnliche, Diode eines 
08/15-Herstellers an.

Die Werte, die Du da findest, dürften wohl praktikabel sein.

Auf Verdacht hin, ohne Datenblatt, würde ich es mal mit 10mA versuchen, 
also ca. 150/180 Ohm.

von oszi40 (Gast)


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Dominik schrieb:
> Ich messe aber seltsamerweise nur ca. 2.57V.

Dann hat Deine Z-Diode gelogen oder die Last ist zu niederohmig (weshalb 
die Spannung schon ohne Deine Z-Diode zusammenbricht)?

von SCR (Gast)


Angehängte Dateien:

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Vielleicht eine Typenbezeichnung geben? Händleranfage? Das Netz ist voll 
davon, BSP 1SMA5913, 3.3V, 1.5W, SMD von ONSEMI.

von Loeter (Gast)


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Das ist ganz normal bei Z-Dioden unter 5 Volt, die haben eine sehr 
"weiche" Kennlinie.

Ich nehm deswegen lieber sowas hier...
https://guloshop.de/shop/Spannungsregler/Low-Drop-Spannungsregler-LP2950-3-3V::74.html
oder von hier...
http://www.reichelt.de/ICs-LMC-LS-/LP-2950-ACZ3-3/3/index.html?;ACTION=3;LA=446;ARTICLE=122756;GROUPID=5467;artnr=LP+2950+ACZ3%2C3
Conrad hat ihn leider nicht für 3,3V.

von Dominik (Gast)


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Also es handelt sich um eine 0,5W 3.3V Z-Diode in Minimelfbauform.
Als Last hängt ein DCF-Empfänger von Pollin dran. (Stromaufnahme <90µA; 
daher dachte ich zunächst an etwas kleines wie die Z-Diode anstatt eines 
LDOs)

Habe gerade keine passenden Widerstände, um es mit diesen zu testen. 
Werde das morgen nachholen.


Grüße

Dominik

von Dominik (Gast)


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Hatte die letzten beiden Antworten erst nach dem Absenden gesehen.
Werde wohl auch jetzt auf einen LDO ausweichen. Aber es kamen jetzt noch 
Hinweise und für mich ist es interessant sowas zu wissen. :)

von Wilhelm F. (Gast)


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Dominik schrieb:

> Habe gerade keine passenden Widerstände, um es mit diesen zu testen.
> Werde das morgen nachholen.

Wenn du etwa vor hattest, Energie einzusparen: Die Z-Diode braucht zum 
ordentlichen Betrieb als Faustformel allermindestens 1/10 ihrer 
Nennleistung. Bei gut gewählten Arbeitspunkten sowas um 1/2 
Nennleistung.

Ich fürchte, da ist gegenüber einem LDO nicht viel mit Sparen, wenn man 
dann alle anderen schlechten Eigenschaften wie Load Rejection und Line 
Rejection mit einbezieht, diese Idee hatten andere Leute bestimmt auch 
schon.

von Dominik (Gast)


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Soweit gingen meine Gedanken nicht. :)
Ist ja auch nur eine kleine private Bastelei und wollte es halt 
ausprobieren. Hatte halt mal gelesen, dass man für kleine Lasten einfach 
eine Z-Diode nehmen kann. Dachte mir halt, dass ich es ja mal probieren 
kann. Aber ich sehe schon; lieber einen LDO nehmen. :)

von Amateur (Gast)


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Beim Vergleich:

LDO vs. (Zehnerdiode + Widerstand)

kann letztere Kombination fast nur verlieren.

Selbst eine Antiquität in der TO92-er Hütte nimmt da nicht viel weniger 
Platz ein - von den Werten mal ganz abgesehen.

von Lothar S. (loeti)


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Was für Lastströme bis ca. 15mA auch ganz gut funktioniert ist das in 
Reihe schalten zweier roter LEDs mit 1,6V bis 1,8V Flußspannung.
http://www.pollin.de/shop/dt/MTYyOTc4OTk-/Bauelemente_Bauteile/Aktive_Bauelemente/LEDs/LED_rot_220_mcd_QT_Optoelectronics_MV8140.html
Die Durchlaßkennlinie der LEDs ist wesentlich steiler als einer Zener 
dieser Spannung und man hat gleichzeitig eine optische 
Einschaltkontrolle.

Grüße Löti

von Carsten R. (kaffeetante)


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Falls kein LDO greifbar ist könnte man auch einen TL431 nehmen. Der 
Aufbau ist dem Bisherigen ähnlich: Der TL431 kommt anstelle der Z-diode 
und ein Spannungsteiler teilt die vorgesehenen 3,3 Volt auf die 2,5 Volt 
der Referenz des TL431 herunter.

Nebenbei:

Der Pollin DCF-Empfänger benötigt nicht unbedingt 3,3 Volt. Je nachdem 
was da sonst noch verbaut ist und davon versorgt wird wären die 
2,irgendetwas Volt für den DCF auch ok.

von Dominik (Gast)


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??
Eben noch einmal online nachgeschaut und stimmt; der DCF braucht nicht 
zwingend die 3.xxV; steht in dem Datenblatt hier noch anders.

Aber ich spare mir glaube ich die frickeleien und mache es gleich 
vernünftig mit einem LDO.
Die zwei roten LEDs wären zwar auch noch eine Möglichkeit aber ich mache 
es wie gesagt jetzt vernünftig mit einem LDO.

Vielen Dank übrigens für eure ganzen Hilfestellungen! :)

Grüße

Dominik

von Wolfgang H. (frickelkram)


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Du kannst schon eine Z-Diode so nutzen, wie Du das versucht hast.
Allerdings nicht ohne ein wenig zu rechnen und die Kennlinie zu kennen. 
Wunder von der Stabilisierung darfst Du auch nicht erwarten. Ich vermute 
aber das die 5V Eingangsspannung schon mal recht stabil ist. Wenn der 
Strom den das DCF77 Modul zieht relativ konstant ist kann die Diode 
ausreichend sein. Es kommt nur darauf an den Widerstand richtig zu 
berechnen.
http://www.elektronik-kompendium.de/sites/slt/1012151.htm

Klar, ein LDO ist einfacher einzusetzen, da musst Du nicht viel rechnen, 
höchstens mal die Grenzwerte überschlagen. Der Regelt auch besser, aber 
Du brauchst das wahrscheinlich gar nicht.
Ansonsten ist der Tip mit den LEDs wirklich nicht verkehrt. Die kleinen 
Z-Dioden nehme ich auch nur als Begrenzer für USB-Interfaces, selbst 
dann muss man immer mal nachmessen, ob die Pegel wirklich stimmen ...

Der TL431 ist auch sehr gut einsetzbar, allerdings frisst der auch 
Strom, wenn er optimal arbeiten soll. Wenn Du wenig Stromverbrauch haben 
möchtest kannst Du auch Dioden in Serie schalten. Die 5V sind ja stabil. 
Ob Du die 3V wirklich Haargenau einhalten musst ist auch nicht gesagt, 
Carsten schreibt ja schon das sich das Modul auch mit weniger zufrieden 
gibt. Also musst Du nur so viele Dioden oder und LEDs in Serie schalten 
bis Du ca. 2V von den 5V los bist.

von Wolfgang H. (frickelkram)


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Hi Dominik,

Dominik schrieb:
> ??
...
> Aber ich spare mir glaube ich die frickeleien und mache es gleich
> vernünftig mit einem LDO.
...
> Dominik

also "vernünftig" sind alle Lösungen. Alle haben spezifische Vor- und 
Nachteile. Die "unvernünftigste Bastellösung" mit Dioden in Serie wird 
auch funktionieren.

Frickelei wird es wenn Du ohne Wissen, einfach etwas zusammen bastelst 
bist es irgendwann aus unerfindlichen Gründen funktioniert.
Wenn Du die Schaltung für einen definierten Anwendungsfall berechnet 
hast, und ein bewusst gewähltes Design einsetzt, ist das keine 
Frickelei. Egal wie einfach die Lösung ist.

von Carsten R. (kaffeetante)


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Dominik schrieb:
> Aber ich spare mir glaube ich die frickeleien und mache es gleich
> vernünftig mit einem LDO.

Ein TL431 ist keine Bastellösung :) Das ist auch ein Regler.

Dominik schrieb:
> Also es handelt sich um eine 0,5W 3.3V Z-Diode in Minimelfbauform.
> Als Last hängt ein DCF-Empfänger von Pollin dran. (Stromaufnahme <90µA;

Was auch immer Du nun baust, vergiß nicht, daß <90µA relativ wenig für 
manche Regler ist. Wenn das die einzige Last ist sollte zusätzlich 
irgendwie Energie verbraten werden. Die Regler brauchen etwas Durchsatz 
um vernünftig Regeln zu können. Bei zu kleiner Last kann die Regelung 
instabil werden.

Wolfgang Heinemann schrieb:
> Der TL431 ist auch sehr gut einsetzbar, allerdings frisst der auch
> Strom, wenn er optimal arbeiten soll.

Das relativiert sich dann wieder, je nach Auslegug der Schaltung. Ob ich 
nun über eine Zusätzliche Last Energie verbrate damit der LDO rund 
läuft, oder ob ich den TL431 diese Energie selbst fressen lasse ist dann 
auch egal. Ein Batteriegerät scheint es jedenfalls nicht zu werden.

von dolf (Gast)


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Dominik schrieb:
> Ich wollte aus 5V ca. 3-3.3V erzeugen. Also dachte ich, dass ich einfach
> eine Z-Diode nutzen könnte. |----[220]--------------------

oder ne blaue led missbrauchen.
zwei rote led´s oder ne ir led + ne rote led sollten es auch tun.
einfach mal mit 10ma betreiben und nachmessen ob´s passt.

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