Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik welche Diode?


von Kurt B. (kurt-b)


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Ich suche eine Diode die, als Verpolungsschutz verwendet, nach einer 
selbstrückstellenden 100mA Sicherung dafür sorgt dass da nichts 
passiert.
Die Spannung beträgt irgendwas bei 4,5V.
Mir geht es um den Leckstrom, dieser sollte (Batteriebetrieb) sehr klein 
sein.
Normalerweise nehm ich eine 1N4007, jedoch vermute ich dass es noch 
Leckstromärmere gibt die da auch taugen.
Hat jemand einen Tipp?


Kurt

von Simon R. (simon_r44)


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Nimm eine Schottky Diode mit einem Spannungsabfall von 0,5V

Dann lässt du 5V durch.

von Kurt B. (kurt-b)


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Simon R. schrieb:
> Nimm eine Schottky Diode mit einem Spannungsabfall von 0,5V
>
> Dann lässt du 5V durch.


Geht nicht, die 0,5V hab ich nicht, die brauch ich selber.


Kurt

von HildeK (Gast)


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Simon R. schrieb:
> Nimm eine Schottky Diode mit einem Spannungsabfall von 0,5V

Schottky und 'geringer Leckstrom' passen nicht zusammen!

von Kurt B. (kurt-b)


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HildeK schrieb:
> Simon R. schrieb:
>> Nimm eine Schottky Diode mit einem Spannungsabfall von 0,5V
>
> Schottky und 'geringer Leckstrom' passen nicht zusammen!

Simom meint in Reihe geschaltet, geht aber nicht weil ich mit jedem mV 
knausern muss.

Ich werde mich mit den 5µA (25°) abfinden müssen denn da wo die 
eingesetzt wird ist es immer -kalt- und dann werdens wohl auch noch 
weniger sein.


 Kurt

von Martin S. (sirnails)


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Die 1N400x Serie ist für 1A gedacht, die 4007 für 1000V Sperrspannung, 
die 4001 für 50V. Eventuell ergeben sich dadurch auch Unterschiede im 
Leckstrom und der Durchlassspannung - das Datenblatt spezifiziert das 
nicht näher. Da würde ich mal ansetzen.

Kurt Bindl schrieb:
> Simom meint in Reihe geschaltet, geht aber nicht weil ich mit jedem mV
> knausern muss.

Also irgendwie verstehe ich Deine Frage nicht. Du sprichst von 
Leckstrom, und den hat eine Diode nur in Sperrrichtung. Und das ist ja 
kein Anwendungsfall sondern nur ein Fehlerszenario und damit kein 
Normzustand.

Jetzt sprichst Du von mV also Spannung.

Das passt irgendwie nicht so ganz füreinandern.

Die 5µA aus dem Datenblatt sind bei der maximalen Sperrspannung 
angegeben. Du kannst davon ausgehen, dass bei einer Spannung von 4,5V 
der Leckstrom deutlich niedriger ist. Aber das müsstest Du nachmessen, 
da sich das DB - wie gesagt - ausschweigt.

von tom57 (Gast)


Angehängte Dateien:

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Hallo,
wie wäre es mit dieser Schaltung als Verpolschutz?

Gruß

von Axel S. (a-za-z0-9)


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Martin Schwaikert schrieb:
> Also irgendwie verstehe ich Deine Frage nicht. Du sprichst von
> Leckstrom, und den hat eine Diode nur in Sperrrichtung. Und das ist ja
> kein Anwendungsfall sondern nur ein Fehlerszenario und damit kein
> Normzustand.
>
> Jetzt sprichst Du von mV also Spannung.
>
> Das passt irgendwie nicht so ganz füreinandern.

Das paßt schon. Kurt war sich nur zu fein, sein Problem komplett zu 
beschreiben oder gar einen Schaltplan zu malen <seufz>

Anscheinend will er die Diode parallel zum Versorgungseingang seiner 
Schaltung tun so daß sie bei korrekter Polung sperrt und bei falscher 
Polung die anliegende Spannung kurzschließt. Und er hat eine 100mA 
Polyfuse noch vor der Diode, um den Strom in diesem Szenario zu 
begrenzen.

Er braucht also eine Diode die kurzfristig den Auslösestrom und 
dauerhaft den Haltestrom seiner Polyfuse aushält (Werte?) und bei 4.5V 
möglichst wenig Sperrstrom hat. Eine 1N400x ist IMHO keine besonders 
gute Wahl, denn die ist nicht auf niedrigen Sperrstrom optimiert. 
Andererseits sind 5µA bei 25°C und maximaler Sperrspannung auch nicht 
soo schlecht.

Besser wäre eine Schaltdiode wie der Oldie 1N4148. Allerdings verträgt 
die nur 200mA - das könnte knapp werden. BAV70 liegt hier noch in meiner 
Datenblattsammlung. Doppeldiode, kann bis 300mA wobei nicht klar ist ob 
das für beide Dioden parallel gilt. Sperrstrom jeweils um die 25nA @ 
20V/25°C (typischer Wert)


XL

von Lutz M. (themroc)


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Dafür haben die Teilehöker ne parametrische Suche. Guggstu hier:

http://de.mouser.com/Semiconductors/Discrete-Semiconductors/Diodes-Rectifiers/Diodes-General-Purpose-Power-Switching/_/N-ax1mp/?Ns=Maximum%20Reverse%20Leakage%20Current|0

Oder hier:

http://de.mouser.com/Semiconductors/Discrete-Semiconductors/Diodes-Rectifiers/Rectifiers/_/N-ax1mb/?Ns=Reverse%20Current%20IR|0

Allerdings: Wenn Du jedem mV knausern musst, nimm die Schaltung von 
tom57. Die Z-Diode kannst bei 4.5V auch weglassen. Die ist viel 
eleganter als diese Brachialmethode mit Sicherung/Diode, verursacht 
weniger Spannungsabfall (Faktor >1000 besser als ne Sicherung) und 
bietet besseren Schutz (selbst ne Schottkydiode lässt noch -0.2V an 
deine Schaltung).

von Kurt B. (kurt-b)


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Axel Schwenke schrieb:
> Martin Schwaikert schrieb:
>> Also irgendwie verstehe ich Deine Frage nicht. Du sprichst von
>> Leckstrom, und den hat eine Diode nur in Sperrrichtung. Und das ist ja
>> kein Anwendungsfall sondern nur ein Fehlerszenario und damit kein
>> Normzustand.
>>
>> Jetzt sprichst Du von mV also Spannung.
>>
>> Das passt irgendwie nicht so ganz füreinandern.
>
> Das paßt schon. Kurt war sich nur zu fein, sein Problem komplett zu
> beschreiben oder gar einen Schaltplan zu malen <seufz>
>

Stimmt schon, hab grad überlegt das zu malen.


> Anscheinend will er die Diode parallel zum Versorgungseingang seiner
> Schaltung tun so daß sie bei korrekter Polung sperrt und bei falscher
> Polung die anliegende Spannung kurzschließt. Und er hat eine 100mA
> Polyfuse noch vor der Diode, um den Strom in diesem Szenario zu
> begrenzen.
>

Genau so! Jetz hab ich auch einen R-Wert für die Sicherung, er liegt 
irgendwo zwischen 2 und 3 Ohm.
Die Versorgungsspannung kann bis 5V gehen, somit können max 2,5A 
fliessen
Jedoch ist eine Polyfuse ziemlich träge und das bedeutet eben dass diese 
2A doch ev. 1...3 s anliegen, das schafft eine 1N4148 nicht.

Die 5µA kann ich verkraften, das passt schon.

Die Reihenschaltung, welche ja die sparsamste wäre, geht nicht denn die 
abfallenden 500mV will ich nicht hergeben, die tun mir wesentlich mehr 
weh als die 1..5 µA der 1N4007.


 Kurt

von Lutz M. (themroc)


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Kurt Bindl schrieb:

> Genau so! Jetz hab ich auch einen R-Wert für die Sicherung, er liegt
> irgendwo zwischen 2 und 3 Ohm.

Rdson eines anständigen MOSFET liegt irgendwo bei einem milliohm....

von Martin S. (sirnails)


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Kurt Bindl schrieb:
> 1..5 µA der 1N4007.

Vermutlich sogar noch weniger. Vishay hat im Datenblatt ein recht 
eigenwilliges Diagramm, dort ist es aber in Prozent zum Maximalstrom 
angegeben - auf die Schnelle war mir das nicht sehr eingänglich. 
Allerdings lässt der Trend vermuten, dass es bei 4,5...5V irgendwas im 
nA Bereich sind.

von Kai K. (klaas)


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>Die Reihenschaltung, welche ja die sparsamste wäre, geht nicht denn die
>abfallenden 500mV will ich nicht hergeben, die tun mir wesentlich mehr
>weh als die 1..5 µA der 1N4007.

Das hat nicht zufällig mit deinem anderen Thread mit dem "7812" zu tun? 
Schildere doch bitte endlich vollständig dein Projekt, anstatt hier eine 
neue Baustelle aufzumachen.

von Christoph db1uq K. (christoph_kessler)


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Als Schutzdiode für Verpolung und Überspannung gibt es spezielle Dioden, 
die vor allem auch definiert Leistung in Wärme umwandeln können. Sie 
werden nach Kilowatt angeboten, die sie sehr kurzzeitig aufnehmen können 
und danach üblicherweise einen Kurzschluß bilden.
Markennamen Transzorb, Transil.
Beispiele:
http://www.reichelt.de/Ueberspannungs-schutzdioden/2/index.html?&ACTION=2&LA=2&GROUPID=3000

von Kurt B. (kurt-b)


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Kai Klaas schrieb:
>>Die Reihenschaltung, welche ja die sparsamste wäre, geht nicht
> denn die
>>abfallenden 500mV will ich nicht hergeben, die tun mir wesentlich mehr
>>weh als die 1..5 µA der 1N4007.
>
> Das hat nicht zufällig mit deinem anderen Thread mit dem "7812" zu tun?
> Schildere doch bitte endlich vollständig dein Projekt, anstatt hier eine
> neue Baustelle aufzumachen.

Mit dem "7812" hat das direkt nichts zu tun, da hab ich ja genügend 
-Strom-, hier nicht, denn da geht's um Batt-Versorgung.
Und da will ich halt jedes mV und µA ausnutzen, darum auch keine 
Flussdiode, sondern eine die dann schaltet/eingreift wenn die Spannung 
wirklich mal falsch angelegt wird.

Die 1N4007 habe ich hier und schon eingelötet, das passt dann schon.
Der "7812" muss momentan ein wenig warten da noch Platinen zu bestücken 
sind. Komme aber bestimmt wieder darauf zurück.

Meine nächste Frage hier könnte Goldcap betreffen, da geht's dann auch 
um den Leckstrom.
Im Visier habe ich 5,5V und 0,1F.
Soweit ich weiss müssen diese erstmal "formatiert" werden, dabei nehmen 
sie einen erhöhten Leckstrom auf, der sinkt aber dann stark ab.
Naja, wird sich zeigen.


 Kurt

von Kai K. (klaas)


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>Und da will ich halt jedes mV und µA ausnutzen, darum auch keine
>Flussdiode, sondern eine die dann schaltet/eingreift wenn die Spannung
>wirklich mal falsch angelegt wird.

Diese Paralleldioden müssen teilweise extrem hohe Surge-Ströme 
aufnehmen. Und eine Polyfuse braucht teilweise eine erhebliche Zeit zum 
Ansprechen. Da ist die Diode schnell zerstört.

Besser ist es, den Spitzenstrom mit einem Hochlastwiderstand auf einen 
von der Diode noch händelbaren Wert zu begrenzen. Der spezifizierte 
Surge-Strom ist dafür ein Anhaltspunkt.

Als Widerstand ist die "CCR 2W" Serie geeignet. Dieser hält kurzzeitig 
über 200kW aus:

http://de.farnell.com/jsp/search/browse.jsp;jsessionid=PTDSMHIE45CPOCQLCIRJLTQ?N=0&Ntk=gensearch&Ntt=ccr+2w&Ntx=mode+matchallpartial&exposeLevel2Refinement=true&suggestions=false&ref=globalsearch&_requestid=419354

Oder die CMB0207 Serie, nicht ganz so robust, aber dafür SMD:

http://de.farnell.com/jsp/search/browse.jsp;jsessionid=PTDSMHIE45CPOCQLCIRJLTQ?N=0&Ntk=gensearch&Ntt=cmb0207&Ntx=mode+matchallpartial&exposeLevel2Refinement=true&suggestions=false&ref=globalsearch&_requestid=419873

von Kurt B. (kurt-b)


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Kai Klaas schrieb:
>>Und da will ich halt jedes mV und µA ausnutzen, darum auch keine
>>Flussdiode, sondern eine die dann schaltet/eingreift wenn die Spannung
>>wirklich mal falsch angelegt wird.
>
> Diese Paralleldioden müssen teilweise extrem hohe Surge-Ströme
> aufnehmen. Und eine Polyfuse braucht teilweise eine erhebliche Zeit zum
> Ansprechen. Da ist die Diode schnell zerstört.
>
> Besser ist es, den Spitzenstrom mit einem Hochlastwiderstand auf einen
> von der Diode noch händelbaren Wert zu begrenzen. Der spezifizierte
> Surge-Strom ist dafür ein Anhaltspunkt.
>
> Als Widerstand ist die "CCR 2W" Serie geeignet. Dieser hält kurzzeitig
> über 200kW aus:
>
> http://de.farnell.com/jsp/search/browse.jsp;jsessi...
>
> Oder die CMB0207 Serie, nicht ganz so robust, aber dafür SMD:
>
> http://de.farnell.com/jsp/search/browse.jsp;jsessi...

Die Überlegung geht so:
Es wird hoffentlich nicht passieren dass die Spannung falsch angelegt 
wird, wenns doch passiert ist die Opferung der Diode das kleinere Übel.
Lieber die Diode wechseln als den AVR mitsamt SMD-DA-Wandler usw. 
wegwerfen.

Die Sicherung hat einen R von 2...3 Ohm, die Spannungsquelle, eine Batt. 
mit 4,5V ist auch nicht unendlich niederohmig.
Also wird der Strom schon nicht in den Himmel wachsen.
Die Sicherung ist langsam, das ist mir klar.
Bisher hat eine 1N4007 Diese Malträtierung immer überlebt, ob der 
Leckstrom dann hochgeht weis ich nicht.

Es ist ein wenig Spekulation dabei, ich weiss, wird schon gut gehen.
Die Verpolung kann eigentlich nur beim Zusammenbauen oder Bat-Wechsel 
passieren.


 Kurt

von Magic S. (magic_smoke)


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Bei manchen Fehler-Szenarien sollte man dazusagen, wer etwas 
kaputtkriegen WILL, der kriegt's auch kaputt.

von Michael_ (Gast)


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Irgendwas passt hier wieder nicht.
Welche Batterie mit 4,5V soll denn das sein?
NiCd, Blei, LiIonen, Alkaline fallen weg, die ergeben nicht diese 
Spannung.
Aber alle haben größere Schwankungen. Da zieht das Argument mit der 
Schottky nicht.
Und dann muß ja genug Leistung vorhanden sein, um deine Sicherung 
durchbrennen zu lassen.
Wenn aber die Spannungsquelle so eine Leistung hat, dann kommt es auf 
ein paar µA auch nicht an.
Es fehlen weitere Angaben.

von Kurt B. (kurt-b)


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Michael_ schrieb:
> Irgendwas passt hier wieder nicht.
> Welche Batterie mit 4,5V soll denn das sein?

3 x 1,5


> NiCd, Blei, LiIonen, Alkaline fallen weg, die ergeben nicht diese
> Spannung.
> Aber alle haben größere Schwankungen. Da zieht das Argument mit der
> Schottky nicht.

Doch, das zieht.
0,5V weniger bedeutet das ein Teil der Batt weggeworfen wird, denn die 
Schaltung kann noch bei <2,5 V arbeiten, warum soll ich 0,5 verschenken?


> Und dann muß ja genug Leistung vorhanden sein, um deine Sicherung
> durchbrennen zu lassen.

Eine 100mA ist bald durch.
Wenn die Bat leer ist dann ist eh egal, die Gefahr der Falschpolung 
besteht ja auch nur bei neuer Bat.


> Wenn aber die Spannungsquelle so eine Leistung hat, dann kommt es auf
> ein paar µA auch nicht an.
> Es fehlen weitere Angaben.

Doch, da geht's um die Lebensdauer, nicht um Tage, sondern um Jahre.
Es kann schon sein dass ich ein wenig übertreibe, zurückrudern kann ich 
immer noch, aber erst will ich wissen was geht und was nicht.


 Kurt

von holger (Gast)


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>> Welche Batterie mit 4,5V soll denn das sein?
>
>3 x 1,5

Buhahaha;)

von Kurt B. (kurt-b)


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holger schrieb:
>>> Welche Batterie mit 4,5V soll denn das sein?
>>
>>3 x 1,5
>
> Buhahaha;)

Ergibt die gefragten 4,5V

Es ist also eine Anordnung dreier, in Reihe geschalteter Zellen a' 1,5V
Das müsste doch reichen um zu erkennen woher die Spannung kommt und um 
welchen "Typ" es sich nicht handeln kann.

 Kurt

Das bringt mich auf eine Idee:
welcher Batterietyp bringt, bei gegebenem Volumen die grösste Ausbeute?
Spannung >3...<5,4V

: Bearbeitet durch User
von Michael_ (Gast)


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Kurt Bindl schrieb:
> Es ist also eine Anordnung dreier, in Reihe geschalteter Zellen a' 1,5V
> Das müsste doch reichen um zu erkennen woher die Spannung kommt und um
> welchen "Typ" es sich nicht handeln kann.

Du willst etwas mit hochpräzisen mV und µA machen.
Aber deine 4,5V hast du nur im Leerlauf und bei fabrikneuen Zellen.
Dir fehlen einfach die Grundlagen.
Bau eine GE-Diode oder die FET-Lösung ein und gut ist es.

von Axel S. (a-za-z0-9)


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Michael_ schrieb:
> Kurt Bindl schrieb:
>> Es ist also eine Anordnung dreier, in Reihe geschalteter Zellen a' 1,5V
>> Das müsste doch reichen um zu erkennen woher die Spannung kommt und um
>> welchen "Typ" es sich nicht handeln kann.
>
> Du willst etwas mit hochpräzisen mV und µA machen.

Von wo hast du das denn herbei haluziniert?

> Aber deine 4,5V hast du nur im Leerlauf und bei fabrikneuen Zellen.

Ja. Und? Wenn er lange Laufzeit will, dann muß er jedes bisschen Energie 
aus der Zelle (den Zellen) saugen. 0.5V verschenken heißt dann Laufzeit 
verschenken.

Hast du mal in das Datenblatt eines aktuellen AVR geschaut? Die laufen 
mit 1.8V bis 5.5V. Also ganz problemlos über den gesamten 
Spannungsbereich den 3 Alkali-Zellen über ihre Lebensdauer haben können.

> Dir fehlen einfach die Grundlagen.

Und du laberst bloß dämlich. Und weil dir das anscheinend selber klar 
ist, auch noch anonym. Geh weg!


XL

von Axel S. (a-za-z0-9)


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Kurt Bindl schrieb:
> welcher Batterietyp bringt, bei gegebenem Volumen die grösste Ausbeute?
> Spannung >3...<5,4V

Sowohl bei Primärzellen auch auch bei Akkus bringen lithiumbasierte 
Systeme die höchste Kapazität pro Volumen. Gerade Lithium-Primärzellen 
sind aber teuer und werden in Kapazität/Preis wohl von Alkali-Mangan 
geschlagen.

Ansonsten gilt, daß der Anteil am Volumen der für Isolation und Gehäuse 
drauf geht, um so größer ist je kleiner die Batterie ist. Das ist das 
Quadrat-Kubik-Gesetz. Dadurch hat eine Monozelle mehr Kapazität pro 
Volumen als eine AAA.


XL

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