Wenn ich parallel zu einem Schalter eine Zenerdiode schalte, dann
begrenzt die Zenerdiode die Spannungsspitze der induktiven Last auf die
Zenerspannung.
Das kann ich nachvollziehen.
Wenn ich parallel zum Schalter eine normale Siliziumdiode schalte, was
passiert dann? Wieso wirkt die Siliziumdiode parallel zum Schalter nicht
als Freilaufdiode? Wieso kommt da nur die Zenerdiode in Frage?
Wenn die Zenerdiode die Spannungsspitze auf Beispielsweise 12 Volt
begrenzen kann, warum kann eine Siliziumdiode parallel zum Schalter die
Spannungsspitze nicht auf 0.7 Volt begrenzen?
Vielen Dank im Voraus!
Ich kann nur ahnen, wie du die Zener-Diode verschalten willst, und dann
hilft sie eine negative Spannungsspitze von unter -12V vom Schalter
abzuhalten.
Das kann die normale Diode nicht, ausser du würdest sie falsch herum
einbauen, und dann ist der Schalter überflüssig.
Zeichne doch mal auf, wie die Schaltung genau aussieht (Schalter, Diode,
Last), dann klickts bei dir vermutlich auch schon...
Wenn du eine Diode in Serie zur Induktivität schaltest, sollte sie
zumindest so dimensioniert sein, dass sie erst oberhalb der
Versorgungsspannung leitend wird. Sonst leitet sie ständig, wenn der
Schalter offen ist.
Bei deinem Beispiel liegt an der Diode nach öffnen des Schalters die
Summe aus Versorgungsspannung + Induktionsspannung an.
Es hat schon seinen Grund, warum man die Freilaufdiode antiparallel zur
Induktivität anbringt. So schliesst sie nur die Induktionsspannung kurz
und sperrt in der Richtung des Arbeitsstromes..
Danke für die Antworten. Wieso wird denn wenn Zenerdioden als
Freilaufdioden benutzt werden parallel zur Induktivität zwei Zenerdioden
gegensinnig verschaltet? Wäre froh, wenn man mir das noch erklären
könnte.
Im normalen Betrieb wird die Durchbruchspannung der Zenerdiode nicht
überschritten. Nur die Spannungsspitzen lässt sie durch. Durch
verschalten von 2 gegensinnigen Zenerdioden in Reihe leiten sie
Überspannung in beiden Richtungen ab.
Stattdessen kann man auch eine TVS Diode benutzen.
https://de.wikipedia.org/wiki/Suppressordiode
Kaffeemann schrieb:> parallel zur Induktivität zwei Zenerdioden> gegensinnig verschaltet
Weil die Zenerdiode bei eingeschalteter Induktivität in
Durchlassrichtung betrieben würde, und das ist der Funktion nicht
dienlich. Man kann auch eine Zener- und eine normale Diode gegensinnig
verwenden, dann schaltet die Induktivität schneller ab als nur mit einer
Diode.
Georg
Kaffeemann schrieb:> Wenn ich parallel zu einem Schalter eine Zenerdiode schalte, dann> begrenzt die Zenerdiode die Spannungsspitze der induktiven Last auf die> Zenerspannung.
Das musste ich mir erst mal aufzeichnen, damit ich es verstehe:
1
ZD13
2
+---|<|----+ (andersum geht nicht, der Schalter würde)
3
| ` | (durch Diode in Leitrichtung überbrückt)
4
| / |
5
+12V ---+---o/ o---+
6
|
7
Last (Induktionsspannung beim Abschalten NEGATIV)
8
| (maximal 12V-13V, also -1V, -13V über Schalter)
9
Masse --------------+
> Wenn ich parallel zum Schalter eine normale Siliziumdiode schalte, was> passiert dann? Wieso wirkt die Siliziumdiode parallel zum Schalter nicht> als Freilaufdiode? Wieso kommt da nur die Zenerdiode in Frage?
1
1N4148
2
+---|<|----+ (andersrum geht nicht...)
3
| |
4
| / |
5
+12V ---+---o/ o---+
6
|
7
induktive Last
8
|
9
Masse --------------+
Induktionsspannung auch hier NEGATIV da sperrt Diode aber ewig, keine
Wirkung als Freilaufdiode.
> Addieren sich die beiden Diodenkennlinien
Ja
> und werden somit "steiler"?
Nein.
Wenn oben + ist, dann fällt an der oberen Diode 0,7V ab und an der
unetren die Zenerspannung.
Wenn oben - ist, dann fällt an der oberen Diode die zenerspannung ab und
an der unteren 0,7V.
Hallo MaWin, danke für deine Antwort.
Könntest du mir vllt auch diesen Aufbau erklären?
https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/0/08/Schutzbeschaltung-z-diode.svg
Die normale Diode ist in Sperrrichtung gepolt. Die Zenerdiode ebenfalls.
Wieso führt dies zu einem schnelleren Abschaltvorgang? Macht man von der
Steilheit der Zenerdiodenkennlinie gebrauch?
> 1N4141 ...> Induktionsspannung auch hier NEGATIV da sperrt Diode aber ewig,> keine Wirkung als Freilaufdiode.
Wobei man bei dieser Diode ausnutzen kann, dass ihre Sperrspannung knapp
über 100 Volt liegt. Oberhalb dieser Spannugn verhält sie sich ganz
ähnlich, wie eine Zenerdiode.
Ich habe das sogar mal in einem Gerät so entdeckt.
Kaffeemann schrieb:
>Das hab ich noch nicht so richtig verstanden.
Wenn man die Relaisspule abschaltet, polt sich
die Spannung um, die durch die Selbstinduktion der
Spule entsteht. Die Spule wird also selbst zur
Spannungsquelle mit umgekehrter Polarität. Der Strom
fließ aber in der selben Richtung durch die Spule
weiter, weil nun die Freilaufdiode in Durchlaßrichtung
ist. Die Diode begrenzt die Spannung nun auf 0.7V.
Das Magnetfeld baut sich nur langsam ab und das Relais
ist Abfallverzögert. Wenn nun noch eine Z-Diode in Reihe
dazugeschaltet wird, zum Beispiel 24V Z-Diode, dann wird
Die Spannung auf 24.7V begrenzt und das Magnetfeld wird
schneller abgebaut. Das Relais ist nun beim Abfallen
nicht mehr so träge.
Kaffeemann schrieb:> Wieso führt dies zu einem schnelleren Abschaltvorgang?
Weil die Spannung höher ist, die benötigt wird, um die
Freilaufeinrichtung zu überwinden, also wird mehr Energie (bei gleichem
anfänglchen Strom) aus der Induktivität gezogen, also sinkt der Strom
schneller.
Kaffeemann schrieb:
>Diode ist in Sperrrichtung gepolt. Die Zenerdiode ebenfalls.
In Sperrrichtung sperrt die Z-Diode nur unterhalb ihrer
Z-Diodenspannung. Eine 24V Z-Diode zum Beispiel sperrt
unterhalb 24V, darüber steigt der Strom steil an.
Danke für diese Antwort MaWiN. Genau das wollte ich wissen :) Vielen
Dank.
Ich habe nie daran gedacht, dass eine höhere Spannung zu einem
schnelleren Abschaltvorgang führt.
Kaffeemann schrieb:> Wieso wird denn wenn Zenerdioden als> Freilaufdioden benutzt werden parallel zur Induktivität zwei Zenerdioden> gegensinnig verschaltet? Wäre froh, wenn man mir das noch erklären> könnte.
Freilaufdioden werden benutzt, damit bei einer PWM und einer
Induktivität auch in den Spannungspausen der Strom weiterfliesst.
Das funktioniert nur, wenn die Diode (anti-)parallel zur Spule
gechaltet wird und diese eine möglichst kleine Durchlassspannung
hat. Solche Dioden benutzt man auch ohne PWM z.B. bei Relais um
die sog. Rückschlagspannung zu begrenzen. Hier ist eine lange
Stromflusszeit aber eher unerwünscht, sodas man dann manchmal
Z-Dioden nimmt, weil mit ihnen die Zeit verkürzt wird. Da aber
Z-Dioden in umgekehrter Richtung leiten, wird zusätzlich eine
normale Diode in Reihe geschaltet, um den Stromfluss bei ein-
geschaltetem Relais zu verhindern. Die Dioden an Relais sollte
man aber eigentlich nicht Freilaufdiode nennen, schon garnicht,
wenn man Z-Dioden nimmt, sondern eher Spannungsbegrenzungsdioden
o.ä.
Eine Frage hab ich noch:
Wenn ich zwei Zenerdioden gegensinnig verschalte (bei Uzener gleich 24
Volt)
Wird die Spannung dann auf 48 Volt begrenzt oder nur auf 24?
Und wozu das ganze? Die Induktionsspannung wird ein Schalter doch wohl
aushalten? Ist ja kein Transistor.
Günter Lenz schrieb:> Das Magnetfeld baut sich nur langsam ab und das Relais> ist Abfallverzögert
Abfallverzögert ist eine unglückliche Beschreibung.
Die Öffnungsgeschwindigkeit des Relaiskontakts wird verlangsamt. Dadurch
entsteht ein verstärkter Kontaktabbrand, bei hohen Gleichströmen kann
auch ein Lichtbogen entstehen. Auf jeden Fall verkürzt sich die
Lebensdauer des Relais.
MfG Klaus
Kaffeemann schrieb:> Wenn ich zwei Zenerdioden gegensinnig verschalte (bei Uzener gleich 24> Volt)> Wird die Spannung dann auf 48 Volt begrenzt oder nur auf 24?
Gegensinnig heisst bei Zenerdioden in Reihe, nicht antiparallel. Du hast
dann 24V plus ca 0,7V von der zweiten in Gegenrichtung betriebenen
Diode.
Es gibt auch bidirektionale Z-Dioden, da sind dann zwei in einem
Gehäuse.
soul e. schrieb:> Gegensinnig heisst bei Zenerdioden in Reihe, nicht antiparallel.
Ich hoffe doch dass niemand bei "gegensinnig" bei Zenerdioden auf die
Idee kommt, dass die antiparallel verschaltet sind.
Ich verwende den Begriff antiseriell...
Klaus schrieb:> Günter Lenz schrieb:>> Das Magnetfeld baut sich nur langsam ab und das Relais>> ist Abfallverzögert>> Abfallverzögert ist eine unglückliche Beschreibung.> Die Öffnungsgeschwindigkeit des Relaiskontakts wird verlangsamt. Dadurch> entsteht ein verstärkter Kontaktabbrand, bei hohen Gleichströmen kann> auch ein Lichtbogen entstehen. Auf jeden Fall verkürzt sich die> Lebensdauer des Relais.>> MfG Klaus
Das ist mal eine interessante Info, kannte ich noch nicht!
