Hallo zusammen, habe ein Problem mit dem Heißwerden einer Diodenkaskade. Ziel ist es, bei einer Stromstärke von 1,5 A ca. 10 V Spannung zu vernichten. Hierfür sind 14 Dioden (Standard-Gleichrichterdioden 3 A) in Reihe verschaltet. Mir ist klar, dass es hier zu 0,8 V * 1,5 A * 14 Watt Verlustleistung kommt, die Kaskade wird auch sehr schnell sehr heiß, so dass man die Finger davonlassen muss. Was ich allerdings nicht verstehe: Verwende ich bloß eine Diode und lass hierüber auch die 1,5 A fließen, wird diese nur Handwarm. Aber hier müßte doch auch 0,8 V * 1,5 A Watt entstehen, nicht weniger als bei jeder Einzeldiode oben. Der Effekt ist also: Umso mehr Dioden in der Kaskade, umso heißer wird hierin bei gleichem Strom EINE Einzeldiode. Kann mir das jemand erklären? Grüße Chris
Standard-Gleichrichterdioden und 0,8V Durchlassspannung passen nicht zusammen. Kontrollier das mal, das sollten mehr sein.
Christian H. schrieb: > Verwende ich > bloß eine Diode und lass hierüber auch die 1,5 A fließen, wird diese nur > Handwarm. Echt nur handwarm bei 1,5A? Was für eine Diode nutzt du denn. Zur eigentlichen Frage: die einzelne Diode wird Wärme über ihre Anschlussdrähte los (in eine Platine oder in eine lange "kalte" Kupferleitung: die wirken wie eine Art Kühlkörper). Wenn du viele Dioden nebeneinander betreibst, dann teilen diese sich den insgesamt verfügbare "Kühlkörper": statt eine "kalten Kuperleitung" sieht die Diode direkt an Anschlussbein schon die nächste Diode, die genau so stark heizt.
Deine Diode leitet ihre Abwärme nicht nur über ihr Gehäuse ab, sondern auch über die Anschlussdrähte. Bei 10 Dioden in Reihe hast du aber nur zwei Anschlussdrähte, die Wärme nach außen abführen. Deswegen werden sie heißer. 14 Watt ist ja auch nicht gerade wenig. Da muss man sich schon gedanken um eine gute Kühlung machen.
Die heizeb sich gegebseitig, die LP kann bei einer einzelnen weitaus besser kühlen.
Die sind alle auf der Leiterplatte montiert, sowohl die Kaskade, als auch die einzelne Diode. Die Anschlussdrähte sind relativ lange und gleich lang bei Einzeldiode und Kaskade. Die Dioden sind also nicht direkt miteinander verbunden.
Ok, einleuchtend. Die Dioden sind auf einer Lochraster montiert, d.h. Beinabstand von Diode zu Diode nur ein Loch.
und wie groß ist in der Kaskade der Abstand auf der Leiterplatte zwischen zwei Dioden? Oder anders gefragt: wie viel Leitplattenfläche hat die Einzeldiode als Kühlkörper zur Verfügung, wie viel Leiterplattenfläche haben die 10 Dioden zusammen als Kühlkörper?
Stefan U. schrieb: > Bei 10 Dioden in Reihe hast du aber nur zwei Anschlussdrähte, die Wärme > nach außen abführen. Deswegen werden sie heißer. Richtig, WENN man den Aufbau sehen würde, den uns Christian NATÜRLICH nicht gezeigt hat (als ob nicht jeder inzwischen ein Smartphone mit Kamera hätte, eventuell hat er ja die Anschlüsse lang gelassen).
also ich vermute dein Aufbau hat unterschiedliche Ströme, je nachdem ob du eine oder mehrere Dioden dranhast, daher nochmal: wie ist der Konstantstrom eingestellt?
schlechtes Timing: mein letzter Beitrag hätte vor deinem letzten Beitrag kommen sollen :-)
Die Dioden sind 1N 5059 2 A, habe auch mit 1N 5402 3 A experimentiert, gleiches Ergbenis.
Dioden stehen "in Reihe" zueinander Loch-Diode-Loch-Loch-Diode-Loch-Loch.... Die beiden Löcher sind normal miteinander verlötet. D.h. seitlich kann die Wärme von jeder Diode ungehindert weg, Luft zwischen Diode und Platine ca. 7 mm
Dioden sind liegend montiert, d.h. lange Anschlussdrähte, Diodenkörper 7 mm Luft zur Platinenoberseite.
ok, also LAbornetzteil dann diretk einmal: eine Diode gibt x Verlustleistung 10 Dioden müssen 10-fache Verlustleistung geben, weil 10fache Spannung, das sollte das Labornetzteil bestätigen. vlt kann dein Netzteil irgendwas nicht, den Strom bei der höheren Spannung oder sowas, test mal mit einer und zwei Dioden. Dein Denkansatz stimmt schon, Fehler ist dann irgendwas in der Ausführung, sollte aber leicht rauszutesten sein wenn du mal weniger Dioden anschließt.
Ja, und an allen Dioden der Kaskade (gemessen) fallen ca. je nach Temperatur 0,85 V ab. Das gleiche bei der Einzeldiode. Habe jetzt mal eine Einzeldiode OHNE Leiterplatte mit gleich langen Füßen getestet: Wird nur so warm, dass man sich die Finger nicht verbrennt. Versuchs jetzt mal mit weniger Dioden.
@ Christian Hauck (hauckchr) >habe ein Problem mit dem Heißwerden einer Diodenkaskade. Ziel ist es, >bei einer Stromstärke von 1,5 A ca. 10 V Spannung zu vernichten. Das ist keine Diodenkaskade sondern einfach eine Reihenschaltung. >Mir ist klar, dass es hier zu 0,8 V * 1,5 A * 14 Watt Verlustleistung >kommt, die Kaskade wird auch sehr schnell sehr heiß, so dass man die >Finger davonlassen muss. Ja, so macht man das nicht. Nutze ein Leistungs-Z-diode und einen passenden Kühlkörper. >weniger als bei jeder Einzeldiode oben. Der Effekt ist also: Umso mehr >Dioden in der Kaskade, umso heißer wird hierin bei gleichem Strom EINE >Einzeldiode. Weil die Kühlung über die Anschlüsse fehlt, siehe Artikel oben.
Noch ein Hinweis: Der Temperaturanstieg der Kaskade geht rasend schnell (konstant 1,5 A), die Erwärmung einer Einzeldiode auch bei 1,5 A geht sehr langsam.
Das Problem ist, dass ich einen E-Motor (vorwärts/rückwärts) betreiben muss und der soll erst bei 10 V Speisespannung loslaufen, danach soll die Spannung aber linear zur Speisespannung ansteigen.
Sprich was ich brauche ist eine Schaltung, die konstant ca. 10 V Spannung verbrät. PWM wäre auch eine Möglichkeit, das übersteigt aber leider meine Elektronikkenntnisse.
@ Christian Hauck (hauckchr) >Das Problem ist, dass ich einen E-Motor (vorwärts/rückwärts) betreiben >muss und der soll erst bei 10 V Speisespannung loslaufen, danach soll >die Spannung aber linear zur Speisespannung ansteigen. Warum auch immer das nötig ist. Dann bau dir eine bipolare Leistungs-Z-Diode mittels Transistor und passenden Kühlkörper. http://www.elektronik-kompendium.de/public/schaerer/powzen.htm Die Schaltung kann man deutlich vereinfachen, einfach einen 9,1V Z-Diode an die Basis, fertig.
Hätte auf der Platine noch viel Platz, Dummy-Leiterbahnen an die Lötstellen der Dioden anzulöten quasi als "Kühlkörper". Kannst Du das mit der Leistungs-Z-Diode bitte nochmal genauer erklären oder gibt es hier eine einfache Schaltung?
D.h. der Transistor macht erst bei 9,1 V auf und es fallen an der Z-Diode immer die 9,1 V ab?
Siehe Anhang. Für D1-D4 kann man auch einen intergierten Brückengleichrichter nehmen.
@ Christian Hauck (hauckchr) >Hätte auf der Platine noch viel Platz, Dummy-Leiterbahnen an die >Lötstellen der Dioden anzulöten quasi als "Kühlkörper". Das wäre hier wirklich dumm(y). Ein echter Kühlkörper ist deutlich besser.
Wenn ich die Schaltung richtig verstehe: Ab 9,1 V Speisespannung macht der Transistor auf und es liegen am Ausgang dann aber ja auch die 9,1 V an. Was ich bräuchte, wäre, dass sobald 9,1 V Speisespannung erriecht sind der Transistor aufmacht, am Ausgang dann aber 0 V anliegen und bei weiterer Steigerung der Speisespannung die Ausgangsspannung linear dazu ansteigt. --> D.h. z.B. bei 18 V Speisespannung würden am Ausgang nur ca. 9 V ankommen.
@ Christian Hauck (hauckchr) >Wenn ich die Schaltung richtig verstehe: Ab 9,1 V Speisespannung macht >der Transistor auf und es liegen am Ausgang dann aber ja auch die 9,1 V >an. Es gibt keinen Ausgang, nur die zwei "Kabel" am Eingang. Der Spannungsabfall dort liegt bei konstant 10V in beiden Polaritäten. Einfach in Reihe zum Motor schalten. > Was ich bräuchte, wäre, dass sobald 9,1 V Speisespannung erriecht >sind der Transistor aufmacht, am Ausgang dann aber 0 V anliegen Nö, denn dann würde der Motor ja plötzlich die volle Spannung sehen und recht schnell laufen. > und bei >weiterer Steigerung der Speisespannung die Ausgangsspannung linear dazu >ansteigt. --> D.h. z.B. bei 18 V Speisespannung würden am Ausgang nur >ca. 9 V ankommen. Eben das tut die Schaltung, sie "subtrahiert" konstant 10V. Wie ein Z-Diode halt.
Macht keinen Sinn, was du schreibst, entweder deine Last will bei 0V anfangen ( sich zu drehen , oder ähnliches) oder eben bei 10V. Was du beschreibst, soll bis 10 V stillstehen und anschließend angehen aber das wiederum bei erneut 0V, bzw ein bisschen drüber.
Hallo Falk, eine Frage habe ich noch: Welche Z-Diode genau soll ich am besten nehmen? Mit der obigen Bezeichnung kann ich nciht soviel anfangen. 9,1 V ist klar, aber ist sonst noch was zu beachten? Hast Du einen Vorschlag? Grüße Chris
@Christian Hauck (hauckchr)
>ist klar, aber ist sonst noch was zu beachten? Hast Du einen Vorschlag?
Es geht nahezu jede beliebige mit der passenden Spannung und 0,5 oder
1,3W.
Egal ob die die Spannung mit einer Diodenkette, Zenerdiode oder Transistorschaltung "verheizt" - die zu verheizende Energiemenge bleibt die gleiche. Die Temperatur der Bauteile hängt von ihrer Oberfläche und dem Luftstrom ab. Bei Bauteilen die man an einen Kühlkörper schrauben kann, kann man leicht die Oberfläche vergrößern. Aber vielleicht hast du auch die Möglichkeit, die Luft-Zirkulation zu optimieren. Zum Beispiel, indem du einen Ventilator an die Motorachste anbringst, welcher wiederum die Dioden kühlt. Einige Haartrocker und Staubsauger machen das so.
Bitte melde dich an um einen Beitrag zu schreiben. Anmeldung ist kostenlos und dauert nur eine Minute.
Bestehender Account
Schon ein Account bei Google/GoogleMail? Keine Anmeldung erforderlich!
Mit Google-Account einloggen
Mit Google-Account einloggen
Noch kein Account? Hier anmelden.