genaue Funktion einer Supressordiode

Martin Gast #4319320
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Hallo,
habe hier in meiner Eingangsschaltung einer Elektronik eine 
Supressordiode vom Typ SMCJ28CA verbaut. Diese soll die Schaltung vor 
Spannungsspitzen, wie z.B. beim Surge-Test schützen.

Ich hatte mir die Funktion eigentlich so vorgestellt:
Lege ich eine Spannung an die kleiner oder gleich der Haltespannung von 
28V ist, sperrt die Diode. OK macht sie.

Ich erhöhe die Spannung so lange, bis ein Strom (Strombegrenzung auf ca. 
10mA eingestellt) fließt. Dies ist bei ca. 30,5V der Fall. OK bis jetzt 
alles wie erwartet.

Wenn ich die Spannung wieder zurückdrehe auf 20-25V, fließt weiterhin 
ein Strom von ca. 4-5mA.
Spannung wegnehmen und wieder draufgeben bringt das gleiche Ergebnis. 
Auch nach mehreren Minuten lässt sie Diode weiterhin mehrere mA fließen, 
auch unterhalb der Auslösespannung.

Die Schaltung soll nach einem Surge-Impuls "normal" weiterfunktionieren. 
Dazu ist es aber dringend erforderlich, dass durch die Supressordiode 
kein nennenswerter Strom fließt.

Warum verhält sich die Diode nicht wie erwartet?
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M.N. Gast #4319334
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Hm,

seltsam.
Sicher, dass deine Elektronik auch die Überspannung V_BR von bis zu 34,4 
V abkann?
Auf diese max. Spannung klemmt die Diode mämlich bei 1 mA. [1]
Wenn du sagst, dass du die 10 mA schon bei 30,5 V erreichst, bruzelt 
deine Schaltung vor sich hin und die Diode dreht noch Däumchen, denn 
denn sie fängt erst frühstens ab 31,1 V einen Strom von 1 mA zu senken.

[1] 
https://www.fairchildsemi.com/products/discretes/circuit-protection/transient-voltage-suppressors-tvs/SMCJ28CA.html
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Martin Gast #4319357
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Das Problem ist gelöst, die Diode hatte wirklich einen Defekt.
Bin eigentlich davon ausgegangen, das es extrem unwahrscheinlich ist, 
dass so ein simples Bauteil von Anfang an einen Knacks ab hat.
Aber man sollte nichts ausschließen.

übrigens: Die Schaltung hintendran kann bis zu 40V aushalten, wird also 
sicher geschützt, auch wenn die Diode erst bei 34V anspringt.

Trotzdem Danke für die Rückmeldungen.
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U. M. #4321675
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Hallo,
> Martin schrieb:
> übrigens: Die Schaltung hintendran kann bis zu 40V aushalten, wird also
> sicher geschützt, auch wenn die Diode erst bei 34V anspringt.
da ist noch nichts wirklich sicher.
Lese mal das Datenblatt richtig.

Die SMCJ28 wird zwar bei ca. 32...34V leitend, aber für die sichere 
Schutzfunktion z.B. bei ESD und Blitzschlag ist eher die max. Clamping
Spannung von Bedeutung und diese wird mit ca. 45V angegeben.
Zumindest liegt die Spannung für höhere Störströme eben deutlich über 
der Ansptrechspannung.
Wenn also deine Schaltung max. Ratings bei 40V hat, denn wäre eher eine 
Suppressordiode mit 26V oder sogar mit 24V Nennspannung angebracht.
Natürlich wird dadurch auch wieder die maximal zulässige 
Betriebsspannung eingeschränkt. Da muß man eben auch manchmal 
Kompromisse machen oder eben BE mit etwas höherer Spannungsfestigkeit 
einsetzen.
Gruß Öletronika
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WehOhWeh Gast #4322458
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Martin schrieb:
> übrigens: Die Schaltung hintendran kann bis zu 40V aushalten, wird also
> sicher geschützt, auch wenn die Diode erst bei 34V anspringt.
>
> Trotzdem Danke für die Rückmeldungen.

Nein die Diode ist ungeeignet und schützt deine Schaltung nicht bei 
einem SURGE!

Klemmspannung ist 45V bei 33A. Und das fließt bei einem SURGE 
tatsächlich.
(was übrigens ein sehr guter Wert ist!)
Hält deine Schaltung das schon noch aus?
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Martin Gast #4333823
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Wegen Urlaub möchte ich mich zwar verspätet, aber dennoch kurz 
zurückmelden.
Danke für die Info mit der maximalen Spannung von bis 45V.
Hinter der Suppressordiode kommen noch Cs gegen Erde, eine 
stormkompensierte Drossel, eine Sicherung, eine Verpolschutzdiode und 
ein XTR116 zur Stromregelung.

Dieser XTR hat eine absolut maximale Spannung von 40V, aber im 
Datenblatt findet man noch folgende Info:

------------------------------------------------------
OVER-VOLTAGE SURGE PROTECTION
Remote connections to current transmitters can sometimes be
subjected to voltage surges. It is prudent to limit the maximum
surge voltage applied to the XTR115/6 to as low as practical.
Various zener diode and surge clamping diodes are specially
designed for this purpose. Select a clamp diode with as low a
voltage rating as possible for best protection. For example, a
36V protection diode will assure proper transmitter operation
at normal loop voltages, yet will provide an appropriate level
of protection against voltage surges.

--> Characterization tests on several production lots showed no damage 
with loop supply voltages up to 65V.

Most surge protection zener diodes have a diode characteristic
in the forward direction that will conduct excessive
current, possibly damaging receiving-side circuitry if the
loop connections are reversed. If a surge protection diode is
used, a series diode or diode bridge should be used for
protection against reversed connections.
------------------------------------------------------


Damit sollten die 45V von der verwendeten SMCJ28CA auch ausgehalten 
werden.

Danke für die Rückmeldungen.
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