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Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Welchen "Peak Current" schafft eine zenner diode?


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von Angela B. (angela_b)


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Ich plane ein GSM Modul (Neoway m590) mit einem GPS Modul (GY-NEO6MV2) 
über einem Arduino Nano mit einer 5V Solarzelle zu betreiben. Das GSM 
sowie das GPS Modul benötigen idealerweise 3.9 Volt. Ich dachte mir ich 
könnte die Voltzahl einfach mit einer Zener Diode von 5 auf 3.9 
verringern, bin mir aber nicht sicher, ob das eine so gute Idee ist, 
denn, das GSM Modul kann laut Spezifikation theoretisch max. 2 Amper als 
"Peak Current" ziehen (normal läuft es bei < 210mA). Meine Frage nun: 
Denkt ihr die Standard 0.25 Watt Zener Diode hält für einen kurzen 
Moment die 3.9V * 2 A = 7.8 Watt aus? Wie sieht es mit einer 1W zener 
diode aus? Würdet ihr statt der zener diode vielleicht etwas anderes wie 
z.b. einen voltage regulator einsetzen?

: Verschoben durch Moderator
von Benedikt S. (Gast)


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Leider nein leider übrhaupt rein garnicht!

Nimm einen LDO.

Hat dein GSM Modul villeicht einen Anschlus für LiPo Akkus? Wenn ja 
schließ dort einen an.

von Wolfgang (Gast)


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Angela B. schrieb:
> Meine Frage nun:
> Denkt ihr die Standard 0.25 Watt Zener Diode hält für einen kurzen
> Moment die 3.9V * 2 A = 7.8 Watt aus?

Und wo soll der Strom hin, wenn er weder vom GSM-Modul noch von der 
Zener-Diode abgeleitet wird?

Zeig mal deine Vorstellung vom Schaltplan.

Bezüglich möglicher Kurzzeitbelastung empfiehlt sich ein Blick ins 
Datenblatt.

von Jörg R. (solar77)


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Angela B. schrieb:
> Meine Frage nun:
> Denkt ihr die Standard 0.25 Watt Zener Diode hält für einen kurzen
> Moment die 3.9V * 2 A = 7.8 Watt aus? Wie sieht es mit einer 1W zener
> diode aus? Würdet ihr statt der zener diode vielleicht etwas anderes wie
> z.b. einen voltage regulator einsetzen?

Die Frage mit den Peak wird Dir hier niemand beantworten können. Wir 
wissen nicht welchen Typ von Diode Du meinst und auch nicht wie lang der 
Peak ist. Abgesehen davon ist der Einsatz einer Z-Diode für diesen 
Einsatzzweck keine gute Wahl. Dein 5 Volt Solarmodul liefert auch keine 
konstanten 5 Volt sondern hat starke Schwankungen. Von einem Akku 
schreibst Du gar nichts. 210 mA ist ja nicht gerade wenig. Am Tag sind 
das über 5Ah. Etwas mehr an Informationen wäre hilfreich.

von Angela B. (angela_b)


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Danke für die Antworten. Ich sehe, ich muss das nochmal überdenken...
Könnte man 2 Ampere @ 3.9V (sagen wir für 50 Millisekunden) nicht 
einfach mit einem Kondensator "abfangen"?. Ich glaube ein 100 mF 
Kondensator könnte das schaffen.

: Bearbeitet durch User
von Karl B. (gustav)


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Wolfgang schrieb:
> Zeig mal deine Vorstellung vom Schaltplan.

Zenerdiode in Reihe mit der Last?

von Karl B. (gustav)


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Bild dazu:
(ohne Worte)

von Benedikt S. (Gast)


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Das Neoway m590 ist wie die meisten GSM Module für den betrib mit Lipo 
Akkus gedacht!

Ich würde eine Solar Powerbank misbrauchen wie z.B. :
http://www.banggood.com/20000mAh-External-Solar-Power-Bank-Battery-Charger-Dual-USB-With-Charging-Cable-For-Mobile-Phone-p-1077480.html

Da hast du eine großen Lipo akku zusammen mit der Solar laderegelung und 
zusätzlich noch 5V einspeisung. Das Modul einfach brutal Parralel an den 
akku löten zusammen mit einem 470mF Elko.

Das löst alle deine Probleme.

von Wolfgang (Gast)


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Karl B. schrieb:
> Zenerdiode in Reihe mit der Last?

Und wie soll das mit

Angela B. schrieb:
> 5V Solarzelle
> ...
> Das GSM sowie das GPS Modul benötigen idealerweise 3.9 Volt.
> ...
> 3.9V * 2 A = 7.8 Watt

zusammenpassen?

von Dirk J. (dirk-cebu)


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Benedikt S. schrieb:
> Das löst alle deine Probleme.

Und eine Überprüfung Deiner mangelhaften Rechtschreibkenntnisse würde 
auch einige Deiner Probleme lösen.

> zusammen mit einem 470mF Elko.

470 millifarad? Oder meintest Du 470µF?

: Bearbeitet durch User
von Wolfgang (Gast)


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Dirk J. schrieb:
> 470 millifarad? Oder meintest Du 470µF?

Warum nicht 470mF?

https://www.digikey.de/product-detail/de/eaton/PA-5R0V474-R/283-2787-ND/1026755

von Angela B. (angela_b)


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0.47 Farad bzw. 470 Millifarad ist schon richtig gemeint. Zumindest 
finde ich ist es angebracht, 470µF wäre zu wenig.

: Bearbeitet durch User
von Axel S. (a-za-z0-9)


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Meine Güte, was für ein unsinniger Thread. Der (die?) TE hat ganz 
offensichtlich überhaupt keine Ahnung. Denn weder gibt es so etwas wie 
eine "5V Solarzelle" noch fließt bei einer Stabilisierung mit Z-Diode 
der Laststrom durch die Z-Diode.

Gemessen an den Antworten hat das nahezu keiner der Schreiber in diesem 
Thread begriffen. Die große Ausnahme ist der 
Beitrag "Re: Welchen "Peak Current" schafft eine zenner diode?"

von Wolfgang (Gast)


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Axel S. schrieb:
> ... noch fließt bei einer Stabilisierung mit Z-Diode der Laststrom
> durch die Z-Diode.

Natürlich fließt ein entsprechender Strom durch die Z-Diode. Und zwar 
genau dann, wenn er nicht durch die Last fließt. Nur so kommt man auf 
die Leistungsabschätzung von den o.g. 7.8 Watt. Der Mindeststrom durch 
die Z-Diode kommt noch dazu, der Ruhestrom der Last geht davon ab.

Bei Z-Dioden Stabilisierung für eine Last mit geringem Duty-Cycle würde 
deshalb wesentlich mehr Wärme in der Diode verbraten, als in der Last. 
Wenn es denn schon eine Shunt-Stabilisierung für eine Pulslast sein 
soll, ist die Pufferung durch einen Kondensator ein sehr vernünftiger 
Ansatz.

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


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Wolfgang schrieb:
> Axel S. schrieb:
>> ... noch fließt bei einer Stabilisierung mit Z-Diode der Laststrom
>> durch die Z-Diode.
>
> Natürlich fließt ein entsprechender Strom durch die Z-Diode.

Meine Güte, lern Lesen! Der Laststrom fließt nicht durch die Z-Diode.

> Und zwar genau dann, wenn er nicht durch die Last fließt.

Ja. Und? Ist das dann der Laststrom? Ach, nicht?

> Bei Z-Dioden Stabilisierung für eine Last mit geringem Duty-Cycle würde
> deshalb wesentlich mehr Wärme in der Diode verbraten, als in der Last.

Eben. Nur ein vollkommen Schwachsinniger (oder eben ein Anfänger ohne 
jegliches Verständnis der Materie) würde auf die Idee kommen, unter den 
gegebenen Umständen einen Parallelregler zu bauen. Wenn man dem TE 
zugute hält, daß er keine Ahnung hat, hätte man ihn ja vielleicht mal 
darauf hinweisen können. Statt dessen 10 Beiträge mit Unsinn.

> Wenn es denn schon eine Shunt-Stabilisierung für eine Pulslast sein
> soll, ist die Pufferung durch einen Kondensator ein sehr vernünftiger
> Ansatz.

Keineswegs. Bei der Versorgung aus einer Solarzelle braucht man 
praktisch immer einen Energiespeicher. Ein Elko reicht dafür bei den 
angegebenen Strömen nicht. Also wohl doch eher ein Akku. Und der braucht 
dann ganz sicher keine 470mF parallel. Und ein Parallelregler ist auch 
kein Teil der Lösung. Oder wie groß soll die Solarzelle denn sein, um 2A 
Dauerstrom bei 3.9V zu liefer? Und wie groß soll der Elko werden, um 
200mA zu liefern? Wenn eine Wolke vorüber zieht, dann dauert das eher 
ein paar Minuten als nur ein paar Millisekunden.

von Jörg R. (solar77)


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Axel S. schrieb:
> Also wohl doch eher ein Akku.

Jörg R. schrieb:
> Von einem Akku
> schreibst Du gar nichts. 210 mA ist ja nicht gerade wenig. Am Tag sind
> das über 5Ah. Etwas mehr an Informationen wäre hilfreich.

Selber erst lesen, dann nölen!

Axel S. schrieb:
> Statt dessen 10 Beiträge mit Unsinn.

Und wo ist Dein sinnvoller Beitrag?

: Bearbeitet durch User
von Angela B. (angela_b)


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Beruhigt euch liebe Leute :)
Also die 2A sollen nur gaaanz kurz fließen bzw. es ist der maximale peak 
current, ansonsten sind es unter 210 mA. Ich glaub ich nehm einfach ein 
step down modul (5->3.9V).

von Jörg R. (solar77)


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Angela B. schrieb:
> Beruhigt euch liebe Leute :)

Wir sind ruhig 😡😀

> Also die 2A sollen nur gaaanz kurz fließen bzw. es ist der maximale peak
> current, ansonsten sind es unter 210 mA.

...haben wir verstanden.

Ich glaub ich nehm einfach ein
> step down modul (5->3.9V).

Nur mit einem Solarmodol (entsprechender Leistung) kommst Du nicht hin.
Du benötigst einen Akku. Das Solarmodul unterliegt starken Schwankungen 
und liefert bei schlechten Licht wenig bis nichts mehr. Und dann wird es 
auch noch Nacht😀

von Holger (Gast)


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Liebe Angela, Dir mangelt es an elementaren Kenntnissen für solch ein 
Projekt.

Eventuell mal ganz klein anfangen und versuchen zu verstehen, wie eine 
Zenerdiode und eine damit aufgebaute Stabilisierungsschaltung 
funktioniert? Google hilft dabei ungemein.

von Angela B. (angela_b)


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Du hast absolut Recht. Ich bin in jedem Fall auf die Sommersonne 
angewiesen.

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


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Angela B. schrieb:
> Beruhigt euch liebe Leute :)

Wir sind nicht unruhig. Und wir sind uns auch vollkommen im Klaren,
daß du das nicht hinbekommen wirst wenn du nicht massiv dazu lernst.

> Also die 2A sollen nur gaaanz kurz fließen bzw. es ist der maximale peak
> current, ansonsten sind es unter 210 mA. Ich glaub ich nehm einfach ein
> step down modul (5->3.9V).

Und wie gedenkst du die notwendige Energie bereitzustellen? Auch der 
Schaltregler braucht eine Eingangsspannung. Und im Schatten einer 
Gewitterwolke liefert ein Solarmodul nur den Bruchteil der Nennleistung.

Auch was die Spannungslage angeht, bist du ziemlich auf dem Holzweg.
Das GSM-Modul braucht ausweislich seines Datenblatts eine Versorgungs- 
spannung zwischen 3.3V und 4.8V. Und das Neo6M GPS-Modul eine zwischen 
3.0V und 3.6V. Der Arduino sollte sinnvollerweise mit 3.3V laufen, denn 
nur dann sind seine Logiksignale mit den genannten Modulen kompatibel.

Folglich wäre eine Versorgung mit 3.3V anzustreben. Keine 5V.
Keine 3.9V. Und ganz sicher keine Z-Diode.

von Mani W. (e-doc)


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Angela B. schrieb:
> Beruhigt euch liebe Leute :)
> Also die 2A sollen nur gaaanz kurz fließen bzw. es ist der maximale peak
> current, ansonsten sind es unter 210 mA.

Und was bedeutet "gaaanz kurz" ?

von Abdul K. (ehydra) Benutzerseite


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stepup->Elko auf hoher Spannung->stepdown

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