mikrocontroller.net

Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Stromberechnung


Autor: Torben K. (torbenk)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Einfache Reihenschaltung, versteht jeder:
BILD 1
                     R1=10K        R2=10K
12V+ o───Ø───────────██████────────██████────────────o GND
         I=0.6mA     U1=6V         U2=6V


Nun wird eine Diode D1 parallel zu R2 geschaltet.
BILD 2
                     R1=10K        R2=10K    I2=0.1mA
12V+ o───Ø───────────██████───▪────██████────Ø───▪───o GND
         I=1.1mA     U1=11V   │    U2=1V         │
                              │                  │
                              │      D1          │
                              └──────►|──────Ø───┘
                                   1N4148    I3=1.0mA
Die Diode könnte genausogut die Basis-Emitter-Strecke eines Transistors 
sein. Durch den Halbleiter liegen am R2 nun nicht mehr 6V an, sondern Uf 
des Halbleiters. Im Fall der 1N4148 also ca. 1V. Dadurch verschieben 
sich nicht nur die Spannungspegel an den Bausteinen, sondern auch der 
Strom.


Da ich gut 25J. nichts mit Elektronik zu tun hatte, die Frage an die 
Community, ob die Werte in BILD 2 stimmen. Ich muss sagen, ich hatte 
anfangs etwas Probleme, mich zu erinnern, wie man berechnet, wenn 
Halbleiter parallel zu Widerständen geschaltet werden.


Wär schön, wenn mal jemand nachrechnen könnte. Und nicht lachen, weil es 
so einfach ist, ich muss da erst wieder reinkommen ;)

: Bearbeitet durch User
Autor: Der Andere (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Stimmt im Groben, wobei ich die FLussspannung der Diode eher bei 0,7V 
sehen würde.
Da rechnen mit nichtlinearen Bauteilen und auch bei linearen wie Spulen 
und Kondensatoren ganz schnell ziemlich unangenehm wird, überlässt man 
das gerne numerischen Simulationsprogrammen.
Siehe https://www.mikrocontroller.net/articles/Schaltungssimulation

Quasi-Standard ist spice, evt. ist Tina noch interessant.

Autor: Torben K. (torbenk)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Der Andere schrieb:
> wobei ich die FLussspannung der Diode eher bei 0,7V sehen würde.
Ich auch. Ich hatte 0.6V angesetzt und im www vorsichtshalber noch mal 
nachgesehen. Die Treffer (auch Wiki) schrieben von 1V. Das fand ich zwar 
komisch, habe es aber dann so übernommen.

https://en.wikipedia.org/wiki/1N4148_signal_diode

Specifications
.
.
.
VF = 1.0 V at 10 mA.

Autor: Fiesicker (Gast)
Datum:

Bewertung
1 lesenswert
nicht lesenswert
Der Andere schrieb:
> ...und auch bei linearen wie Spulen
> und Kondensatoren

Lineare wie Spulen und Kondensatoren??

In Anbetracht dieser Annahme überlässt man das wirklich lieber 
Simulationsprogrammen.
;)

Autor: Wolfgang (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Torben K. schrieb:
> Wär schön, wenn mal jemand nachrechnen könnte.

So eine krumme Kennlinie einer Diode rechnet sich nur mit 
Exponentialfunktion und wird dann schnell hässlich, insbesondere wenn 
man die Kennlinienparameter nicht hat.

Wenn man es dann ohne PC wissen möchte, gibt es noch die graphische 
Methode, d.h. Addition der Kennlinie von Diode und Parallelwiderstand 
und Schnitt mit der von 12V abgetragenen Kennlinie des 
Serienwiderstandes.
Dann kommt man für die Diode bei 25°C auf 0,63V (Datenblatt von 
Fairchild, Fig.4 oder Fig.6)

Autor: Waldemar Z. (waldemar_z39)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
> Die Treffer (auch Wiki) schrieben von 1V. Das fand ich zwar komisch, habe es 
aber dann so übernommen.

Die Spannung hängt ja vom Strom ab. Und bei dir fließen keine 10mA, wenn 
ich es richtig verstehe. Also kann man weniger ansetzen. Am besten schau 
dir die Kennlinie an.

Autor: Der Andere (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Fiesicker schrieb:
> Lineare wie Spulen und Kondensatoren??

Siehe https://de.wikipedia.org/wiki/Linearit%C3%A4t unter "Beispiele aus 
der Elektrotechnik":
Zitat:
"Die grundlegenden passiven Bauelemente ohmscher Widerstand, Spule und 
Kondensator werden in einem Wechselstromkreis als lineare Widerstände 
bezeichnet,"

Torben K. schrieb:
> Ich auch. Ich hatte 0.6V angesetzt und im www vorsichtshalber noch mal
> nachgesehen. Die Treffer (auch Wiki) schrieben von 1V.

Siehe Datenblatt: Uf ist vom Strom, der Temperatur und der 
Exemplasstreuung abhängig. Bei ca. 1mA und ca. 25°C dürfte Uf der 1N4148 
aber eher bei 0,7V als bei 1V sein.

Autor: Wolfgang (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Torben K. schrieb:
> Ich hatte 0.6V angesetzt und im www vorsichtshalber noch mal
> nachgesehen. Die Treffer (auch Wiki) schrieben von 1V. Das fand ich zwar
> komisch, habe es aber dann so übernommen.
>
> https://en.wikipedia.org/wiki/1N4148_signal_diode

Man achte auf das Kleingedruckte. "at 10 mA".

Und auch das ist falsch. Das www kann sagen was es will, entscheidend 
sind in diesem Fall die Fakten und die sind immer noch im Datenblatt des 
Herstellers am besten beschrieben.

Autor: Der Andere (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Wolfgang schrieb:
> Dann kommt man für die Diode bei 25°C auf 0,63V (Datenblatt von
> Fairchild, Fig.4 oder Fig.6)

Mach am Besten mal ein Link auf das von dir benutzte Datenblatt. Ich 
hatte eines von NXP herausgesucht, da konnte man unter 10mA nix 
gescheites ablesen.

Autor: Sebastian S. (amateur)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Wie riecht eigentlich eine 1N4148, bei 1 Ampere?

Falls Du Dich nicht als Unterstützer der Druckerindustrie 
(Tintenverbrauch) outen willst, solltest Du mal Deine Bauteilebibliothek 
überarbeiten.
Oder sollen das doch Induktivitäten sein?

Die Verhältnisse in Deiner Schaltung lassen nur sehr schwer bestimmen. 
Es ist richtig, dass dazu meist eine Exponentialfunktion herhalten muss. 
Das ist aber aus vielerlei Gründen sehr ungenau.

Autor: Wolfgang (Gast)
Datum:
Angehängte Dateien:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Hier das Datenblatt von Fairchild
https://www.fairchildsemi.com/datasheets/1N/1N914.pdf

und auch gleich noch die LTSpice Simulation.

Autor: Wolfgang (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
p.s.
Noch zur Graphik der Simulation:
Der Strom durch R2 und die Spannung über D1 sind einen Faktor 10 
hochskaliert, damit man was erkennen kann - nicht verwirren lassen.
Die Versorgungsspannung überstreicht den Bereich 0..15V.

Sebastian S. schrieb:
> Falls Du Dich nicht als Unterstützer der Druckerindustrie
> (Tintenverbrauch) outen willst, solltest Du mal Deine Bauteilebibliothek
> überarbeiten.

LCD-Bildschirme verbrauchen keine Tinte. Röhrenmonitor sparen auf 
schwarzen Flächen sogar Strom ;-)

Autor: Torben K. (torbenk)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Hey, stoppt mal euren Labor-Modus. Mir reichen doch schon so ungefähre 
Werte :)

Sebastian S. schrieb:
> Falls Du Dich nicht als Unterstützer der Druckerindustrie
> (Tintenverbrauch) outen willst, solltest Du mal Deine Bauteilebibliothek
> überarbeiten.
Das sind Textzeichen !!! Ist doch wohl gar nicht so schlecht ... :D

Autor: Stefanus F. (stefanus)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Hast du diesen Ascii-Art Schaltlan mit einem Hilfsprogramm erstellt?
Gefällt mir so.

: Bearbeitet durch User
Autor: Der Andere (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Torben K. schrieb:
> Hey, stoppt mal euren Labor-Modus. Mir reichen doch schon so ungefähre
> Werte :)

1V statt 0,7V ist ein Fehler von fast 43%. Ob das ungefähr ist must du 
für dich definieren :-)
Beim Gesamtstrom ist der Fehler natürlich deutlich geringer.
Ist halt alles relativ.

Autor: Torben K. (torbenk)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Stefan U. schrieb:
> Hast du diesen Ascii-Art Schaltlan mit einem Hilfsprogramm erstellt?
> Gefällt mir so.
Copy&paste. Das kannst du auch. Das kann jeder.

Antwort schreiben

Die Angabe einer E-Mail-Adresse ist freiwillig. Wenn Sie automatisch per E-Mail über Antworten auf Ihren Beitrag informiert werden möchten, melden Sie sich bitte an.

Wichtige Regeln - erst lesen, dann posten!

  • Groß- und Kleinschreibung verwenden
  • Längeren Sourcecode nicht im Text einfügen, sondern als Dateianhang

Formatierung (mehr Informationen...)

  • [c]C-Code[/c]
  • [avrasm]AVR-Assembler-Code[/avrasm]
  • [code]Code in anderen Sprachen, ASCII-Zeichnungen[/code]
  • [math]Formel in LaTeX-Syntax[/math]
  • [[Titel]] - Link zu Artikel
  • Verweis auf anderen Beitrag einfügen: Rechtsklick auf Beitragstitel,
    "Adresse kopieren", und in den Text einfügen




Bild automatisch verkleinern, falls nötig
Bitte das JPG-Format nur für Fotos und Scans verwenden!
Zeichnungen und Screenshots im PNG- oder
GIF-Format hochladen. Siehe Bildformate.
Hinweis: der ursprüngliche Beitrag ist mehr als 6 Monate alt.
Bitte hier nur auf die ursprüngliche Frage antworten,
für neue Fragen einen neuen Beitrag erstellen.

Mit dem Abschicken bestätigst du, die Nutzungsbedingungen anzuerkennen.