Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik LDO-Regler mit Rückflussdiode


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von LEL2017 (Gast)


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Hallo,

ich möchte gerne mit dem MCP1703 aus 6V -> 5V erzeugen. Meine Frage: Ist 
bei diesem Regler eine Rückflussdiode notwendig? Im Blockdiagramm auf S. 
2 des Datenblatts ist ein P-Kanal Mosfet eingezeichnet. Übernimmt die 
inverse Diode des Mosfets die Aufgabe der Rückflussdiode, falls 
überhaupt notwendig?

von Jens G. (jensig)


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Wenn nix zu diesem BEtriebsfall im DB drin steht, dann ist wohl keine 
Diode notwendig.
Da aber da ein Mosfet drin ist, der technologiebedingt ohnehin eine 
Reversediode mitbringt, erübrigt sich eigentlich diese Frage, denn diese 
Dioden haben üblicherweise eine Stromtragfähigkeit, die im Bereich des 
Id_max des Mosfets selbst liegt. Das sollte in etwa auch für diesen 
Regler gelten, so daß die Rückflußdiode als schon vorhanden betrachtet 
werden darf.

von LEL2017 (Gast)


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Hallo,

danke für die schnelle Antwort. So in etwa hatte ich mir das auch schon 
gedacht.

von Teo D. (teoderix)


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Und wenn keine vorhanden wäre, müsste durch deine Schaltung erstmal eine 
ausreichende Differenz-Spannung entstehen.
Da aber für gewöhnlich am Eingang eine wesentliche höre Kapazität 
verbaut ist, kommt das eher selten vor. (und erst ab >~5V)

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


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LEL2017 schrieb:

> ich möchte gerne mit dem MCP1703 aus 6V -> 5V erzeugen. Meine Frage: Ist
> bei diesem Regler eine Rückflussdiode notwendig?

Die "Rückflußdiode", in den meisten Fällen eine reine Angstdiode ist 
in den wenigsten Fällen wirklich notwendig. Oder anders gesagt: wenn 
sie notwendig sein sollte, dann steht das auch im Datenblatt. 
</Zaunpfahl>

> Im Blockdiagramm auf S.
> 2 des Datenblatts ist ein P-Kanal Mosfet eingezeichnet. Übernimmt die
> inverse Diode des Mosfets die Aufgabe der Rückflussdiode, falls
> überhaupt notwendig?

Was glaubst du? Ist es nachts dunkel? Ist der Papst katholisch?

<kopfschüttel>

von Thomas O. (kosmos)


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Es geht einfach darum auszuschließen ob der Fall auftreten kann, dass am 
Reglerausgang mehr Spannung als am Reglereingang anliegen kann. Eine 
Fehlbeschaltung von Verbrauchern, Batterien, ein Motor der noch ausdreht 
und Strom dadurch Strom liefert wäre z.B. so ein Fall.

Fallen die Kosten einer Diode so ins Gewicht?

von Harald W. (wilhelms)


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Thomas O. schrieb:

> Fallen die Kosten einer Diode so ins Gewicht?

Ja, man sollte zusätzlich zum Gürtel auch immer Hosenträger benutzen.
Fallen die Kosten für Hosenträger so ins Gewicht?

von Manfred (Gast)


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Axel S. schrieb:
> in den meisten Fällen eine reine Angstdiode
Richtig!

Thomas O. schrieb:
> Fallen die Kosten einer Diode so ins Gewicht?
Diese Frage ist beim Bastler gerechtfertigt:

100 Stück MBR0520 oder SS14 bekomme ich für unter 1€, 1N400x hat man im 
Vorrat - also einbauen und fertig.

von batman (Gast)


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Wenn ein Hosenträger nicht ins Gewicht fällt, dann tuns 2 auch nicht.

von Ochnee... (Gast)


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Harald W. schrieb:
> Thomas O. schrieb:
>
>> Fallen die Kosten einer Diode so ins Gewicht?
>
> Ja, man sollte zusätzlich zum Gürtel auch immer Hosenträger benutzen.
> Fallen die Kosten für Hosenträger so ins Gewicht?

Wenn der Regler auf MOSFET basiert, macht die Diode aber wirklich keinen 
Sinn. Konkret bei diesem Regler ist im Datenblatt sogar dick und fett 
eine Diode eingezeichnet.

Die Diode ist ja nötig, wenn die im Ausgangskondensator gespeicherte 
Ladung beim Abschalten / beim Kurzschluss aum Eingang nicht abfließen 
kann, und so den Regler "invers" belastet. Ein FET hat jedoch 
gezwungenermaßen eine Diode schon mit drin.

Man muss in der Historie von LDOs schon sehr weit zurückgehen, um Regler 
zu finden, welche diese benötigen.

--> Verstaubte Daumenregeln aus Sumerischen Keilschriften haben nicht 
zwangsweise Verfassungsrang.

von Thomas O. (kosmos)


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ich habe mir gerade das Datenblatt angesehen, ja da ist die Diode des 
MOSFETs eingezeichnet. Welche Spezifikationen solche Bodydioden so haben 
weis ich allerdings nicht.

So ein 0815 7805 auch von ST hat zumindestens keine und dort mache ich 
immer ne kleine Schottky Diode mit rein.

Aber wie mans auch nicht, ob mans braucht oder nicht, schaden tut Sie 
nicht.

von Klaus (Gast)


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Manfred schrieb:
> 100 Stück MBR0520 oder SS14 bekomme ich für unter 1€, 1N400x hat man im
> Vorrat - also einbauen und fertig.

Eine falsch herum eingebaute Diode richtet mehr Schaden an, als ein 
Regler kostet. Und gerade beim Bastler kommt das sicher häufiger vor, 
als daß die Diode hilft. Also nicht einbauen und generell Kurzschlüsse 
vermeiden.

MfG Klaus

von spess53 (Gast)


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Hi

>So ein 0815 7805 auch von ST hat zumindestens keine und dort mache ich
>immer ne kleine Schottky Diode mit rein.

Die 78xx brauchen erst ab 7V Ausgangsspannug eine Reverse protection. Da 
kannst du dir diese Diode auch sparen.

MfG Spess

von batman (Gast)


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Sollte auffallen, daß man in professionellen Schaltungen dort keine 
Diode findet.

von Harald W. (wilhelms)


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Manfred schrieb:

>> Fallen die Kosten einer Diode so ins Gewicht?
> Diese Frage ist beim Bastler gerechtfertigt:
>
> 100 Stück MBR0520 oder SS14 bekomme ich für unter 1€, 1N400x hat man im
> Vorrat - also einbauen und fertig.

Ja am besten baut man zwei bis zehn Rückflussdioden parallel ein,
schliesslich kosten die ja so gut wie nichts. :-(

von Wolfgang (Gast)


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Thomas O. schrieb:
> Es geht einfach darum auszuschließen ob der Fall auftreten kann, dass am
> Reglerausgang mehr Spannung als am Reglereingang anliegen kann.

Ob die Spannung am Reglerausgang höher ist, als die am Reglereingang ist 
völlig schnuppe, solange das Reglerdesign diese Rückwärtsspannung 
verträgt.

von Peter D. (peda)


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LEL2017 schrieb:
> Ist
> bei diesem Regler eine Rückflussdiode notwendig?

Ich hab sowas noch nie beschaltet, wozu auch. Eine Last kann doch keinen 
Strom zurück liefern und das ist der typische Anwendungsfall eines 
Spannungsreglers.

Es gibt nur wenige Spezialfälle, wo so etwas möglich ist, z.B. bei einem 
Ladegerät mit dickem Elko am Eingang und man klemmt den Akku vor dem 
Einschalten an.
Oder man hat am Ausgang des Reglers einen dicken Elko und baut am 
Eingang einen Kurzschluß.

von Bah (Gast)


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Thomas O. schrieb:
> ich habe mir gerade das Datenblatt angesehen, ja da ist die Diode des
> MOSFETs eingezeichnet. Welche Spezifikationen solche Bodydioden so haben
> weis ich allerdings nicht.
>
> So ein 0815 7805 auch von ST hat zumindestens keine und dort mache ich
> immer ne kleine Schottky Diode mit rein.
>
> Aber wie mans auch nicht, ob mans braucht oder nicht, schaden tut Sie
> nicht.

Bei einem 7805 macht das auch Sinn. Hier nicht.

Warum:
Im 7805 ist ein BIP drin, der wird - wenn die Eingangsspannung 
kurzgeschlossen wird und der Ausgangskondensator geladen ist - invers 
belastet. Überschreitet diese Spannung einen gewissen Wert, kann die 
UEB-Sperrschicht durchbrechen, was der Regler offensichtlich nicht mag.

Das steht hier au S8 beschrieben:
https://www.sparkfun.com/datasheets/Components/LM7805.pdf
Und aus der Begründung wird sofort klar: Ein Regler mit FET hat das 
Problem nicht. Der hat keine Basis-Emitter-Strecke, und zusätzlich die 
Diode schon drin.
Sorgen muss man sich in einem solchen Fall dann machen, wenn man 
100000µF am Ausgang hat oder so. Bei normalen Kapazitäten wird die Diode 
das wegstecken, und der genannte Regler gibt sich mit wenigen µF 
zufrieden.

Eines ist klar:
Wie immer ist es aber wichtig, das Datenblatt zu lesen, danach wird 
entschieden. Eine Angstdiode hat einen Leckstrom, kostet Geld und Platz. 
Bauchgefühle sind ein Fall für den Arzt, nicht für eine Diode.

von Teo D. (teoderix)


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Bah schrieb:
> Bei einem 7805 macht das auch Sinn.
> ...
> Überschreitet diese Spannung einen gewissen Wert, kann die
> UEB-Sperrschicht durchbrechen,

Hättst lieber nen 7808 o.so genommen.

spess53 schrieb:
> Die 78xx brauchen erst ab 7V Ausgangsspannug eine Reverse protection.

von Lothar M. (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite


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Bah schrieb:
> Überschreitet diese Spannung einen gewissen Wert, kann die
> UEB-Sperrschicht durchbrechen, was der Regler offensichtlich nicht mag.
Selbst dieses "Durchbrechen" ist nicht schlimm (es ist das selbe 
"Durchbrechen", mit dem jede Z-Diode tagtäglich arbeitet), solange die 
Verlustleistung durch die 7V mal den fließenden Strom vom Chip 
ausreichend schnell weggeführt werden kann.

> Sorgen muss man sich in einem solchen Fall dann machen, wenn man
> 100000µF am Ausgang hat oder so.
Da muss man sich beim Einschalten viel mehr Sorgen machen, weil der 
Regler dann erst mal auf "Kurzschluss" arbeitet, bis der Kondensator 
aufgeladen ist...

> Im 7805 ist ein BIP drin, der wird invers belastet.
Und der "bricht" früherstens bei "inversen" 7V durch. Ein 5V Regler 
erreicht das aber nie, deshalb ist die Diode dort so dermaßen unnötig, 
dass es schon ein "Kündigungsgrund wegen Gedankenlosigkeit" darstellt.

Und bei einem 10V Regler sorgt diese "bipolare Transistor-Z-Diode" 
dafür, dass sich der Ausgangskondensator schlimmstenfalls (wenn eine 
Last am Reglereingang anliegt) von 10V auf 7V entlädt und dann ist 
Schluss, weil diese "bipolare Transistor-Z-Diode" dann nicht mehr 
leitet...

Ich wette, dass 99 von 100 der über einem Spannungsregler montierten 
Dioden ein sinnloses Leben fristen und nie etwas zu tun haben.
Und bei der 1 von 100 würde in 9 von 10 Fällen nichts passieren, weil 
die Verlustleistung im Die niemals groß genug für einen Ausfall wird.

Die Frage nach dem Sinn dieser in die Schaltung eingebauten 
"Rückwärts-Diode" ist übrigens die, womit man Praktikanten sowie 
Bachelor- und Masteraspiranten sehr in die Defensive bringt.

von Harald W. (wilhelms)


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Bah schrieb:

> Bei einem 7805 macht das auch Sinn.

Nein.

> Im 7805 ist ein BIP drin, der wird - wenn die Eingangsspannung
> kurzgeschlossen wird und der Ausgangskondensator geladen ist - invers
> belastet. Überschreitet diese Spannung einen gewissen Wert, kann die
> UEB-Sperrschicht durchbrechen, was der Regler offensichtlich nicht mag.

Genau, und diese Spannung beträgt etwa 7V.

von der schreckliche Sven (Gast)


Angehängte Dateien:

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Lothar M. schrieb:
> "bipolare Transistor-Z-Diode"

Nix Z-Diode.
Es kommt zum lawinenartigen Durchbruch.

von Lothar M. (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite


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der schreckliche Sven schrieb:
> Es kommt zum lawinenartigen Durchbruch.
Das hört sich zwar dramatisch an, ist aber nichts Schlimmes, das 
passiert bei einer Z-Diode (ich schrieb explizit nicht Zener-Diode) eben 
auch. Und die geht davon auch nicht kaputt:
https://www.elektronik-kompendium.de/sites/bau/0201211.htm
https://de.wikipedia.org/wiki/Lawinendurchbruch

von (prx) A. K. (prx)


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der schreckliche Sven schrieb:
> Nix Z-Diode.
> Es kommt zum lawinenartigen Durchbruch.

Wurde früher von Bastlern mitunter als Z-Diode für meist 7-8V genutzt, 
wenn man nichts anderes rumliegen hatte.

von Harald W. (wilhelms)


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der schreckliche Sven schrieb:

> Nix Z-Diode.
> Es kommt zum lawinenartigen Durchbruch.

Ja, ähnlich wie bei Z-Dioden (nicht Zenerdioden) mit einer
Nennspannung über ca. 6V!

von der schreckliche Sven (Gast)


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A. K. schrieb:
> Wurde früher von Bastlern mitunter als Z-Diode für meist 7-8V genutzt,

Das gilt für die Basis-Emitter Strecke.
Die falsch gepolte Kollektor-Emitter Strecke verhält sich aber anders. 
Die Ein-Transistor-Blinkschaltung hat keiner angeschaut, seufz.

von batman (Gast)


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der schreckliche Sven schrieb:
> Die Ein-Transistor-Blinkschaltung hat keiner angeschaut, seufz.

Sogar schon gebaut, toll, es blitzt.

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


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der schreckliche Sven schrieb:
> A. K. schrieb:
>> Wurde früher von Bastlern mitunter als Z-Diode für meist 7-8V genutzt,
>
> Das gilt für die Basis-Emitter Strecke.
> Die falsch gepolte Kollektor-Emitter Strecke verhält sich aber anders.
> Die Ein-Transistor-Blinkschaltung hat keiner angeschaut

Warum auch? Ist ja ein ganz anderes Thema. Das ist ein ganz "normaler" 
Avalanche-Oszillator, der allerdings keinen Avalanche-Transistor 
braucht, sondern einen normalen Transistor in Inversschaltung verwendet.

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