Vorwiderstand einer Z-Diode bestimmen

@ Polunhg (Gast)

>Eine Mischspannung von U = 5V+0.7V*sin (wt) soll mithilfe einer ZDiode
>mit Vorwiderstand auf 3V stablilisiert werden.

Hausaufgaben.

>Rthz = 600K/W, Uz = 3V

>Der Widerstand muss so gewählt werden, dass die Übertemperatur der Diode
>im Leerlauf 60K nicht überschreitet.

>Ich bin folgendermaßen vorgegangen: Erst die Verlustleistung der Diode
>ausgerechnet zu Pd = (60K-20°C)/(600K/W) = 66.6mW und damit den Strom

Nö. Das geht schon mal von den Einheiten nicht. K und °C sollte man 
nicht so lax mischen. Außerdem hast du doch schon die Angabe der 
Übertemperatur.

Pmax = dT / R_thetha = 60K / 600 K/W = 0,1W

I = R / U = 100mW / 3V = 33mA

>durch die Diode bzw. den Vorwiderstand I = 66.6mW/3V = 22.2mA und somit
>für den Vorwiderstand R = (5.7V-3V)/22.2mA = 121.6 Ohm

Mit anderen Zahlen stimmt der Rechenweg dann wieder und man kommt auf 82 
Ohm. Was für Zufall, daß es den als Standardwert gibt ;-)

>Was habe ich falsch gemacht ?

Woran erkennst du das? Sagt die Lösung was anderes?

@ Wolfgang (Gast)

>> Nö. Das geht schon mal von den Einheiten nicht. K und °C sollte man
>> nicht so lax mischen.

>Was stört bei einer Subtraktion ein Offset von 273.15K.

Die Tatsache, daß die Formel falsch ist? Die 60K sind eine 
TemperaturDIFFERENZ, keine Absoluttemperatur.

Polunhg schrieb:
> Eine Mischspannung von U = 5V+0.7V*sin (wt) soll mithilfe einer ZDiode
> mit Vorwiderstand auf 3V stablilisiert werden.

Hausaufgabe.

Polunhg schrieb:
> Erst die Verlustleistung der Diode ausgerechnet zu Pd = (60K-20°C)/(600K/W)

60K Übertemperatur sind doch unabhängig von der Umgeungstemperatur 20 
GradC.

Die Differenz ist also schon mal falsch.

Polunhg schrieb:
> damit den Strom durch die Diode bzw. den Vorwiderstand I = 66.6mW/3V = 22.2mA

Das ist der MAXIMALstrom.

Fährst du mit einem Auto^WFahrrad auch immer mit 180km/h durch die 
Innenstadt weil es dessen MAXIMALgeschwindigkeit ist ?

120 Ohm ist schon ok, 1k2 täe es auch, 12k ebenfalls, 120k sowieso, es 
häöngt von anderen nicht angegebenen Vorgaben ab welches der MINIMALwert 
ist.

@Wolfgang (Gast)

>> Die Tatsache, daß die Formel falsch ist? Die 60K sind eine
>> TemperaturDIFFERENZ, keine Absoluttemperatur.

>Und was hat das mit der Mischung von Einheiten zu tun.

Sehr viel. Man sieht hier, wie man durch blindes Losrechnen Unsinn 
fabriziert.

>Bei Differenztemperaturen ist es kein Unterschied, ob man die in K oder °C
>angibt, weil beide Skalen die selbe Teilung verwenden.

Mag sein, aber auch dann sollten man in der Rechnung entweder nur in K 
(Absoluttemperatur) oder °C rechnen.

polunhg schrieb:
> Um den Peak der Wechselspannung zu berechnen brauche ich doch den max.
> Strom und den differentiellen Widerstand der Diode oder ?

Nur letzteren. Der Strom ist keine unabhängige Größe, sondern folgt 
daraus.

> Wie lässt sich der Widerstand berechnen ?

Gar nicht. Der steht im Datenblatt. Bzw. steht da ein typischer und 
maximaler Wert, bei einem Strom mehr oder weniger in der Nähe des 
letztendlichen Arbeitspunktes.

Die Lösung steht im Techniker-Forum.
https://www.techniker-forum.de/thema/spannungsstabilisierung-z-diode-vorwiderstand-berechnen.110531/