hi kurz dumm gefragt: wenn mit einer z-diode die spannung stabilisiert wird wie im Bild und die zdiode 6.1V hat bei 5mA, heisst das ja, dass sie erst leitet, wenn die 5mA überschritten sind. Wenn ich nun den Strom durch R rechnen möchte, muss ich da aber von den 20mA die 5mA abziehen.. warum verstehe ich nicht so ganz, denn ich hätte nämlich gemeint, dass 20mA bereits der Strom ist, der durch die z-diode fliesst..
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mauri schrieb: > heisst das ja, dass sie erst leitet, wenn > die 5mA überschritten sind. Nein, das heißt, dass sie bei 5mA Strom die 6.1V hat. In deiner Schaltung musst du R so dimensionieren, dass er bei maximaler Last am Ausgang noch einige mA (z.B. die 5mA) für die Z-Diode übrig lässt. Wenn die Last abgeklemmt wird, dann wird der gesamte Strom durch die Z-Diode fließen und den muss sie aushalten.
HildeK schrieb: > mauri schrieb: >> heisst das ja, dass sie erst leitet, wenn >> die 5mA überschritten sind. > > Nein, das heißt, dass sie bei 5mA Strom die 6.1V hat. > In deiner Schaltung musst du R so dimensionieren, dass er bei maximaler > Last am Ausgang noch einige mA (z.B. die 5mA) für die Z-Diode übrig > lässt. > Wenn die Last abgeklemmt wird, dann wird der gesamte Strom durch die > Z-Diode fließen und den muss sie aushalten. Achso, darum.. IR ist dann deshalb IR = [ Ue - (6.1+(20mA-5mA)*rz) ] / R weil die 5mA schon in 6.1V gerechnet sind, deshalb die Differenz 15mA, sprich der Rest richtig? danke
mauri schrieb: >dass sie erst leitet, wenn >die 5mA überschritten sind. Bei 5mA leitet sie 5mA, bei 1mA leitet sie 1mA. Leiten bedeutet es fließt Strom. Bei einer Z-Diode fließt Strom, wenn eine bestimmte Spannung erreicht ist. Wenn ein Mindeststrom angegeben ist, zum Beispiel 5mA, bedeutet das, wenn weniger fließt liegt vielleicht stat 6.1V nur 6.05V an. >Wenn ich nun den Strom durch R rechnen möchte, Dann mußt du erst mal von Ue die Z-Diodenspannung abziehen und dieses Ergebnis durch R teilen. I = U / R Damit hast du dann den Strom der durch R fließt. Der Laststrom am Ausgang darf natürlich nicht größer werden als dieser, weil die Z-Diode sonst die Spannung nicht mehr stabil halten kann. Je größer der Laststrom wird desto kleiner wird der Strom durch die Z-Diode.
mauri schrieb: > richtig? Ja, so kann man es sehen. Mit dem rz berechnet, der sich bei 20mA Diodenstrom aus dem DB ergibt. Beachte aber, dass rz nicht konstant, sondern stark stromabhängig ist! Der Strom durch R ist die Summe aus Z-Diodenstrom und Laststrom. Hast du keine Last, fließt der gesamte Strom durch die Z-Diode und du kannst rz aus dem Datenblatt ablesen für diesen Strom. Hängst du außen eine Last an, so wird dort ein Strom durchfließen und dadurch wird der durch die Z-Diode entsprechend geringer. Mit dem neuen, geringeren Strom durch die Z-Diode ergibt sich wieder ein anderes rz. Dieses sich ändernde rz spiegelt wieder, wie sich die Z-Spannung durch die wechselnde Last (bzw. durch den sich ändernden Strom durch die Z-Diode) verändert, also 'unstabil' ist. Beachte, rz ist stark abhängig vom Strom durch die Z-Diode und vom gewählten Typ! Siehe die Diagramme im Datenblatt. rz kann wenige Ohm sein oder auch einige hundert Ohm. Zur Dimensionierung einer solchen Schaltung wird man einen minimalen Strom Iz,min für die Z-Diode wählen. Entsprechend der schwankenden Last hat man einen maximalen Laststrom IL,max. Den Vorwiderstand R wählt man dann zu R = (Ue-UZ)/(Iz,min+IL,max). Betrachtungen mit rz liefern dann die Aussage, wie stabil die Ausgangsspannung zwischen IL=0 und IL=max sein wird.
Der Strom durch die Z-Diode sollte mindestens dem 10-fachen des Laststromes entsprechen, damit sich der Z-Strom möglichst wenig ändert und somit die Z-Spannung halbwegs konstant bleibt. Mit einem Z-Strom von 20mA kann also nur eine 2mA-Last stabilisiert werden, mit 5mA Z-STROM nur eine 0,5mA Last. Ich verwende inzwischen lieber GAP-Referenzen. Die sind stabiler und kosten kaum mehr und sind genauso einfach zu handhaben. Gruß Andreas
wieso ändert sich rz? und ist stromabhängig? wenn ich doch die gerade nach dem Knick betrachte, ist die Steigung ja gleich, also rz auch gleich rz= dU/dI? gerade zB 20mA - 60mA, in dieser range auch zB 6 und 6.1 V also ist rz = 0.1/40mA, also doch immer gleich??
mauri schrieb: > wieso ändert sich rz? und ist stromabhängig? Schau dir mal die Diagramme von https://www.vishay.com/docs/85607/bzx85.pdf auf der Seite 4, Bilder 2, 3 und 6 an. Wäre rz konstant, dann haben wir doch nur einen Widerstand, keine Z-Diode ...
ja ok, hab ich mir angesehen ich habe hier aber eine Aufgabe zB: Wie gross ist bei der durch ihre I-U Kennlinie angegebenen Z-Diode die Spannungsänderung dUz, die durch eine Stromänderng von 25mA auf 26mA verursacht wird? Dann rechnet man im Buch direkt rz aus. Aus der Kennlinie ergibt sich rz=(6-5.5)V/(60-20)mA = 12.5 Ohm dUz = dIz * rz = 12.5mV Nun, der Strom hat sich geändert von 25 auf 26mA, aber in der Rechnung nimmt er rz als konstant an?? Das verstehe ich nun auf einmal gar nicht mehr, bisher war mir die Berechnung klar. ??
HildeK (Gast) schrieb: >Wäre rz konstant, dann haben wir doch nur einen Widerstand, keine >Z-Diode ... Wieso? Ein mit dem Strom sinkender rz ist doch nicht zwingend für die eigentliche Z-Diodenfunktion (nur im Knick der Kennlinie) mauri (Gast) schrieb: >rz=(6-5.5)V/(60-20)mA = 12.5 Ohm >dUz = dIz * rz = 12.5mV >Nun, der Strom hat sich geändert von 25 auf 26mA, aber in der Rechnung >nimmt er rz als konstant an?? >Das verstehe ich nun auf einmal gar nicht mehr, bisher war mir die >Berechnung klar. ?? Das ist ein dynamischer R, je nach Arbeitspunkt. Wenn Du den für so einen großen Bereich (0,5V/40mA) ausrechnest, dann ist das Ergebnis nur noch als grober Mittelwert zu betrachten, der für einen bestimmten Arbeitspunkt innerhalb dieses Bereichs dann aber wiederum weit daneben liegen kann. Wenn man es genauer haben will, dann macht man das für einen deutlich kleineren Strombereich um den gewünschten Arbeitspunkt herum, z.B. eben zw. 25 und 26mA. Allerdings kann man dann mit diesem "genauen" Wert wiederum nicht auf einen rz (und damit resultierende Z-Spannung) bei einem anderen Strom schließen.
mauri schrieb: > Nun, der Strom hat sich geändert von 25 auf 26mA, aber in der Rechnung > nimmt er rz als konstant an?? > > Das verstehe ich nun auf einmal gar nicht mehr, bisher war mir die > Berechnung klar. ?? Es tut mir leid, wenn ich dich verwirrt habe. In der Beispielaufgabe hattest du ein dI, kein dalta-I, also eine (sehr) kleine Stromänderung! Das heißt letztlich, man nimmt im Arbeitspunkt (ein fester Stromwert) das rz und in der allernächsten Umgebung nimmt man vereinfacht dann an, dass rz konstant sei. Das kann man mit kleinem Fehler vertreten, wenn man von 25mA auf 26mA oder auf 24mA ändert, nicht aber wenn man von 20mA auf 60mA ändert! Es ist die übliche Betrachtungsweise, weil eine exakte Rechnung wesentlich aufwändiger wäre. > dUz = dIz * rz ist richtig, aber eben nur für sehr kleine dIz. Man linearisiert eben, erhält ein Näherung, die brauchbar ist unter der Vorraussetzung kleiner Änderungen. Idealerweise ändert dich das rz so, dass die Parallelschaltung aus Lastwiderstand und rz konstant ist, so dass mit dem Vorwiderstand ein Spannungsteiler entsteht, der immer auf die selbe Spannung teilt.
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