Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Freilaufdiode - Fast Recovery Diode


von FRD (Gast)


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Servus,

ich stehe aktuell vor dem Problem, dass ich eine induktive Last mit 
einem FET schalte. Daher wollte ich eine Freilaufdiode einbauen. Am 
liebsten eine sehr schnelle.

Das Problem ist, wenn ich nach Fast Recovery Dioden suche und mich durch 
die Datenblätter welze, dann finde ich meistens nur Angaben zur Reverse 
Recovery Time, sprich die Zeit von Durchlass zum sperren, die ist bei 
mir allerdings nicht so interessant wie die Zeit von Sperren zum 
Druchlass (Fordward Recovery Time).

In den meisten Datenblättern wird diese Zeit aber nicht erwähnt, wenn 
denn überhaupt mal eine Zeit erwähnt wird.

Hat jemand gute Tipps, nach welchen Dioden ich mal schauen könnte? Was 
wären typische Zeiten für eine Fast Recovery Freilaufdidoe?

Sperrspannung: min. 20V
Durchlasstrom: 2A

vielen Dank :-)

: Verschoben durch Moderator
von Falk B. (falk)


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@ FRD (Gast)

>ich stehe aktuell vor dem Problem, dass ich eine induktive Last mit
>einem FET schalte.

Wie oft? Mit ein paar Hz oder mit höherfrequenter PWM?

> Daher wollte ich eine Freilaufdiode einbauen. Am
>liebsten eine sehr schnelle.

Warum?

>Das Problem ist, wenn ich nach Fast Recovery Dioden suche und mich durch
>die Datenblätter welze, dann finde ich meistens nur Angaben zur Reverse
>Recovery Time, sprich die Zeit von Durchlass zum sperren,

Das ist auch die interessante Zeit.

>die ist bei
>mir allerdings nicht so interessant wie die Zeit von Sperren zum
>Druchlass (Fordward Recovery Time).

Die ist auch bei eher langsamen Dioden ala 1N4001 recht kurz, im 
zweistelligen Nanosekundenbereich.

>In den meisten Datenblättern wird diese Zeit aber nicht erwähnt, wenn
>denn überhaupt mal eine Zeit erwähnt wird.

Weil sie praktisch irrelevant ist.

https://www.mikrocontroller.net/articles/Relais_mit_Logik_ansteuern#Freilaufdiode

http://www.cliftonlaboratories.com/diode_turn-on_time.htm

>Hat jemand gute Tipps, nach welchen Dioden ich mal schauen könnte? Was
>wären typische Zeiten für eine Fast Recovery Freilaufdidoe?

>Sperrspannung: min. 20V
>Durchlasstrom: 2A

Peanuts. MBR745 und gut. Wenn der Platz ein Problem ist reicht auch eine 
1N5822.

von oszi40 (Gast)


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Es kommt ganz auf die Anwendung an. Bei 3x schalten reicht eine 
einfache, bei PWM nicht. 
https://www.mikrocontroller.net/articles/Relais_mit_Logik_ansteuern#Freilaufdiode

von Peter D. (peda)


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Schnelle Dioden nimmt man nur dort, wo man sie braucht, da sie auch mehr 
hochfrequente Störungen erzeugen.
Als Freilaufdiode sind 1N4148 oder 1N400x der Renner.
Zum Platz sparen: TS4148RY im 0805-Gehäuse.

von Falk B. (falk)


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@Peter Dannegger (peda)

>Schnelle Dioden nimmt man nur dort, wo man sie braucht, da sie auch mehr
>hochfrequente Störungen erzeugen.

Naja.

>Als Freilaufdiode sind 1N4148 oder 1N400x der Renner.
>Zum Platz sparen: TS4148RY im 0805-Gehäuse.

Ohne Wissen über die Anwendung ist die Empfehlung schlicht unbrauchbar 
bis irreführend.

von michael_ (Gast)


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Naja.
Wenn hier jemand so fragt, wird er sicher keinen höherfrequenten 
Schaltregler aufbauen wollen.

von FRD (Gast)


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Danke schonmal für eure Hinweise. Mir war nicht klar, das die Forward 
Recovery Time bei dioden im zweistelligen ns Bereich liegt. Dann ist es 
auch klar, dass es im Datenblatt nicht explizit aufgeführt ist.

Also ich steuer damit ein Magnetventil an.
Im Worstcase wird es 4ms eingeschaltet und ist danach 12ms ausgeschaltet 
also eine Periodendauer von 16ms -> 60Hz.

von FRD (Gast)


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Edit: 60Hz mit 25% Duty Cycle natürlich

von Karl B. (gustav)


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Hi,
hab' noch etwas gefunden.

https://www.mikrocontroller.net/articles/Relais_mit_Logik_ansteuern

Also,
das Magnetventil wird mit Gleichspannung angesteuert?

Dann vielleicht noch den Schaltungsvorschlag mit der Z-Diode 
überdenken.Wieso?
Weil man das Relais so schneller abfallen lassen kann.

Wird nur eine Freilaufdiode verwendet, bleibt da Relais unter Umständen 
hängen.


Zitat:
Wenn ein schnelles Abschalten des Relais gewünscht ist, wie zum Beispiel 
beim Schalten hoher Ströme, sind andere Maßnahmen besser geeignet, um 
die Selbstinduktionspannung sicher zu begrenzen. Dazu nutzt man in Reihe 
zur Freilaufdiode eine Z-Diode, deren Z-Spannung möglichst hoch ist. 
Dadurch klingt der Spulenstrom wesentlich schneller ab, das Relais fällt 
schneller ab und der Lichtbogen an den Kontakten wird schneller 
unterbrochen.

ciao
gustav

: Bearbeitet durch User
von Falk B. (falk)


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@FRD (Gast)

>Also ich steuer damit ein Magnetventil an.
>Im Worstcase wird es 4ms eingeschaltet und ist danach 12ms ausgeschaltet
>also eine Periodendauer von 16ms -> 60Hz.

1N5822 und gut.

von Karl B. (gustav)


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Uuups,
war noch nicht fertig:

Karl B. schrieb:
> Wird nur eine Freilaufdiode verwendet, bleibt da Relais unter Umständen
> hängen.


 Oder das Wasser spritzt durch ein halb-geschlossenes Ventil.

ciao
gustav

von Klaus R. (klara)


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FRD schrieb:
> Also ich steuer damit ein Magnetventil an.
> Im Worstcase wird es 4ms eingeschaltet und ist danach 12ms ausgeschaltet
> also eine Periodendauer von 16ms -> 60Hz.

Also, so etwas wie PWM.
mfg klaus

von Klaus R. (klara)


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Karl B. schrieb:
> Zitat:
> Wenn ein schnelles Abschalten des Relais gewünscht ist, wie zum Beispiel
> beim Schalten hoher Ströme, sind andere Maßnahmen besser geeignet, um
> die Selbstinduktionspannung sicher zu begrenzen.

So wie ich das verstehe will der TO ein Magnetventil steuern und zwar 
nicht nur Ein/Aus, sondern auch proportional.

FRD schrieb:
> Also ich steuer damit ein Magnetventil an.
> Im Worstcase wird es 4ms eingeschaltet und ist danach 12ms ausgeschaltet
> also eine Periodendauer von 16ms -> 60Hz.

Frequenz 60 Hz. Das macht kein Magnetventil mit.
mfg Klaus

von Falk B. (falk)


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@ Klaus Ra. (klara)

>So wie ich das verstehe will der TO ein Magnetventil steuern und zwar
>nicht nur Ein/Aus, sondern auch proportional.

>> Also ich steuer damit ein Magnetventil an.
>> Im Worstcase wird es 4ms eingeschaltet und ist danach 12ms ausgeschaltet
>> also eine Periodendauer von 16ms -> 60Hz.

>Frequenz 60 Hz. Das macht kein Magnetventil mit.

Klar, nur daß es eben NICHT mit 60Hz schaltet sondern proportional 
aufgesteuert wird! Dazu muss nur die Induktivität der Spule groß genug 
sein. GGf. muss man mit der PWM-Frequenz höher gehen.

von hinz (Gast)


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Klaus R. schrieb:
> Frequenz 60 Hz. Das macht kein Magnetventil mit.

Kinderkram!

http://www.matrix.to.it/brochures/820%20Series.pdf

von Klaus R. (klara)


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hinz schrieb:
> Klaus R. schrieb:
>> Frequenz 60 Hz. Das macht kein Magnetventil mit.
>
> Kinderkram!
>
> http://www.matrix.to.it/brochures/820%20Series.pdf

Das Ding findest Du wohl eher in HighTech-Anlagen.
mfg klaus

von hinz (Gast)


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Klaus R. schrieb:
> hinz schrieb:
>> Klaus R. schrieb:
>>> Frequenz 60 Hz. Das macht kein Magnetventil mit.
>>
>> Kinderkram!
>>
>> http://www.matrix.to.it/brochures/820%20Series.pdf
>
> Das Ding findest Du wohl eher in HighTech-Anlagen.

Zum Beispiel beim TE...

von FRD (Gast)


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Danke nochmal für eure Anregungen.

Ich rede von einem Einspritzinjektor, dieser funktioniert ebenfalls mit 
Hilfe einer Spule. Bei einem KFZ-Motor, der bis 7000RPM dreht, zündet er 
bei jeder zweiten Umdrehung. Eine Umdrehung dauert dann ca. 8ms. Maximal 
in der Hälfte der Zeit könnte überhaupt eingespritzt werden -> 4ms und 
das auch nur im Worstcase. Die Zeit wird eher geringer sein.

Also reden wir nicht von einem klassischen Magnetventil sondern von 
einem Injektor.

von Jim M. (turboj)


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FRD schrieb:
> Daher wollte ich eine Freilaufdiode einbauen. Am
> liebsten eine sehr schnelle.

Alternativer Vorschlag: Mit einem komplemantären MOSFET eine Halbbrücke 
bauen.

Hätte den Vorteil dass die 2A weniger Wärme in der Elektronik lassen, 
denn die 0,5-1V Diodenspannung fällt weg. Dafür muss man allerdings auf 
Shoot-Through aufpassen.

von Falk B. (falk)


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@FRD (Gast)

>Also reden wir nicht von einem klassischen Magnetventil sondern von
>einem Injektor.

Schön, daß du wenigstens JETZT mit relevanten Informationen rausrückst. 
Siehe Netiquette!

von Falk B. (falk)


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@ Jim Meba (turboj)

>> Daher wollte ich eine Freilaufdiode einbauen. Am
>> liebsten eine sehr schnelle.

>Alternativer Vorschlag: Mit einem komplemantären MOSFET eine Halbbrücke
>bauen.

Und was soll das bringen?

>Hätte den Vorteil dass die 2A weniger Wärme in der Elektronik lassen,
>denn die 0,5-1V Diodenspannung fällt weg. Dafür muss man allerdings auf
>Shoot-Through aufpassen.

Völlig nebensächlich, denn die Entmagnetisierungsenergie muss so oder so 
weg.

von Harald W. (wilhelms)


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Falk B. schrieb:

>>Alternativer Vorschlag: Mit einem komplemantären MOSFET eine Halbbrücke
>>bauen.
>
> Und was soll das bringen?

Die in dem parasitär vorhandene Diode wirkt dann als Freilaufdiode. :-)
Dazu muss man den MosFet noch nicht einmal ansteuern.

von Thomas (kosmos)


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Megasquirt.de dort findest du in den Schaltplänen erprobte Schaltungen. 
Auch das Beispiel mit der Z-Diode. Außerdem kommt es darauf an was fur 
ein EV du benutzt die hochohmigen werden normal angesteuert die 
niederohmigen bekommen einen hohen Stromimpuls zum schnellerem öffnen 
und danach wird der Strom auf 1/4 runtergefahren. Mal nach Injector 
driver googeln.

von Elektrofan (Gast)


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Die Vorwärtserholzeit korreliert etwas mit der Rückwärtserholzeit.

> Als Freilaufdiode sind 1N4148 oder 1N400x der Renner.
1N4148 ist zwar schnell, 2A sind aber auch als "Peak" zu viel.

von Jens G. (jensig)


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@ Falk Brunner (falk)

>@FRD (Gast)

>>Also reden wir nicht von einem klassischen Magnetventil sondern von
>>einem Injektor.

>Schön, daß du wenigstens JETZT mit relevanten Informationen rausrückst.
>Siehe Netiquette!

Und was fängst Du jetzt mit dieser "relevanten" Info an? Bzw. warum ist 
diese Info jetzt relevant? Es ging doch nur um eine Frage bzw. um ein 
Mißverständnis bezüglich Recoveryzeiten einer Freilaufdide bei 
induktiven Lasten.

: Bearbeitet durch User
von Thomas (kosmos)


Angehängte Dateien:

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Hier Mal ein Bild eines "injection driver" dort siehst du auch wie die 
Z-Diode angeschlossen wird.

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