Announcement: there is an English version of this forum on Hallo, wenn ich ein Relais, dass etwa 300 mA verbraucht, mit einem dafür völlig überdimensionierten BD 244 ansteuere - kann ich dann auf die Schutzdiode verzichten? Der Transistor sollte doch sicher sperren, wenn der Impuls kommt, oder? Grüße Andreas
>kann ich dann auf die Schutzdiode verzichten?
Nein. Warum möchtest du einen Centartikel einsparen?
@ Andreas R. (Firma: (keine)) (fahrrad) >wenn ich ein Relais, dass etwa 300 mA verbraucht, mit einem dafür völlig >überdimensionierten BD 244 ansteuere - kann ich dann auf die Schutzdiode >verzichten? NEIN! > Der Transistor sollte doch sicher sperren, wenn der Impuls >kommt, oder? Welcher Impuls? Die Induktionsspannung beim Abschalten? Nein, den Kampf verliert der Transistor. https://www.mikrocontroller.net/articles/Relais_mit_Logik_ansteuern#Freilaufdiode
Nein. Er versucht zu sperren, bis ihn die dann auftretende Spannung umbringt.
Doch, die brauchst Du. Außer, Du willst statt des BD einen FET mit ausreichend Avalanche-Rating verwenden. So ein kleines Diodchen über dem Transistor kostet weder viel Geld noch viel Platz. Wie kommst Du überhaupt darauf? Und bitte erkläre mal den Plan des Aufbaus (welche Kabel(-länge), wie schnell und oft soll geschaltet werden, Last, etc.)
Andreas R. schrieb: > wenn ich ein Relais, dass etwa 300 mA verbraucht, mit einem dafür völlig > überdimensionierten BD 244 ansteuere Falk B. schrieb: > Welcher Impuls? Die Induktionsspannung beim Abschalten? Nein, den Kampf > verliert der Transistor. Wirklich? Glaub ich nicht. Selbst mit kleineren Transistoren hab ich noch keinen mit so einem 300mA Relais kaputt gekriegt. Was gestört hat, ist der Spannungspuls, der gerne einen Prozessor zum Absturz bringt. MfG Klaus
Klaus schrieb: > Selbst mit kleineren Transistoren hab ich > noch keinen mit so einem 300mA Relais kaputt gekriegt. Im Dauerversuch? Wie lange? Ich bin mir da nicht sicher, aber wie Du schon angedeutet hast, gibt es noch weitere Gründe.
>wenn ich ein Relais, dass etwa 300 mA verbraucht, mit einem dafür völlig >überdimensionierten BD 244 ansteuere - kann ich dann auf die Schutzdiode >verzichten? Der Transistor sollte doch sicher sperren, wenn der Impuls >kommt, oder? Überlege mal, in welcher Eigenschaft der T überdimensioniert ist, und auf welche Eigenschaft es bei einem Relais (und damit Spule) ankommt.
Andreas R. schrieb: > wenn ich ein Relais, dass etwa 300 mA verbraucht, mit einem dafür völlig > überdimensionierten BD 244 ansteuere - kann ich dann auf die Schutzdiode > verzichten? Kann der BD244 Tausend Volt ab? Dann könntest Du auf die 1-Cent-Diode verzichten.
@ Klaus (Gast) >Wirklich? Glaub ich nicht. Selbst mit kleineren Transistoren hab ich >noch keinen mit so einem 300mA Relais kaputt gekriegt. Was gestört hat, >ist der Spannungspuls, der gerne einen Prozessor zum Absturz bringt. Kommt drauf an, was Du als kleineeren Transistor bezeichnest, und mit welcher Relaisspannung gearbeitet wird. Ist das Verhältnis Uce_max zu Relaisspannung rel. groß, und viel parasitäre C, dann kann es schon sein, daß die Spannungsspitze die Uce_max nicht mehr ausreizt. Oder Du benutzt einen Mosfet - der steckt auch einiges weg, auch wenn die Spitze über Uds_max gehen würde (Avalanche). Kommt halt drauf an ...
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Andreas R. schrieb: > Hallo, > > wenn ich ein Relais, dass etwa 300 mA verbraucht, mit einem dafür völlig > überdimensionierten BD 244 ansteuere - kann ich dann auf die Schutzdiode > verzichten? Der Transistor sollte doch sicher sperren, wenn der Impuls > kommt, oder? > > Grüße > Andreas Den gibts doch in versch. Klassen -45 bis /C -100V Der c-typ evtl. aber wozu das riskieren. im Anhang einige der wenigen nützlichen Seiten aus dem alten Franzis, Nürmann professionelle Schaltungstechnik. Das zeigt auch Dinge die der Artikel hier https://www.mikrocontroller.net/articles/Relais_mi... nicht anspricht --- @mods falls Abmahngefahr droht einfach löschen. Aber das ist so alt werden froh sein über jede Erwähnung das den Schinken doch noch einer mal versehentlich kauft...
Hallo, alles klar, danke! Die Idee kam, weil ich für die eigentliche Schaltung schon alle Dioden verbraucht habe, die hier rumlagen. Transistoren liegen noch reichlich rum, die können ja die Funktion einer Diode übernehmen. Grüße Andreas
>im Anhang einige der wenigen nützlichen Seiten aus dem alten Franzis, >Nürmann professionelle Schaltungstechnik. Das zeigt auch Dinge die der >Artikel hier https://www.mikrocontroller.net/articles/Relais_mi... >nicht anspricht Wozu auch - gegenüber einer Freilaufdiode ist diese Schaltung ja hochkompliziert und aufwendig.
Wenn der Transistor das aushält, wird er die Induktionsspannung allerdings an die Versorgungsspannung ableiten und diese dadurch stören (insbesondere bei 5V Relais).
Jens G. schrieb: >>im Anhang einige der wenigen nützlichen Seiten aus dem alten Franzis, >>Nürmann professionelle Schaltungstechnik. Das zeigt auch Dinge die der >>Artikel hier https://www.mikrocontroller.net/articles/Relais_mi... >>nicht anspricht > > Wozu auch - gegenüber einer Freilaufdiode ist diese Schaltung ja > hochkompliziert und aufwendig. Wenn dein superwichtiges Magnetventil in der hintersten widrigst zu erreichenden Ecke einer Apparatur hockt ist das schön wenns die Gesamtlebensdauer der Anlage mitmacht und nicht schon nach kurzer Zeit verschleißt...
@ wer auch immer (Gast) >Jens G. schrieb: >>>im Anhang einige der wenigen nützlichen Seiten aus dem alten Franzis, >>>Nürmann professionelle Schaltungstechnik. Das zeigt auch Dinge die der >>>Artikel hier https://www.mikrocontroller.net/articles/Relais_mi... >>>nicht anspricht >> >> Wozu auch - gegenüber einer Freilaufdiode ist diese Schaltung ja >> hochkompliziert und aufwendig. >Wenn dein superwichtiges Magnetventil in der hintersten widrigst zu >erreichenden Ecke einer Apparatur hockt ist das schön wenns die >Gesamtlebensdauer der Anlage mitmacht und nicht schon nach kurzer Zeit >verschleißt... Erkläre doch mal, was Du mir damit jetzt sagen willst. Bzw. worin der Zusammenhang zu dem von mir gesagten besteht.
Andreas R. schrieb: > wenn ich ein Relais, dass etwa 300 mA verbraucht, mit einem dafür völlig > überdimensionierten BD 244 ansteuere - kann ich dann auf die Schutzdiode > verzichten? Ja, aber nur ein Mal. Pass auf, mach folgendes: Schliesse zwei Drähte an Dein Relais an. Nimm die blanken Enden der Drähte in je eine Hand. Halte sie an ein passend eingestelltes Netzgerät oder eine Batterie, so dass das Relais anzieht. Trenne die Verbindung zur Batterie. Wenn Du Deine Arme wieder unter Kontrolle hast, denkst Du nochmal drüber nach, ob es sich lohnt die Diode einzusparen. Ich hab den Versuch unfreiwillig in den Anfängen meiner Bastelei als Kind gemacht, und ich habe danach nie wieder die Sinnhaftigkeit von Freilaufdioden in Frage gestellt.
Jens G. schrieb: > Erkläre doch mal, was Du mir damit jetzt sagen willst. Bzw. worin der > Zusammenhang zu dem von mir gesagten besteht. In der verzögerten Abschaltung. Bei Relais an der Lastgrenze kann sich die Lebensdauer der Kontaktsätze nahezu halbieren, bei Magnetventilen gibt es ähnliche Erscheinungen aber auch abhängig von den transportierten Medien. such dir den 'Freilaufdiodenthread' am Ende gibts links zu TE Wenn es egal ist das die optimale Lebensdauer nicht erreicht (weil es z.B. überhaupt nur wenige Schaltvorgänge oder weit unter der antizipierten Angabe des Herstelles vorgesehen oder zu erwarten sind) dann pack die Diode eben direkt an die Spule.
Ok. Jetzt machen wir ein kleines Spiel um rauszufinden ob eine Schutzdiode empfehlenswert ist. Dieses Spiel wird deutlich machen ob die Ableitdiode purer Luxus oder Notwendigkeit ist. 1) eine Hand an Schaltungsmasse, 2) die zweite Hand an den Schalttransistor Collector. 3) Ventil ein paar mal betätigen. Wenn man nichts merkt bedeutet das, daß der Transistor höchstwahrscheinlich schon den Hochspannungsheldentod gestorben ist und sich nichts bewegt. Wenn man aber eine Ordentliche gewischt bekommt und die Schaltung in die Ecke des Zimmers fegt, bestätigt das die Notwendigkeit der Ableitdiode. Für irgendwelche Folgeschäden ist der Verfasser nicht verantwortlich:-)
Theoretisch würde die Fly-Back Spannung des Impulses bis unendlich gehen, wenn es nicht noch Verluste gäbe, die eine solche Spannung begrenzen. Wenn es sich dabei um ein ganz miserables Relais handelt, dann induziert das sich abbauende B-Feld viele Streufeldströme im Kern und allen leitenden Teilen des Relaisinnern, so dass der Impuls unter Umständen nicht mehr ganz hundert Volt erreicht. Aber verlassen sollte man sich nicht darauf. Das ist vergleichbar mit "fahrrad" bei dem das Schloss abgebaut wird, da ja immer nur ein Bruchteil aller abgesperrten Fahrräder geklaut wird. Die zweite Bremse am "fahrrad" ist auch überflüssig. Für irgendwelche Schäden durch d/t-rollige Vorschläge ist der Verfasser nicht verantwortlich.
Denk immer daran:
Setzt dann da mal die Induktivität der Spule ein, den Strom der abgeschaltet wird und die Ausschaltzeit deines "überdimensionierten" Transistors. Wir brauchen hier eigentlich gar nicht über eine 2 Cent Diode sprechen....
>... und die Ausschaltzeit deines "überdimensionierten" >Transistors. Uninterssant bei den "langsamen" Spannungsspitzen der für diesen Zweck üblichen Spulen.
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Dieter schrieb: > Wenn es sich dabei um ein ganz miserables Relais handelt, > dann induziert das sich abbauende B-Feld viele Streufeldströme im Kern > und allen leitenden Teilen des Relaisinnern, so dass der Impuls unter > Umständen nicht mehr ganz hundert Volt erreicht Nicht nur das. Jede Windung bildet mit der nächsten eine Kapazität. Dazu kommt noch der Widerstand der Wicklung, ein klassisches RC-Glied also. Denim S. schrieb: > Denk immer daran: > U=−L∗dIdt U=-L * \frac{dI}{dt} Ein L ohne R und C kommt nur auf dem Papier vor. MfG Klaus
Der Tipp kam ja schon. Aber weil er so schön ist nochmal: Einfach einen dicken FET nehmen. Ein IRFP460Z hat mühelos die Flybackimpulse einer mit wirklich dickem Draht gewickelten Speicherdrossel auf einem ca. 10 cm Ringkern wegabsorbiert. Nennt sich Avalanche.
Wenn man schnell abschalten will, dann muss man die in der Spule gespeicherte Energie schnell abbauen. Und da ist eine Freilaufdiode kontraproduktiv, weil nur wenig Spannung über der leitenden Diode abfällt und deshalb die meiste Energie am Innenwiderstand der Spule in Wärme vernichtet werden muss. Das dauert ewig. Hat man keine Freilaufdiode, dann steigt die Spannung an, bis irgendwo der Funke überspringt. Das ist eine hohe Spannung und zusammen mit dem selben Strom steckt viel Leistung und damit Energie im Funken. Resultat: die Energie wird schnell in Wärme (Blitz) umgesetzt. Dieser Funke kann durchaus auch mikroskopisch in einer Halbleiterstruktur auftreten. Und diese sofort oder auf Dauer schädigen. Besser ist es, dann zum schnellen Abschalten eine TVS oder eine Z-Diode zur definierten "Spannungserhöhung" einzusetzen...
Andreas R. schrieb: > wenn ich ein Relais, dass etwa 300 mA verbraucht, mit einem dafür völlig > überdimensionierten BD 244 ansteuere - kann ich dann auf die Schutzdiode > verzichten? Das kommt drauf an, wie sanft du deinen Transistor ansteuerst. Wenn du ihn langsam zumachst, bleibt die induzierte Spannung klein. Der Transistor verträgt, je nach Klassifizierung irgendetwas zwischen 40 und 100V. Beim harten Abschalten entsteht eine erheblich höhere Induktionsspannung. Du kannst dir überlegen, was weniger Aufwand ist - eine weiche Ansteuerung oder eine simple Diode. Selbst eine 1N4148 schafft das noch knapp und eine 1N4001 für 2ct allemal.
Andreas R. schrieb: > Die Idee kam, weil ich für die eigentliche Schaltung schon alle Dioden > verbraucht habe, die hier rumlagen. Transistoren liegen noch reichlich > rum, die können ja die Funktion einer Diode übernehmen. Träumst halt mal weiter.... Karl schrieb: > Pass auf, mach folgendes: Schliesse zwei Drähte an Dein Relais an. Nimm > die blanken Enden der Drähte in je eine Hand. Halte sie an ein passend > eingestelltes Netzgerät oder eine Batterie, so dass das Relais anzieht. > Trenne die Verbindung zur Batterie. Wenn Du Deine Arme wieder unter > Kontrolle hast, denkst Du nochmal drüber nach, ob es sich lohnt die > Diode einzusparen. > > Ich hab den Versuch unfreiwillig in den Anfängen meiner Bastelei als > Kind gemacht, und ich habe danach nie wieder die Sinnhaftigkeit von > Freilaufdioden in Frage gestellt. Ein sehr schönes Beispiel zur Selbstinduktion! Gerhard O. schrieb: > Wenn man aber eine Ordentliche gewischt bekommt und die Schaltung in die > Ecke des Zimmers fegt, bestätigt das die Notwendigkeit der Ableitdiode. Und Papa-Elektroniker kekst sich dann furchtbar ab, was der Sohnemann noch nicht geschnallt hat... ;-)))
Andreas R. schrieb: > Hab noch ne Schachtel voll mit 1N5400 gefunden, dürfte ja wohl reichen. Sicher! Eine davon nimmst Du als Freilaufdiode für das Relais und mit den anderen Dioden kannst Du dann mit Freunden auch "Mikado" spielen... ;-)
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руки верх! schrieb: > Der Tipp kam ja schon. Aber weil er so schön ist nochmal: > > Einfach einen dicken FET nehmen. > > Ein IRFP460Z hat mühelos die Flybackimpulse einer mit wirklich > dickem Draht gewickelten Speicherdrossel auf einem ca. 10 cm > Ringkern wegabsorbiert. > > Nennt sich Avalanche. Rettet die dünnen FETs! --- wenngleich die erste Generation Siemens Sipmos nat. längst der Vergangenheit angehört aus SIPMOS_Leistungstransistoren siemens 1985, rainers-elektronikpage.de hat eine Kopie.
Andreas R. schrieb: > wenn ich ein Relais, dass etwa 300 mA verbraucht, mit einem dafür völlig > überdimensionierten BD 244 ansteuere - kann ich dann auf die Schutzdiode > verzichten? Du solltest nicht verwechseln, dass der Dicke zwar viel mehr Strom aushält, aber die Sperrspannung halt zu niedrig ist für die EMK eines Relais...
Andreas R. schrieb: > ... mit einem dafür völlig überdimensionierten BD 244 ansteuere ... Was nützt dir das, wenn sich die Dimensionierungsreserve auf einen völlig anderen Parameter bezieht. I_max und P_max sind was anderes, als U_CE.
Lothar M. schrieb: > Wenn man schnell abschalten will, dann muss man die in der Spule > gespeicherte Energie schnell abbauen. Und da ist eine Freilaufdiode > kontraproduktiv, weil nur wenig Spannung über der leitenden Diode > abfällt und deshalb die meiste Energie am Innenwiderstand der Spule in > Wärme vernichtet werden muss. Das dauert ewig. Bei einem Relais, dass 300mA verbraucht ueber schnelles Abschalten nachzudenken, finde ich nicht sinnvoll. Da werden wohl schon von der Mechanik einige 100 ms vergehen. aadssagt
Was passiert eigentlich in einem Bipolaren Transistor, wenn die C-E Spannung überschritten wird? Bei einer Diode ist es mir klar: Wird wird Reverse-Spannung überschritten, dann leitet die Diode (wie eine Zenerdiode), was je nach Dauer und Stromstärke zur Überhitzung führt. Nun kann so ein kurzer Impuls von der Spule aber wohl kaum zur Überhitzung des Transistors führen. Er geht aber meisten trotzdem kaputt (habe ich vor vielen Jahren mal ausprobiert). Aber warum geht er kaputt?
Stefanus F. schrieb: > Was passiert eigentlich in einem Bipolaren Transistor, wenn die C-E > Spannung überschritten wird? > > Bei einer Diode ist es mir klar: Wird wird Reverse-Spannung > überschritten, dann leitet die Diode (wie eine Zenerdiode), was je nach > Dauer und Stromstärke zur Überhitzung führt. > > Nun kann so ein kurzer Impuls von der Spule aber wohl kaum zur > Überhitzung des Transistors führen. Er geht aber meisten trotzdem kaputt > (habe ich vor vielen Jahren mal ausprobiert). Aber warum geht er kaputt? Möchtest Du wirklich eine wissenschaftliche Abhandlung dazu? Einfach gesagt passiert das gleiche wie in einer Diode. Das kann bis zum Funkenüberschlag gehen, je nach gespeicherter Energie und Geschwindigkeit. Warum macht man so ein Geschiss um einen Pfennigartikel? An eine mit Halbleitern zu schaltende Induktivität gehört eine Diode, Punkt! Ok, Varistoren habe ich auch schon gesehen, doch sind die wirklich schnell genug? Old-Papa
Old P. schrieb: > Ok, > Varistoren habe ich auch schon gesehen, doch sind die wirklich schnell > genug? Haben die nicht zu viel Verschleiß für diese Anwendung?
Stefanus F. schrieb: > Nun kann so ein kurzer Impuls von der Spule aber wohl kaum zur > Überhitzung des Transistors führen. Er geht aber meisten trotzdem kaputt > (habe ich vor vielen Jahren mal ausprobiert). Aber warum geht er kaputt? Nein, der Transistor wird natürlich deshalb am Gehäuse nicht fühlbar warm. Aber die Halbleiterfläche und die pn-Übergänge sind sehr klein und es kommt an der Stelle trotzdem zu einer lokalen Überhitzung, die zur Zerstörung führen kann - sofort oder erst später. Wie oben schon mal angeführt wurde: es gibt unter den MosFets welche, die spezifiziert eine gewisse Menge an Avalanche-Energie aushalten. Da kann man einen suchen, dessen Avalanche-Daten zu dem Relais passen und dann ohne Diode betreiben. Aber wozu? Wolfgang schrieb: > eine 1N4001 für 2ct Eben.
über den Gebrauch der EB-Strecke als Zener, das dürfte sich CB-seitig nicht viel anders darstellen: aus ehemals Ferranti E-LINE Transistorapplications THE USE OF THE BASE EMITTER JUNCTION OF THE ZTX300 AS A ZENER DIODE ... The typical breakdown voltage is 8 volts and the devices exhibit a hard characteristic. Slope impedance at 20mA is typically 20 Ohm and maximum dissipation is 200mW. Temperature coefficient is +5-45 mV/°C or +0-059%/°C. A sample batch of ZTX310 (BSV23) transistors had typical breakdown voltages in the 6-7 5V region with similar slope resistance to the ZTX300 (BCW10). Degradation of D.C. Current Gain during Breakdown of Emitter Base Junction. The emitter base junction of an E-line transistor may be used satisfactorily as a zener diode as stated above. If however the device is required to act both as a zener diode and as a transistor, it should be noted that a marked decrease in D.C. current gain may result. The degradation of current gain is dependend on the amplitude and duration of the avalanche current and the surface condition of the particula transistor. It is attributed to high energy elect- rons, liberated by avalanche multiplication, colliding with silicon atoms at the silicon-silicon dioxide interface. The effect is to produce additional surface states, within or near the depletion layer, causing a reduction in current gain. The degree of degradation is difficult to predict as it depends on the avalanche current, the ionic charge in the oxide, (which is dependent on processing), the surface state of the transistor, again process dependent, and the transistor geometry.
Wenn man ein Auto reparieren will und hat nur noch drei Räder, so kann man eine Baumscheibe anspaxen und diese rund fummeln. Man kann sie auch anstreichen und ein Ventil einstöpseln, es bleibt aber eine Scheißidee! Old-Papa
> Möchtest Du wirklich eine wissenschaftliche Abhandlung dazu? Nein, nur eine kleine Erklärung für den Laien. > die pn-Übergänge sind sehr klein und es kommt an der Stelle > trotzdem zu einer lokalen Überhitzung Danke, reicht mir.
Andreas R. schrieb: > Der Transistor sollte doch sicher sperren, wenn der Impuls > kommt, oder? Hi, wenn er für genügend Spannung dimensioniert ist, ja. Nur weiß man das von vorne herein nicht so genau. Denn der Impuls kann kurzzeitig bis in den Hundertevolt-Bereich (und mehr) gehen. Das hängt ganz von der Induktivität des Relais, den Leitungsinduktivitäten etc. und nicht unwesentlich vom Schaltverhalten des Transistors selbst ab, wie hoch die Spitze wird. Jedenfalls sind die Dioden-Dinger so häufig verbaut, dass man sich darüber keinen Kopf macht. Dass das nicht so unhinterfragt geschluckt wird, zeigt die neulich hier im Forum kontrovers geführte Diskussion. Beitrag "Freilaufdiode auf Platine platzieren?" Da ging es im Kern um die günstigste Platzierung der Freilaufdiode und nicht, ob man nicht andere Alternativen verwenden sollte. ciao gustav
in der Zeit wie man das hier fragt, hat man die Diode auch eingelötet.
Ich würde auf keinen Fall auf die Diode verzichten. Ausnahme: Du kannst sicherstellen, dass der Schalttransistor nur seeeehr langsam schaltet.
Stefanus F. schrieb: >> Möchtest Du wirklich eine wissenschaftliche Abhandlung dazu? > Nein, nur eine kleine Erklärung für den Laien. > >> die pn-Übergänge sind sehr klein und es kommt an der Stelle >> trotzdem zu einer lokalen Überhitzung > Danke, reicht mir. Man sieht es ja nicht also wirds schon stimmen :) Aber beim planar Bipolartransistor ist das noch mal was anderes als beim IG-FET, bei den Flächenbipos ist es oder sollte es im Prinzip egal sein ob die Verlustleistung nun durch den Vor oder Rückwärts gepolten PN-übergang erzeugt wird (solange die angegebene Verlustleistung nicht überschritten wird, wenn man genauer hinguckt gibts in manchen Datenblättern Angaben zur 'max. collector-disspation' und Angaben zum max Basisstrom und der sich einstellenden Ube sind ja eh üblich), ggf. permanente oder auch ldgl. temporäre degration bzgl. des Normalbetriebs, sprich mögliche Reduktion der Stromverstärkung sind dann anderes Effekte, die werden eben einfach nicht darauf getestet, wozu denn auch. Außer bei großen Spg. u. Leistungen mit Silikon-Karbid, da gibts dem vernehmen nach teils auch welche mit avalanche-rating. IG-FETs bestehen schon seit den 80ern aus tausenden parallelgeschalteter Minifets und die zünden eben in einem nicht vorhersehbaren Muster was dann heiße und kalte Zonen 'hotspots' auf dem Chip erzeugt der dann u.U. eben durchbrennt. --- Da wollte es einer genauer wissen :) https://www.eevblog.com/forum/projects/bjt-ce-breakdown-permanent-degradation/msg633837/?PHPSESSID=u4hmmj2t3ld6cvm5hefhn9n8r5#msg633837 Und wenn sie nicht gestorben sind dann laufen sie und laufen und laufen noch heute ... Mahlzeit!
Karl B. schrieb: > Andreas R. schrieb: >> Der Transistor sollte doch sicher sperren, wenn der Impuls >> kommt, oder? > Hi, > wenn er für genügend Spannung dimensioniert ist, ja. > Nur weiß man das von vorne herein nicht so genau. > Denn der Impuls kann kurzzeitig bis in den Hundertevolt-Bereich (und > mehr) gehen. Das ist das Eine, zum Anderen ist dieser Hochspannungs-Impuls auch noch gegenpolig, das mögen Bipolare Transitoren nur sehr ungern ;-) Old-Papa
wer auch immer schrieb: > denn auch. Außer bei großen Spg. u. Leistungen mit Silikon-Karbid, da Pff, das wären die sicks ;) Gemeint war SiC Silicon Carbide. Duck und schnell ganz weit weg, also manchmal. EOT
Old P. schrieb: > Das ist das Eine, zum Anderen ist dieser Hochspannungs-Impuls auch noch > gegenpolig, Nö.
Karl B. schrieb: > Das hängt ganz von der Induktivität des Relais, den > Leitungsinduktivitäten etc. und nicht unwesentlich vom Schaltverhalten > des Transistors selbst ab, wie hoch die Spitze wird. Abhilfe: Langsamer schalten, das hilft auch bei EMV-Problemen. Mit einem Tiefpass geht das ganz einfach.
wer auch immer schrieb: > bei den Flächenbipos ist es oder sollte es im Prinzip > egal sein ob die Verlustleistung nun durch den Vor oder Rückwärts > gepolten PN-übergang erzeugt wird (solange die angegebene > Verlustleistung nicht überschritten wird Es sei denn, der Avalanche-Effekt zieht mehr Ladungsträger aus seiner unmittelbaren Umgebung ins Geschehen (Hot-Spot), während die sich vorwärts davon unabhängig über die Fläche verteilen können.
Andreas R. schrieb: > Die Idee kam, weil ich für die eigentliche Schaltung schon alle Dioden > verbraucht habe, die hier rumlagen. Transistoren liegen noch reichlich > rum, die können ja die Funktion einer Diode übernehmen. Mensch, hättest Du das mal gleich am Anfang geschrieben... Natürlich kann ein BJT - "die Funktion einer Diode übernehmen"! (Wenn auch völlig anders, als von Dir beschrieben / gedacht.) Dazu mußt Du nur B mit E zusammenlöten, und den BJT praktisch "verkehrt herum" in die Schaltung setzen. C an C des Schalters. Noch mal: Nicht ein "dicker" BJT und Verzicht auf Freilauf-Diode, sondern ein weiterer BJT anstatt einer "normalen" Diode! Antwort positiv. Ich weiß gar nicht, was ihr alle habt... :-{ (BJT=Bipolartransistor. Und jetzt ich: Schnell duck und weg... ;o)
Old P. schrieb: > Das ist das Eine, zum Anderen ist dieser Hochspannungs-Impuls > auch noch gegenpolig, Nein, das stimmt nicht. Es geht nicht um Rückwärts-Sperrung.
hinz schrieb: > Old P. schrieb: >> Das ist das Eine, zum Anderen ist dieser Hochspannungs-Impuls auch noch >> gegenpolig, > > Nö. Natürlich! Ich empfehle Dir, Dich einmal mit der Lenzschen Regel zu befassen, statt hier durch das Einwerfen von Silben Stimmung zu erzeugen! Hier ist Lesestoff: https://lp.uni-goettingen.de/get/text/6521
Jedesmal das Gleiche schrieb: >>> gegenpolig, >> >> Nö. > > Natürlich! Die Spannung der Spule ist während des Spannungspulses doch "verkehrt herum" zur Betriebsspannung. Trotzdem bzw. gerade deshalb liegt an C (oder D) des Schalters währenddessen ja der Spule positiver "Pol". Sollte ich da was falsch verstehen? Muß ich mir dazu echt die Lenz'sche zu Gemüte führen, oder tust Du mir bitte den Gefallen, und erklärst es mir (oder uns)? Ich denke, das muß so sein, um die Stromrichtung zu behalten?
jkl schrieb: > > Sollte ich da was falsch verstehen? Ja. > Muß ich mir dazu echt > die Lenz'sche zu Gemüte führen, Ja, das mußt Du. > oder tust Du mir bitte den > Gefallen, und erklärst es mir (oder uns)? Nein, warum sollte ich? In dem o.g. Link ist das so gut ersichtlich, daß ich es nicht anders erklären könnte. > > Ich denke, das muß so sein, um die Stromrichtung zu behalten? Wenn die in der Spule nach dem Abschalten entstehende Spannung nicht die entgegengesetzte Polarität aufwiese, wie sollte dann eine Freilaufdiode überhaupt funktionieren können?
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jkl schrieb: > Sollte ich da was falsch verstehen? Nein, du verstehst es genau richtig. jkl schrieb: > Ich denke, das muß so sein, um die Stromrichtung zu behalten? Exakt. DieSpule versucht den Stromfluss aufrecht zu erhalten und dadurch steigt die Drainspannung über die Versorgungsspannung an (und die Spannung an der Spule kehrt sich um). Ich bin sicher, dass auch in dem verlinkten Skript nichts anderes steht. Aber statt das Skript durchzuarbeiten ist eine kurze Simu vielleicht anschaulicher. Bei 10ms wird der FET eingeschaltet, bei 110ms dann wieder ausgeschaltet (und die Spule treibt den FET in den Durchbruch, da keine Freilaufdiode vorhanden). Die Zenerdiode habe ich in die Simu eingefügt, weil ich auf die Schnelle kein FET-Modell fand, bei dem der Durchbruch korrekt mitmodelliert wird. Die 100V Zenerdiode simuliert also den Durchbruch des Transistors bei 100V. Wenn in der Simu nichts in den Durchbruch ginge würde die Spannung auf diverse kV ansteigen, was natürlich mit der realen Situation (inkl. Durchbruch) nichts zu tun hat. Jedesmal das Gleiche schrieb: > Wenn die in der Spule nach dem Abschalten entstehende Spannung nicht die > entgegengesetzte Polarität aufwiese, wie sollte dann eine Freilaufdiode > überhaupt funktionieren können? Die Freilaufdiode funtioniert, weil die Spannung am Drain über die Versorgungsspannung ansteigt und die Freilaufdiode leitet. Damit sieht der Transistor eben keine "Gegenpolung", die Drain (bzw. Kollektor)spannung ist immer positiv. Genau das haben hinz und jkl beschrieben. Also nochmal mit den Worten von jkl: jkl schrieb: > Die Spannung der Spule ist während des Spannungspulses doch > "verkehrt herum" zur Betriebsspannung. Trotzdem bzw. gerade > deshalb liegt an C (oder D) des Schalters währenddessen ja > der Spule positiver "Pol".
Jedesmal das Gleiche schrieb: > hinz schrieb: >> Old P. schrieb: >>> Das ist das Eine, zum Anderen ist dieser Hochspannungs-Impuls auch noch >>> gegenpolig, >> >> Nö. > > Natürlich! Ich empfehle Dir, Dich einmal mit der Lenzschen Regel zu > befassen, statt hier durch das Einwerfen von Silben Stimmung zu > erzeugen! > > Hier ist Lesestoff: > https://lp.uni-goettingen.de/get/text/6521 Der Transistor sieht aber keinen gegenpoligen Impuls, und um den gehts ja.
Rappel schrieb: > https://www.mikrocontroller.net/articles/Relais_mi > > Toter Link. https://www.mikrocontroller.net/articles/Relais_mit_Logik_ansteuern#Freilaufdiode
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Gut, weil's so schön ist, auch von mir eine Simulation. Wie man sieht, gibt es zwischen Drain und Source (repektive Masse) wunderschöne negative Spannung beim Abschalten. In der Realität sieht das ganz genau so aus. Die lenzsche Regel lautet übrigens: "Die Induktionsspannung ist stets so gerichtet, dass sie ihrer Ursache entgegenwirkt." Ich bin nicht der Überzeugung, daß sich die Physik grundlegend geändert hat. :)
Eigentlich hatte ich gar nichts mehr schreiben wollen, aber es scheint doch noch nicht völlig aufgeklärt... Jedesmal das Gleiche schrieb: >> Ich denke, das muß so sein, um die Stromrichtung zu behalten? > > Wenn die in der Spule nach dem Abschalten entstehende Spannung nicht die > entgegengesetzte Polarität aufwiese, wie sollte dann eine Freilaufdiode > überhaupt funktionieren können? Ich hatte nicht widersprochen, sondern sogar "ähnliches geschrieben". Jedesmal das Gleiche schrieb: > Gut, weil's so schön ist, auch von mir eine Simulation. Wie man sieht, > gibt es zwischen Drain und Source (repektive Masse) wunderschöne > negative Spannung beim Abschalten. > > In der Realität sieht das ganz genau so aus. Man glaubt fast, Du hast die Posts (Achims und meine) nicht gelesen. Noch mal ganz kurz: Du liegst richtig mit der Spannung an der Spule. Nur nicht mit der am C (oder D) des Schalters. Denk lieber noch mal darüber nach. @Achim: Danke Dir, als Laie zweifle ich manchmal an mir selbst, wenn mir jemand mit solcher Überzeugung entgegentritt. VG, jkl
Jedesmal das Gleiche schrieb: > Ich bin nicht der Überzeugung, daß sich die Physik grundlegend geändert > hat. > :) Ist halt blöd wenn man sie falsch versteht, so wie du.
Mist, der Name hat sich vom anderen Tab rüberkopiert. Ich bin sowohl alalalalalong, als auch jkl. Jetzt wißt Ihr es. Tut mir bitte nichts... :-/
hinz schrieb: > Rappel schrieb: >> https://www.mikrocontroller.net/articles/Relais_mi >> >> Toter Link. > > https://www.mikrocontroller.net/articles/Relais_mit_Logik_ansteuern#Freilaufdiode Danke.
Jedesmal das Gleiche schrieb: > Gut, weil's so schön ist, auch von mir eine Simulation. Wie man sieht, > gibt es zwischen Drain und Source (repektive Masse) wunderschöne > negative Spannung beim Abschalten. Wie schön, nur nicht den behaupteten "Hochspannungs-Impuls". Wen willst du verarschen.
Beitrag #5476128 wurde von einem Moderator gelöscht.
Jedesmal das Gleiche schrieb: > Die lenzsche Regel lautet übrigens: > "Die Induktionsspannung ist stets so gerichtet, dass sie ihrer Ursache > entgegenwirkt." Aus diesem Grund kehrt sich die Spannung an der Spule dann auch um: der Anschluss, der vorher negativer war (also der Anschluß Richtung Drain) wird auf einmal positiver als der andere Anschluss, der ja immer fix auf 12V hängt... > Die lenzsche Regel lautet übrigens: > "Die Induktionsspannung ist stets so gerichtet, dass sie ihrer Ursache > entgegenwirkt." Und die Ursache war dem Bild nach eine hochfrequente, nach einer e-Funktion abklingende Schwingung? Nein, das sind irgendwelche parasitären Simulationsartefakte, die werden von dieser Regel nicht erfasst.
Beitrag #5476139 wurde von einem Moderator gelöscht.
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Jedesmal das Gleiche schrieb: > Gut, weil's so schön ist, auch von mir eine Simulation. Wie man sieht, > gibt es zwischen Drain und Source (repektive Masse) wunderschöne > negative Spannung beim Abschalten. Dass der Induktionspuls nach oben geht (zu positiven Spannung) wird aber auch in deiner Simu deutlich, oder? Der richtig kräftige Puls direkt nach dem Abschalten des FETs. Während dieses Pulse wird die Energie der Spule im FET verbraten. Zoom mal ein bisschen besser in deine Simu rein und betrachte die genaue Lage der Nulllinie. Was danach passiert, kannst du auch in meiner Simu erkennen (ich habe den interessanten Abschaltbereich jetzt noch mal stärker gezoomt). Die Drainkapazität ist auf die die Durchbruchspannung aufgeladen und der Strom erreicht den Wert Null. Damit hat das untere Ende der Spule nur noch einen kapazitiven Bezug zu Masse. Und jetzt beginnt der Schwingkreis aus Drainkapazität und Spuleninduktivität munter zu schwingen. Dabei erreichst du genau einmal eine negative Spannung (in der Simu sollte sie nicht unter 0,7V liegen, sonst ist mit der Simu was faul). In dieser kurzen Phase leitet der FET tatsächlich rückwärts. Aber nur, weil der Schwingkreis fröhlich hin und herschwingt und dabei jede Polarität vorkommt. Die Hauptenergie der Spule wird während der Durchbruchphase mit positiver Drainspannung verbraten. Was danach kommt ist nur noch Energie, die aus der aufgeladenen Drainkapazität stammt. (nur ein kleiner Bruchteil der Spulenenergie). Jedesmal das Gleiche schrieb: > Ich bin nicht der Überzeugung, daß sich die Physik grundlegend geändert > hat. Hat sie sich auch nicht. Wie schon gesagt wurde: beim Abschalten des Transistors springt die Spannung an der Spule. Was zu einer positiveren Drainspannung führt. Also: bei leitendem Transistor: oben an der Spule 12V, unten an der Spule ca. 0V, an der Spule fallen +12V ab. direkt nach dem Abschalten: oben an der Spule 12V, unten an der Spule ca. 100V, an der Spule fallen -88V ab.
Sieh Dir die Skalierung von Kanal A an, dann siehst Du, daß die Amplitude ins Negative ca. 25 Volt beträgt. Für mich ist hier Ende. Mit Leuten, die den Sinn on Freilaufdioden mit kruden Theorien infrage stellen, bringt es nichts, weiter zu diskutieren.
Wie eine Freilaufdiode einen negativen Puls an ihrer Anode ableiten soll, wird ein ahnungsloser Troll sicher auch nicht beantworten können.
Jedesmal das Gleiche schrieb: > Sieh Dir die Skalierung von Kanal A an, dann siehst Du, daß die > Amplitude ins Negative ca. 25 Volt beträgt. Da sieht man mal was für einen Mist du simulierst. Das würde ja schon die Bodydiode des MOSFET verhindern.
Jedesmal das Gleiche schrieb: > Mit Leuten, die den Sinn on Freilaufdioden mit > kruden Theorien infrage stellen Wer macht das? Du kommst in jedem 2. Post mit einer anderen / geänderten Unterstellung daher. Lies doch einfach mal, was ich und Achim geschrieben haben. Ich wiederhole: Spannung über / an der Spule kehrt sich um (---> Spannungsquelle). Ihr positives Ende liegt dann an Collector (Drain) des Schalters. Achim S. schrieb: > bei leitendem Transistor: oben an der Spule 12V, unten an der Spule ca. > 0V, an der Spule fallen +12V ab. > > direkt nach dem Abschalten: oben an der Spule 12V, unten an der Spule > ca. 100V, an der Spule fallen -88V ab. Und jetzt, wo das eindeutig dargelegt wurde (und Du es vermutlich auch endlich verstanden hast), kommst Du plötzlich mit der Unterstellung, "wir" wären "Leute, die den Sinn von Freilaufdioden..." ...WAS? Du scheinst Fehler nicht zugeben zu können. Schade, aber "gewöhnlich". hinz schrieb: > Das würde ja schon die Bodydiode des MOSFET verhindern. Stimmt, ginge es darum, taugte diese als Freilaufdiode.
Wie immer haben beide Seiten recht: - Ja, eine Freilaufdiode ist oft nötig - Nein, eine Freilaufdiode ist manchmal nicht nötig Beides ist richtig. Was passiert: Beim Abschalten des Relais fließt der Strom durch die Spule weiter. Er muss durch den MOSFET, von Drain nach Source. Die Spule wird entladen. Wie lange das dauert, kann man berechnen : Unter der Annahme, dass U(Breakdown = const) gilt: T=L*I/(U(Breakdown)-Ub) L = Induktivität Relais I = Strom Relais U(Breakdown) = Durchbruchspannung FET Ub = Versorgungsspannung auf der anderen Seite des Relais. Also tritt eine positive Spannung auf, die so hoch ist, dass der FET durchbricht (U(Breakdown). Wann auf eine Freilaufdiode verzichtet werden kann: Wenn der FET das aushält. Wie der hier: http://www.onsemi.com/pub/Collateral/NTP60N06L-D.PDF Siehe Figure 12. So kann man diesem Typ 200mJ gönnen, wenn der FET schon 75°C hat. Das dürfte für ein Relais durchaus reichen. (Es gilt : E= 0,5L*I²) Aber: Kann der FET / Transistor das nicht (und das sind die meisten!) sollte man das tunlichst lassen. PS: Oben beschriebenes kann man bei der Simulation von Achim S. (Gast) wunderschön sehen ;-)
Achnee... schrieb: > Kann der FET / Transistor das nicht (und das sind die meisten!) sollte > man das tunlichst lassen. Das dürfte überhaupt in den meisten Fällen sinnlos sein. Ein solcher FET kostet doch viel mehr als einer, der zum Relaisstrom paßt + ebens. Diode. Sogar eine passende Z-Diode stattdessen sollte noch billiger sein. (Falls es auf schnelles Abklingen ankäme.) Mag anders sein, wenn jemand zahllose "dicke" Power-Fets liegen hat, dafür o. g. andere nicht, und diese "eh weg müssen". Ist sowas häufig? :)
jkl schrieb: > Mag anders sein, wenn jemand zahllose "dicke" Power-Fets liegen hat, > dafür o. g. andere nicht, und diese "eh weg müssen". Ist sowas häufig? > :) Der TE hat wohl einen Sack voll BD244...
Jetzt werde ich mal ein Faß Öl ins Feuer rollen lassen: Ich bin eigentlich mittlerweile schon der Ansicht, daß tote Pferde zu schlagen kontraproduktiv ankommt. Können wir uns jetzt nicht einigen, daß es generell nicht gut ist, das Avalancheverhalten der in Frage kommenden Halbleiter andauernd zu testen und etablierte, traditionelle Schutzmaßnahmen kein Luxus sondern Industrie Praxis darstellt? Wer schnelles Abfallen braucht, weiß wie man das macht. Und für die verbleibenden Anwendungen tut es unsere vertrauenswürdige Si-Diode entsprechender Belastbarkeit. Sonst würden auch die diversen Hersteller Automotiver Leistungsschalter jegliche Schutzvorkehrungen diesbezüglich in ihren Halbleitern nicht vorsehen müssen. Wenn ich mir aber die einschlägigen Datenblätter zu Gemüte führe, scheint es ein wichtiges Thema zu sein. Zum schnellen Abschalten könnte man ja auch eine Z-Diode zwischen GD schalten um eine künstliche Begrenzung der VDS zu erzwingen ohne die Abfallzeit des Relais nennenswert zu verlängern.
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Jedesmal das Gleiche schrieb: > wunderschöne > negative Spannung beim Abschalten. Die negative Spannung ist ein Phantom.
der schreckliche Sven schrieb: > Jedesmal das Gleiche schrieb: >> wunderschöne >> negative Spannung beim Abschalten. > > Die negative Spannung ist ein Phantom. Mal außerhalb aller theoretischen Betrachtungen: was sollte die Diode bewirken, wenn sie im Abschaltmoment nicht auf Durchlass gepolt ist. Und auf Durchlass geht nur, wenn sich die Spannung an ihr umpolt. Old-Papa
Old P. schrieb: > der schreckliche Sven schrieb: >> Jedesmal das Gleiche schrieb: >>> wunderschöne >>> negative Spannung beim Abschalten. >> >> Die negative Spannung ist ein Phantom. > > Mal außerhalb aller theoretischen Betrachtungen: was sollte die Diode > bewirken, wenn sie im Abschaltmoment nicht auf Durchlass gepolt ist. Und > auf Durchlass geht nur, wenn sich die Spannung an ihr umpolt. > > Old-Papa Nochmal: an der Diode gibts Umpolung, am Schalttransistor nicht.
der schreckliche Sven schrieb: > Jedesmal das Gleiche schrieb: >> wunderschöne >> negative Spannung beim Abschalten. > > Die negative Spannung ist ein Phantom. Hier schon, die Diode verhindert diese ja. Kurt
hinz schrieb: > > Nochmal: an der Diode gibts Umpolung, am Schalttransistor nicht. Und ohne Diode? Darum ging es ja. Old-Papa
Old P. schrieb: > hinz schrieb: >> >> Nochmal: an der Diode gibts Umpolung, am Schalttransistor nicht. > > Und ohne Diode? Darum ging es ja. > > Old-Papa Nochmal: an der Relaisspule gibts Umpolung, am Schalttransistor nicht.
Old P. schrieb: >> Nochmal: an der Diode gibts Umpolung, am Schalttransistor >> nicht. > > Und ohne Diode? Darum ging es ja. Gibt's an der Spule Umpolung, aber am Schalttransistor immer noch nicht. Darum ging es ja.
Possetitjel schrieb: > Gibt's an der Spule Umpolung, aber am Schalttransistor > immer noch nicht. Darum ging es ja. Also schützt die Freilaufdiode nur vor zu hoher + Spannung am Kollektor. Die Diode im FET hat also keinerlei Wirkung und wird auch nicht belastet. Kurt
Kurt schrieb: > Also schützt die Freilaufdiode nur vor zu hoher + Spannung am Kollektor. > > Die Diode im FET hat also keinerlei Wirkung und wird auch nicht > belastet. (bis auf die Klemmerei natürlich) Kurt
Old P. schrieb: >> >> Die negative Spannung ist ein Phantom. > > Mal außerhalb aller theoretischen Betrachtungen: was sollte die Diode > bewirken, wenn sie im Abschaltmoment nicht auf Durchlass gepolt ist. Und > auf Durchlass geht nur, wenn sich die Spannung an ihr umpolt. > > Old-Papa Siehste Old-Papa, wir können noch was lernen. (und wie lange steht das schon in Büchern das der Transistor vor neg. Spannung geschützt wird/zu schützen ist?) Kurt
Schon immer steht in allen Büchern, daß man einen Transistor vor negativer Energie schützen muß. Ein Transistor ist ja schließlich auch nur ein Mensch wie du und ich - mit einer Seele, die leidet! heul
Mann, ist das eine schwere Geburt... Kurt schrieb: > und wie lange steht das schon in Büchern das der Transistor > vor neg. Spannung geschützt wird/zu schützen ist? So. Ich nehme jetzt einfach mal an, Du beziehst diese Aussage auf das Thema, um welches es hier die letzten zig Beiträge ging - nämlich das Abschalten des Transistors einer Relais-Ansteuerung. Und nichts anderes, hoffe ich. "daß der Transistor vor neg. Spannung geschützt wird/zu schützen ist" ...ist so Quatsch. Meine Vermutung, was in so einem halbwegs vernünftigen Buch stehen könnte, und auch stimmt - aber hier leider verkurtelt wurde: "Durch das Abschalten des Transistors kann der Strom nicht mehr durch diesen weiterfließen. Gibt es nun auch keine Freilaufdiode (Bild 42a) oder vielleicht andere Schutzbeschaltung (Bilder 42b-42j), ist der Transistor potentiell gefährdet. Die Relaisspule nämlich würde ohne Freilaufpfad o. ä. den Stromfluß trotzdem versuchen, aufrechtzuerhalten. Da dies in diesem Fall nicht ginge, entstünde eine - bei theoretisch "unendlich schnellem" Abschaltvorgang des Stromes und idealer Spule theoretisch "unendlich hohe" - Spannungsspitze (durch Selbstinduktion, siehe Kapitel IV.2). Und zwar mit - relativ zur Betriebsspannung betrachtet - NEGATIVER_POLUNG ... Davor muß der Transistor natürlich geschützt werden..." So, jetzt reicht's aber wieder mit den "negativen Spannungen" hier.
jkl schrieb: > Mann, ist das eine schwere Geburt... Früher wußte man halt zu sagen "Jeder ist klug, der eine vorher, der andere hinterher."*:-) *) unbekannte Quelle aus dem Internet
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Andreas R. schrieb: > Hallo, > > wenn ich ein Relais, dass etwa 300 mA verbraucht, mit einem dafür völlig > überdimensionierten BD 244 ansteuere - kann ich dann auf die Schutzdiode > verzichten? Der Transistor sollte doch sicher sperren, wenn der Impuls > kommt, oder? > Nachdem nun hier gut und logisch erklärt wurde was beim Abschalten des Relais abläuft kann deine Frage eindeutig beantwortet werden. Auf eine Schutzdiode, genannt "Freilaufdiode", kann/sollte nicht verzichtet werden. Grund: beim Abschalten der Spule können am Kollektor positive Spannungen auftreten die den Arbeitsbereich des Transistors ev. weit überschreiten und ihn dabei schädigen/zerstören können. Kurt
Wieder mal der übliche Blödsinn hier. Natürlich kann auf die Diode verzichtet werden. Das wird auch gemacht, wenn die Abschaltzeit des Relays eine Rolle spielt. Dann ersetzt man die Diode durch ein R oder einen R/C Snubber und siehe da, das Relay ist 5x schneller... Kurt schrieb: > Nachdem nun hier gut und logisch erklärt wurde was beim Abschalten des > Relais abläuft kann deine Frage eindeutig beantwortet werden. > > Auf eine Schutzdiode, genannt "Freilaufdiode", kann/sollte nicht > verzichtet werden.
Die Energie in der Spule muss weg, und dass geht am schnellsten an einem passenden Widerstand. Der wird so bemessen, dass man noch sicher unter der Transistordurchbruchspannung bleibt. Also Ruhestrom der Relayspule sei 25 mA. Durchbruchspannung des Transistors sei 60 Volt. Im ersten Moment nach dem Abschalten fliesst der Spulenstrom durch den Widerstand, damit folgt: R = 60 / 25mA = 2400 Den Zweiflern, die Physik geschwänzt haben, hilft das Lesen von Application Notes der Relayhersteller...
Alles klar, nur: woher kommt dein genannter Faktor 5? Das war die Frage! Nenn einfach einen Link ...
Ist eine Hausnummer aus einer Schrack/TE Application Note, die ich in Erinnerung behalten habe, 5ms zu ca. 1ms mit Widerstand. Wenn du genaueres wissen möchtest, musst du mit dem Hersteller reden oder messen.
udok schrieb: > Wieder mal der übliche Blödsinn hier. Sicher doch... Hunderttausende Entwickler haben an Milliarden Relais weltweit Dioden vorgesehen, alles Blödmänner/-frauen? > Natürlich kann auf die Diode verzichtet werden. > Das wird auch gemacht, wenn die Abschaltzeit des Relays eine Rolle > spielt. Gemacht vielleicht, doch... > Dann ersetzt man die Diode durch ein R oder einen R/C Snubber und siehe > da, das Relay ist 5x schneller... ...wie/warum das? Vielleicht habe ich ja einen Knoten im Kopf.... Unendlich klein kann der R ja nicht werden, liegt ja parallel zur Spule. Der Abschaktimpuls ist steil und hoch, da machen sich die HF-Eigenschaften eines R schon negativ bemerkbar. Ok, mit einem C dazwischen geht er auch kleiner. Oder ganz weg lassen und nur C? Wäre ja irgendwie eine logische Schlussfolgerung. Old-Papa
Old P. schrieb: > Vielleicht habe ich ja einen Knoten im Kopf.... > Unendlich klein kann der R ja nicht werden, liegt ja parallel zur Spule. > Der Abschaktimpuls ist steil und hoch, da machen sich die > HF-Eigenschaften eines R schon negativ bemerkbar. Naja, üblicherweise wird mit Transistoren geschaltet und sooo schnell sind die dann auch wieder nicht. Und perfekt für HF muss der R trotzdem nicht sein, er muss nur die Energie aufnehmen. Ob ideal oder mit ein paar Nebeneffekten - das dürfte nur im Einzelfall eine Rolle spielen. > Ok, mit einem C > dazwischen geht er auch kleiner. Oder ganz weg lassen und nur C? Wäre ja > irgendwie eine logische Schlussfolgerung. Die magnetische Energie in der Spule speicherst du um in den Kondensator und dann? Dann geht das Spiel wieder in die andere Richtung los. Der R ist schon sinnvoll, weil er verheizt diese ... udok schrieb: > Ist eine Hausnummer aus einer Schrack/TE Application Note, > die ich in Erinnerung behalten habe, Ok. Danke. Ich hatte bei einem ähnlichen Fall einen Transistor genommen mit hoher spezifizierter UCE und eine Z-Diode, ebenfalls mit hoher Spannung, die den T schützt. Geht auch ....
udok schrieb: > Wieder mal der übliche Blödsinn hier. > > Natürlich kann auf die Diode verzichtet werden. > Das wird auch gemacht, wenn die Abschaltzeit des Relays eine Rolle > spielt. > > Dann ersetzt man die Diode durch ein R nur frage ich mich gerade aus welcher Richtung der Blödsinn hier kommt. Nicht R sondern in Reihe zur Diode eine Z-Diode wäre verlustärmer statt R. Ein R parallel zur Spule macht nur wer Aktien vom EVU hat denn die verluste werden immer fällig und müssen bezahlt werden, auch die Wärme abgeführt. Die Diode wird ja nur im Induktionsfall wirksam und mit 0,7V baut sie eben langsam Energie (gespeichert in der Relaisspule) ab, für mehr Spannung als 0,7V sorgt eine Z-Diode und mit mehr U x I wird gespeicherte Energie schneller abgebaut. https://www.mikrocontroller.net/attachment/201957/UnipolarStepper-1.png
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udok schrieb: > Wieder mal der übliche Blödsinn hier. > > Natürlich kann auf die Diode verzichtet werden. > Das wird auch gemacht, wenn die Abschaltzeit des Relays eine Rolle > spielt. > > Dann ersetzt man die Diode durch ein R oder einen R/C Snubber und siehe > da, das Relay ist 5x schneller... > > Kurt schrieb: >> Nachdem nun hier gut und logisch erklärt wurde was beim Abschalten des >> Relais abläuft kann deine Frage eindeutig beantwortet werden. >> >> Auf eine Schutzdiode, genannt "Freilaufdiode", kann/sollte nicht >> verzichtet werden. Warum Blödsinn? Ich habe mich auf das Eingangspost bezogen, da geht es um die Diode. Dort steht: "kann ich dann auf die Schutzdiode verzichten?" Kurt
Joachim B. schrieb: > Ein R parallel zur Spule ..hat niemand gesagt. Es ging um einen Snubber, d.h. R-C-Reihe.
Ach doch, steht da, hast Recht. Ja das scheint mir auch supoptimal.
batman schrieb: > ..hat niemand gesagt. Es ging um einen Snubber, d.h. R-C-Reihe. habe ich das so falsch verstanden? wen oder was soll denn eine Diode schützen wenn nicht den Transistor der die Relaisspule schaltet? Von Snubber über die Kontakte war weit und breit nichts zu sehen Andreas R. schrieb: > wenn ich ein Relais, dass etwa 300 mA verbraucht, mit einem dafür völlig > überdimensionierten BD 244 ansteuere - kann ich dann auf die Schutzdiode > verzichten? Der Transistor sollte doch sicher sperren, wenn der Impuls > kommt, oder?
Es sei denn, das Relais wird nur einmal pro Jahr geschaltet oder so.
batman schrieb: > Es sei denn, das Relais wird nur einmal pro Jahr geschaltet oder so. auch nur einmal im Jahr den Transistor zu tauschen würde mich nicht erfreuen.
Nein, ich meine die von dir zu Recht kritisierte Stromverschwendung durch einen Parallelwiderstand fällt nicht bei jeder Relaisanwendung ins Gewicht. Die paar mA sind ja auch eher Wurscht, wenn es um eine Kransteuerung o.ä. geht.
udok schrieb: > Also Ruhestrom der Relayspule sei 25 mA. > Durchbruchspannung des Transistors sei 60 Volt. > Im ersten Moment nach dem Abschalten fliesst der Spulenstrom > durch den Widerstand, damit folgt: > R = 60 / 25mA = 2400 Nicht ganz richtig, Du hast vergessen die Versorgungsspannung abzuziehen da die ja noch dazu kommt denn die Spule mit ihrem Parallelwiderstand ist in Reihe zur Versorgungsspannung. Ansonsten ist das geballte Halbwissen und massive Nichtwissen hier echt lustig!
Aufpasser schrieb: > Nicht ganz richtig, Du hast vergessen die Versorgungsspannung abzuziehen > da die ja noch dazu kommt denn die Spule mit ihrem Parallelwiderstand > ist in Reihe zur Versorgungsspannung. Du hast gut aufgepasst :-)! Aber mach mal so einen Test. Ich habe testhalber mal einen Joule-Thief ohne Last-LED betrieben, an einem Transistor mit 45V UCEmax. Gemessen habe ich ca. 80V und der Transistor hat das sogar überlebt. Ein wenig (unspezifizierte) Avalanche-Energie halten die schon aus.
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Hi, sogar die "langsame" Lautsprechereinschaltverzögerung hat serienmäßig eine "BAX" drin. Hol gleich das Oszilloskop raus und schau mal auf Kanal 1, wie die Spannung am Relaus aussieht und auf Kanal 2, wie die Spannung am Transistor aussieht. Dabei nehme ich den Kollektor als (GND/Masse Bezugspunkt der Tastköpfe. Allerdings nehme ich einen BF238 für höhere UCE. Bis denne. ciao gustav
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Hi, die versprochenen Bildchen. OK. nicht berauschend, aber qualitativ. Beim ersten Bild wegen der gemeinsamen "Tastkopf"-Massen GND an den Kollektor des BF257. So dass die UCE revers (negativ) dargestellt wird. Beim zweiten Bild Tastkopfmasse an Emitter und "heißes" Ende an Kollektor. Dabei Kontaktprellen. Hier ist die Spannung am Transistor gut zu sehen. ciao gustav
Leute, wenn Andreas einen Cent sparen möchte obwohl er schon einen BD 244 verwendet, dann lasst ihn doch bitte die Diode sparen! Er hat genug Geld für einen zweiten, dritten, vierten BD 244!
batman schrieb: > Nein, ich meine die von dir zu Recht kritisierte > Stromverschwendung > durch einen Parallelwiderstand fällt nicht bei jeder Relaisanwendung ins > Gewicht. Die paar mA sind ja auch eher Wurscht, wenn es um eine > Kransteuerung o.ä. geht. Auch dieser Dauerstrom lässt sich vermeiden wenn dem Widerstand ein Reihenkondensator spendiert wird. Kurt
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Karl B. schrieb: > Hier ist die Spannung am Transistor gut zu sehen. > > ciao > gustav Und sonst so, alles o.k. bei der Hitze?
schröta schrieb: > alles o.k. bei der Hitze? Offenbar schon alles verdampft, einschließlich der (letzten) Gehirnzelle. Es hat aber schon einiges an Kreativität, wie hier ein simpler Sachverhalt zerredet wird.
Karl B. schrieb: > Hier ist die Spannung am Transistor gut zu sehen. Besser formuliert: Hier ist die positive Spitze zwischen Emitter und Kollektor zu sehen. (Momentaufnahme aus dem Video. Der Impuls ist so kurz, dass man Zeitlupe 10- fach braucht, um den überhaupt mitzukriegen.) Noch einmal zusammengefasst: 1) im ausgeschalteten Zustand ist Transistor gesperrt, und UCE nahezu UBatt. 2) im eingeschalteten Zustand (Steuerspannung an Basis) sollte der Transistor öffnen und in den Sättigungsbereich gehen, und UCE ca. auf ca. 1V oder so absinken. 3) wird jetzt die Steuerspannung von der Basis weggenommen, räumt der Emitter-Basis-Widerstand (10 kOhm) die Ladung aus, der Transistor wird gesperrt, und UCE wird wieder nahezu UBatt. Man sieht aber auf dem Oszilloskop eine Emitter-Kollektorspannung, die in etwa 10 mal größer ist als UBatt (und mit e-Funktion abklingt). Und nicht negativ. QED. ciao gustav
Im einigen Relais ist sowas analog enthalten: VDR im Motor http://elektronik-labor.de/Labortagebuch/Tagebuch0718.html%20#vdr
... eine durchaus berechtigte und gute Eingangsfrage, die ich mir grundsätzlich auch stellte. M.E. kann auf eine Freilauf- bzw. Schutzdiode in bestimmten Fällen verzichtet werden; nicht aber bei allen Anwendungen. Man muss also unterscheiden, um welche Art von Relais es sich handelt und welche Spannungen anliegen. Man macht mit einer Schutzdiode nichts falsch, aber auch diese kleine Diode braucht ihren Platz, der einfach nicht immer da ist. Ein Weglassen hat also meist Platz- und keine Sinn- oder gar Einsparungsgründe. Als Hauptregeln habe ich mir angenommen: 1. in reinen Analogbeschaltungen ohne Trans. oder MC ist sie überflüssig. 2. Berechtigung hat sie bei Signalverstärkungen/Schaltung durch Trans. 3. Unabdingbar ist sie bei MC/IC-Schaltausgängen. Es stimmt zwar, dass beim Zusammenbrechen der Spulenspannung eine entgegengesetzt gerichtete (relativ hohe!) Spannung sich induziert, doch ist der dahinterstehende Strom extrem klein; also im Prinzip nur eine temp. "Spannungsquelle ohne I-Bums". Es können ja eigentlich nur die wenigen Elektronen dabei wandern, die sich zwischen den sich ständig abschwächenden Induktionsimpulsen befinden - also noch nicht einmal alle in der Spule. Zudem sperrt der R vom Leiter viele ab. Die Elektronen haben also keinen wirklichen Plus-Bezugspunkt, wohin sie gerne wandern würden und reiben sich in diesem Hin und Her letztlich komplett in Wärme auf. Sie bilden sich aus einem separat erwachsenden Sekundärpotential, das sich nicht mit dem Primärpotential vermischt; jedoch kann dieses Potential angrenzende ICs/MCs stören. Es mag sein, dass es andere wissenschaftliche Erklärungen dafür gibt, aber ich habe es für mich SO verinnerlicht.
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Bearbeitet durch User
Ronny S. schrieb: > ... eine durchaus berechtigte und gute Eingangsfrage, die ich mir > grundsätzlich auch stellte. und das Geschwurbel war jetzt nach 1,5 Jahren unbedingt nötig, oder? Also: braver Bub, gut gemacht. Und das nächste mal liest und verstehst Du dann auch noch den roten Text der da steht wenn ein Beitrag älter als 6 Monate ist.
Ronny S. schrieb: > Es stimmt zwar, dass beim Zusammenbrechen der Spulenspannung eine > entgegengesetzt gerichtete (relativ hohe!) Spannung sich induziert, doch > ist der dahinterstehende Strom extrem klein Der Strom, der diese Spannung erzeugt, ist im Einschaltmoment /exakt genau so groß/ wie der davor fließende Spulenstrom (weil Induktivitäten sich jeglicher abrupter Stromänderung widersetzen). Und dieser Strom sucht sich irgend einen Weg, den man ihm ermöglichen sollte (denn, das sagt die Physik: er findet garantiert immer einen). Über diesen Weg muss die Spulenenergie vernichtet werden. Mit einer Freilaufdiode wird die Energie am Spulenwiderstand abgebaut, weil der Strom, der aus der Spule herausfließt, postwendend über diese Diode wieder in die Spule hineinfließt. Und wenn die Diode fehlt, dann muss es einen anderen Weg geben, über den die in der Spule gespeicherte Energie vernichtet werden kann. Diesen Weg findet der Strom dann schon ganz alleine, wenn man ihm keinen vorgibt. Und schlimmstenfalls funkt es dann halt im Transistor... Das ist die einfachste physikalisch korrekte Erklärung für die Vorgänge, die da stattfinden. Das und auch der Rest ist im 2 Jahre alten Thread ausgiebigst diskutiert worden.
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Bearbeitet durch Moderator
Ronny S. schrieb: > also im Prinzip nur eine temp. "Spannungsquelle ohne I-Bums". Das ist ja fast so geil wie die "Amper hochskillen" ROFL
AndrRonny S. schrieb: > Als Hauptregeln habe ich mir angenommen: Autsch, aus Corona-Langeweile Leichen exhumieren und darüber Glaubensbekenntnisse absetzen. Ronny S. schrieb: > Es mag sein, dass es andere wissenschaftliche Erklärungen dafür gibt, Natürlich. Eine von (Nenn)strom durchflossene (Relais)spule enthält eine Energie. Unterbricht man den Stromfluss, wird die Energie in die Zwischen-Windungs-Kapazität der Spule umgeladen. Dabei steigt die Spannung auf einen bestimmten Maximalwert an (je nach Relais modell unterschiedlich). Wenn die zulassige Sperrspannung des Schaltelements (Transistor) mehr aushält, kann man ohne Freilaufdiode abschalten. Virtril ist ein schnellerer Energieabbsu in der Spule, das Rdlais trennt schneller. Liegt die Enetgie unter der Avalanche-Energie die der Transistor im Avalanche-Durchbruch aushält, darf man sie auch weglassen. Der Transistor wirkt dann wie eine Z-Diode. Ist die Stromänderung an der Spule (nennen wir es Analogbetrieb) im Verhältnis zu ihrer Indukgivität so gering, dass der Strom folgen kann und keine ungebührliche Back-EMF-Spannung auftritt, ist keine Freilaufdiode nötig. Wird die Spule von Schaltern oder anderen Kontakten mit Gleichspannung angesteuert, profitiert die Lebensdauer der Kontakte von einer Freilaufdiode. Zwingend notwendig ist sie aber nicht. Steuert man das Relais mit Wechselspannung an, geht keine Diode, dann muss ein Snubber her.
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Mit einem C zwischen Kollektor und Basis kann man den Spike ökonomisch in die Versorgung zurückspeisen... ohne Diode... ;-)
Steuere deinen Transistor mit einer langsameren Flanke an (z.B. 100µs mit deiner Schaltung), dann brauchst du auch keine Diode und nicht mal ein C.
Simpel schrieb: > ökonomisch in die Versorgung zurückspeisen... Wenn man sich die Stromrichtung da mal genauer anschaut und zudem die Flanke etwas aufzoomt, dann sieht man, dass da nichts zurückgespeist, sondern einfach nur (wie schon seit anderthalb Jahren wiederholt vorgeschlagen) die Flankensteilheit reduziert wird.
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Ja, da wird nix zurückgespeist... war ironisch gemeint, siehe Smiley... immerhin wurde es bemerkt... Natürlich wird durch die Gegenkopplung das Timing des Abschaltens verlangsamt, alias die Flanke weicher... Wollte nur zeigen, dass auch ein kleiner C, richtig platziert, die "obligatorische" Freilaufdiode ersetzen kann...
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