Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Diode wiedererstand fähig genug ?


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von DAVID B. (bastler-david)


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Hallo
Um ein 12v DC netzteil vor dem verpolen der akkus zuschützen habe ich 
mir was einfaches überlegt.
besteht aus einer Diode P 600G und einer 15A Sicherung.
ist die P600G in der Lage die 15A KFZ mt Sicherung im NOTFALL sicher 
auszulösen OHNE schaden zunehmen oder wird diese zerstört ?(Kurzschluss)

http://cdn-reichelt.de/documents/datenblatt/A400/P600GS%23GEN.pdf

Im DB steht was von Dauerstrom 6A und für 8,3 ms 400A.

Ja ich weiß das der maximal strom von den verwendeten Leitungen abhängt 
um das solls aber nicht gehen.
Genau so wenig solls um die Strombegrenzung fürs laden der Akkus gehen.

Und wieso grade die P 600G?
Standard Antwort: weil sie grade da ist.
(Heist aber nicht das ich keine andere kaufen würde falls nötig)

Ein einfaches JA kannst du nehmen.
Oder NEIN geht schneller als die Sicherung kaputt reich vollkommen aus.

Vielen dank.

Beitrag #5571300 wurde vom Autor gelöscht.
von Günter Lenz (Gast)


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Im Datenblatt steht 6A, wenn sie sicher standhalten soll,
würde ich in deinem Fall eine mit mindestens 30A nehmen.

von Christian S. (roehrenvorheizer)


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Hallo,

die P600 ist schon eine ansehnliche dicke Diode. Nur kann es sein, daß 
das Abschmelzen der Sicherung länger als die 8ms benötigt. Im dümmsten 
Fall müßtest Du zerstörerische Tests machen  und mit DSO den Verlauf 
beobachten, um Gewissheit zu erhalten.

Besser wäre natürlich, eine deutlich stärkere Diode zu nehmen, was auch 
nicht echt teuer werden würde. Es gibt Doppeldioden im TO247 Gehäuse.

MfG

von Egon D. (egon_d)


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DAVID -. schrieb:

> ist die P600G in der Lage die 15A KFZ mt Sicherung
> im NOTFALL sicher auszulösen OHNE schaden zunehmen

Schmelzintegral der Sicherung angucken.

von Ga Gurke (Gast)


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In Serie oder Antiparallel?

In Serie gibts einen Spannungsabfall und bei Überlastung werden die 
Dinger richtig (brand)heiß, (> 200°C) schmelzen auch mal anliegende 
Teile oder löten sich sogar selbst aus bzw. brennen sich durch die 
Platine. Schon gesehen.

In Generationen von Autoradios wurden einfache Antibastlerdioden 
(1N400x) direkt antiparallel am Stromeingang verbaut. Die Diode bekam 
oft einen Dauersch(l)uss und führte zum unausweichlichen 
Werkstattbesuch...

Es soll aber auch verpolungssichere Steckverbinder geben ;)

von Wolfgang (Gast)


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Christian S. schrieb:
> Nur kann es sein, daß das Abschmelzen der Sicherung länger als
> die 8ms benötigt.

Und die Abschmelzzeit von 8.3ms zu erreichen, muss die Verkabelung 
erstmal überhaupt einen Stromfluss von 400A zulassen, sonst zieht sich 
das ganz schnell in die Länge.

DAVID -. schrieb:
> Diode wiedererstand fähig genug ?

Dir ist auch gar nichts peinlich, oder?

von A. S. (achs)


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Ein Kurzschluss ist irgendwas zwischen  0 und 1 Ohm.

Datenblatt Sicherung:

maximaler Dauerstrom < mindestDauerstrom Diode.

Die 400A kannst adu durch die Kabel begrenzen.

von Wolfgang (Gast)


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Achim S. schrieb:
> Ein Kurzschluss ist irgendwas zwischen  0 und 1 Ohm.

Quatsch.
Niemand würde auf die Idee kommen, eine Last von bspw. 0.5Ω als 
"Kurzschluss" zu bezeichnen.

Ein Kurzschluss wird es erst, wenn das Irgendwas da lt. Schaltungsdesign 
nicht hingehört.

von der schreckliche Sven (Gast)


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DAVID -. schrieb:
> Ein einfaches JA
> Oder NEIN

Deine Frage wird niemand mit Ja oder Nein beantworten können.
Dir wird nichts Anderes übrigbleiben, als es auszuprobieren.

von Stefan ⛄ F. (stefanus)


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Für eine 15A Sicherung würde man natürlich eine Diode nehmen, die mehr 
als 15A Dauerhaft verträgt. Ich würde mindestens doppelt so hoch 
ansetzen, also eine 30A Diode, einfach schon deswegen, dass 
Schmelzsicherung typischerweise erst beim doppelten Strom innerhalb 
einer kalkulierbaren zeit auslösen.

Schau dir dieses Diagramm an:
http://www.littelfuse.com/~/media/automotive/datasheets/fuses/passenger-car-and-commercial-vehicle/blade-fuses/littelfuse_atof_datasheet.pdf

Die 15A Sicherung löst bei 30A erst nach 1 Sekunde aus, und bei 100A 
nach 40ms. Ob die Diode wohl so robust ist?

Ich würde mich generell nie darauf verlassen, dass eine Schmelzsicherung 
schneller auslöst, als die Elektronik kaputt geht. Diese Sicherungen 
dienen in erster Linie dazu, die Kabel zu beschützen (nicht die viel 
empfindlichere Elektronik).

: Bearbeitet durch User
von Bauform B. (bauformb)


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Auch mit einer dicken Diode kommt hinten eine kleine negative Spannung 
raus. Die meisten ICs vertragen aber nur -0.3 Volt. Das ist die 
Spannung, bei der eine Diode auch bei 125°C (oder so) garantiert nicht 
leitet. Praktisch geht auch etwas mehr, aber niemals soviel, wie an der 
Schutzdiode bei xxx Ampere abfällt.

Im Endeffekt wäre die Schutzdiode einfach parallel geschaltet zu den 
parasitären Dioden in der zu schützenden Schaltung. Durch die eine Diode 
fließt viel Strom, durch die anderen soll nichts fließen. Das geht nicht 
so einfach.

Man kann in Reihe zum Verbraucher statt einer Diode einen P-Kanal-FET 
nehmen; solche Schaltungen findet man im Forum. Für 1 bis 2 
*N*-Kanal-FETs gibt es Ansteuer-ICs, z.B. den LTC4365. Die könnten auch 
gleich den Tiefentladeschutz mit erledigen.

Für kleine Verbraucherströme gibt es die eFuses von Texas, z.B. TPS2660, 
die ersetzen u.A. auch gleich noch eine Sicherung. Angeblich gibt es 
auch High Side Switches mit echten Verpolungsschutz.
https://www.ti.com/lit/an/slva927/slva927.pdf

Es gibt auch Linearregler, die ca. -40 Volt am Eingang vertragen, z.B. 
NCV4276, IFX25001 oder (bis 12V) MIC5201, MIC5233.

von Michael B. (laberkopp)


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DAVID -. schrieb:
> ist die P600G in der Lage die 15A KFZ mt Sicherung im NOTFALL sicher
> auszulösen OHNE schaden zunehmen

Hängt von deiner Sicherung an, ein KFZ Sicherung kaum, eine flinke 
Sicherung vielleicht schon.
Eine P600G hat ein Schmelzintegral von 700 A2s
https://herrmann-gleichrichter.de/silizium/pdf/dio-1.1.pdf
eine ESKA 520030 5x20mm flink 16A
https://eska-fuses.de/fileadmin/produkte/datenblatt/G-Sicherungen_01042013.pdf
hat 709 A2s, knapp drüber, also kannst du nur eine 12.5A nehmen
oder du findest eine noch flinkere, wie 521530 weiter hinten.

von Wolfgang (Gast)


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Michael B. schrieb:
> Eine P600G hat ein Schmelzintegral von 700 A2s
> ...
> eine ESKA 520030 5x20mm flink 16A
> ...
> hat 709 A2s, knapp drüber

Das "knapp drüber" kannst du vergessen, oder meinst du, die Genauigkeit 
der Angabe zum Schmelzintegral inklusive Chargen- und Exemplarstreuung 
ist besser als 2%, wenn alleine schon die garantierten 
Schmelzzeit-Grenzwerte um einen Faktor 100 oder mehr streuen.

von nachtmix (Gast)


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DAVID -. schrieb:
> wieso grade die P 600G?
> Standard Antwort: weil sie grade da ist.

Dann kannst du ja mehrere davon parallel schalten.

von Stefan ⛄ F. (stefanus)


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Ich denke nicht, dass die Parallelschaltung von Dioden eine gute Methode 
ist. Schau Dir mal an, was passiert, wenn eine Diode warm wird und wie 
sich dann der Strom auf die beiden (oder mehr) Dioden verteilt.

: Bearbeitet durch User
von hinz (Gast)


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Michael B. schrieb:

> Eine P600G hat ein Schmelzintegral von 700 A2s
> https://herrmann-gleichrichter.de/silizium/pdf/dio-1.1.pdf
> eine ESKA 520030 5x20mm flink 16A
> https://eska-fuses.de/fileadmin/produkte/datenblat...
> hat 709 A2s, knapp drüber, also kannst du nur eine 12.5A nehmen
> oder du findest eine noch flinkere, wie 521530 weiter hinten.

Oder man nimmt eine in 6*32mm, da sind bei flink um die 300A^2s üblich.

http://www.farnell.com/datasheets/2243825.pdf

von Hare Krshna (Gast)


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Wolfgang schrieb:
>> Diode wiedererstand fähig genug ?
>
> Dir ist auch gar nichts peinlich, oder?

Peinlich? Vielleicht fehlt Dir allein der Glaube.
Als Jesus nach 3 Tagen wiedererstand...

Es ist schon vorgekommen, daß vermeintlich defekte
Bauteile sich nach 3 Tagen plötzlich als nicht (oder
vielleicht noch nicht ganz) tot erwiesen haben.

Widerstände aber eher nicht.

David hat vielleicht den tiefen Glauben, daß dieser
Unterschied von i zu ie (und auch die differierenden
Bedeutungen der diese enthaltenden Wörter / Begriffe)
keinen einzigen Neuronenblitz verdient. Zumindest aber
erweckt sich ständig wiederholendes "Wie, der stand?"
sehr stark diesen Eindruck.

von 2 Cent (Gast)


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DAVID -. schrieb:
> Oder NEIN geht schneller als die Sicherung kaputt reich vollkommen aus.
Ja. Also Nein :D


DAVID -. schrieb:
> Und wieso grade die P 600G?
> Standard Antwort: weil sie grade da ist.
> (Heist aber nicht das ich keine andere kaufen würde falls nötig)
Dicke Dioden sind keine Massenware und deshalb ziemlich teuer, als 
"Bastellösung" bieten sich allerdings dicke Brückengleichrichter an:

              |----------------------|
              |                      |
             (~)                     |
   ***********************           |
   *          |          *           |
   *  |--|>|--|--|>|--|  *           |
(-)*--|               |--*(+)---|K| |A|
   *  |--|>|--|--|>|--|  *           |
   *          |          *           |
   ***********************           |
             (~)                     |
              |                      |
              |----------------------|

(-Leistungs)Brückengleichrichter sind recht günstig, zB KBPC3510 35A 
1000V:

Ebay-Artikel Nr. 253388457091


HTH

von 2 Cent (Gast)


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von DAVID B. (bastler-david)


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Danke für euere antworten so was dachte ich mir schon wollte es aber 
noch mal genau wissen.

Einen Gleichrichter kann ich nicht nutzen da ich da Spannung verlieren 
würde was nicht vorgesehen ist.

Die Idee auf eine TO247 Diode zusetzten mit einer flicken Sicherung ist 
woll die beste und einfachste Möglichkeit.
Ich glaube dem werde ich nachgehen.
Vielen dank

von Stefan ⛄ F. (stefanus)


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DAVID -. schrieb:
> Einen Gleichrichter kann ich nicht nutzen da ich da Spannung verlieren
> würde was nicht vorgesehen ist.

Der Vorschlag mit dem Gleichrichter bezog sich darauf, billiger an 
Dioden heran zu kommen. Einzelne Dioden haben ebenfalls einen ganz 
ähnlichen Spannungsabfall.

Was hast du damit eigentlich vor?

von 2 Cent (Gast)


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DAVID -. schrieb:
> Einen Gleichrichter kann ich nicht nutzen da ich da Spannung verlieren
> würde was nicht vorgesehen ist.
Der Gleichrichter sollte ja auch nicht als Gleichrichter betrieben 
werden, sondern als Ersatz einer Diode Anwendung finden, wie gezeichnet. 
Dadurch das die internen Dioden thermisch gekoppelt sind ist auch eine 
Parallelschaltung zweier (interner) Dioden (natürlich Grenzwertig; keine 
saubere Verdoppelung) möglich. Diese Brückengleichrichter sind 
normalerweise sehr Robust, auch wenn im DaBla mMn sehr konservative 
Werte für Sinushalbwelle angegeben sind.

von 2 Cent (Gast)


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Stefanus F. schrieb:
> Der Vorschlag mit dem Gleichrichter bezog sich darauf, billiger an
> Dioden heran zu kommen. Einzelne Dioden haben ebenfalls einen ganz
> ähnlichen Spannungsabfall.
>
> Was hast du damit eigentlich vor?
Richtig. Chips im Plastikgehäuse rennen thermisch innerhalb von 
Sub-millisekunden weg, dann zieht eine Diode allein den ganzen Strom auf 
sich. Das passiert im Blechgehäuse weniger.
Soweit ich den Ausganspost verstanden habe möchte DAVID sein Netzteil 
vor hohen negativen Spannungen schützen falls der Akku mal falsch herum 
angeklemmt wird.

von 2 Cent (Gast)


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DAVID -. schrieb:
> Die Idee auf eine TO247 Diode zusetzten mit einer flicken Sicherung ist
> woll die beste und einfachste Möglichkeit.
> Ich glaube dem werde ich nachgehen.
Fein. TO247, da habe ich in der "Brachialklasse" auf die schnelle nichts 
günstiges gefunden. Bin vielleicht auch zu old-school für das 
neumodische Gehüse :D
Natürlich auch (die Kombination machts) eine flinke Sicherung. 
Sicherungen bitte nicht flicken LOL SCNR

von Wolfgang (Gast)


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Was spricht eigentlich gegen einen ganz normalen MOSFET als 
Verpolungsschutz - um mal von dem Irrweg Autosicherung-Diode abzukommen.
Ein MOSFET, der bei 6A dank eines geringen On-Widerstandes nicht gleich 
zur Heizung mutiert, kostet doch nur wirklich nicht die Welt.

von DAVID B. (bastler-david)


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2 Cent schrieb:
> Soweit ich den Ausganspost verstanden habe möchte DAVID sein Netzteil
> schützen falls der Akku mal falsch herum angeklemmt wird.

Auf den punkt gebracht!

Dioden im TO247 Gehäuse habe ich auch noch welche werde ich heute Abend 
mal nachsehen.

Die idee mit dem Gleichrichter hatte ich falsch verstanden  wäre mir 
aber auch ein wenig zu groß.

Ich werde heute abend mal die to247 durchsehen und damit würd es woll 
gut sein.

von MaWin (Gast)


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DAVID -. schrieb:
> Einen Gleichrichter kann ich nicht nutzen da ich da Spannung verlieren
> würde was nicht vorgesehen ist.

Ist dich Blödsinn.
Wenn du bisher mit einer Diode zufrieden warst weil sie in Sperrrichtung 
am Ausgang liegt,
dann kannst du doch genau so mit einer Diode aus einem 
Brückengleichrichter zufrieden sein und die anderen 3 unbenutzt lassen.

von HildeK (Gast)


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DAVID -. schrieb:
> besteht aus einer Diode P 600G und einer 15A Sicherung.

Mir gefällt daran nicht: was ist, wenn da mal 10A oder 12A fließen? 
Deine Sicherung ist dafür ausgelegt, nicht auszulösen. Die Diode kann 
aber nur 6A Dauerstrom.

Stefanus F. schrieb:
> Ich denke nicht, dass die Parallelschaltung von Dioden eine gute Methode
> ist. Schau Dir mal an, was passiert, wenn eine Diode warm wird und wie
> sich dann der Strom auf die beiden (oder mehr) Dioden verteilt.

Doch, das geht schon. Allerdings braucht es da ein paar Randbedinungen:
- idealerweise sind die Dioden aus der selben Charge
- die Dioden müssen sehr gut thermisch gekoppelt sein
- der Gesamtstrom (bei zwei Dioden) sollte das 1.5-fache der 
Einzelbelastung nicht überschreiten.

Ich hab das mal an zwei Beispielen ausgemessen. Klar, das ist nicht 
allgemeingültig, ich war aber selber positiv überrascht.
1) zwei SMD-Dioden aus dem selben Gurt auf einem Stück PCB, schön eng 
beieinander mit flächigem Cu an beiden Polen. Stromaufteilung ca. 
40%/60%, hat sich auch nach Erwärmung einer der beiden auch wieder so 
eingestellt.
2) eine Leistungs-Doppeldiode (2*10A). Die Verteilung war besser, lag 
eher so bei 45%/55%.

von Mini-Diode, Maxi-Strom... (Gast)


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HildeK schrieb:
> Stefanus F. schrieb:
>> Ich denke nicht, dass die Parallelschaltung von Dioden eine gute Methode
>> ist. Schau Dir mal an, was passiert, wenn eine Diode warm wird und wie
>> sich dann der Strom auf die beiden (oder mehr) Dioden verteilt.
>
> Doch, das geht schon. Allerdings braucht es da ein paar Randbedinungen:
> - idealerweise sind die Dioden aus der selben Charge
> - die Dioden müssen sehr gut thermisch gekoppelt sein
> - der Gesamtstrom (bei zwei Dioden) sollte das 1.5-fache der
> Einzelbelastung nicht überschreiten.
>
> Ich hab das mal an zwei Beispielen ausgemessen. Klar, das ist nicht
> allgemeingültig, ich war aber selber positiv überrascht.
> 1) zwei SMD-Dioden aus dem selben Gurt auf einem Stück PCB, schön eng
> beieinander mit flächigem Cu an beiden Polen. Stromaufteilung ca.
> 40%/60%, hat sich auch nach Erwärmung einer der beiden auch wieder so
> eingestellt.
> 2) eine Leistungs-Doppeldiode (2*10A). Die Verteilung war besser, lag
> eher so bei 45%/55%.

Wie man hier sieht: Man kann Dioden schon parallel schalten. Allerdings 
je nach gewünschter Auslastung (und damit der geplanten Genauigkeit 
der Stromverteilung) besser mit einzelnen Widerständen - vor allem 
Einzeldioden ohne jede thermische Kopplung müßten sonst stark derated 
werden.

Diese Widerstände können u.U. (! nicht immer praktikabel, aber btdt 
mehrfach, mit 8 Einzeldioden, einer Brücke, etc.) aber auch aus einer 
"aufgesplitteten" Zuleitung, bzw. der Aufsplittung eines Teiles davon 
(Widerstand aus Material/Querschnitt [bzw. Widerstand/m, Werte jeweils 
aus dem Datenblatt] zu berechnen) bestehen!  :)

von 2 Cent (Gast)


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Mini-Diode, Maxi-Strom... schrieb:
> Diese Widerstände können u.U. (! nicht immer praktikabel,
Symetrierwiderstände sind hier nicht praktikabel weil die Spannung so 
klein wie nur irgend möglich gehalten werden sollte, bei gleichzeitig 
maximalem Strom (Schnellabschaltung der Sicherung).

Mehr als harte thermische Kopplung+Metallmasse (und ggf Selektion, das 
halte ich aber für unsinn) bleibt hier nicht übrig.

Also Entweder Brückengleichrichter (2 Dioden Arbeitslos) im Metallpott, 
oder Doppeldiode mit Blechgehäuse, oder eine Einzeldiode. Auch letztere 
mit Blechgehäuse weil die Schmelzsicherungsmasse ertmal aufgeschmolzen 
werden muss wobei die Diode schadensfrei überleben soll. Das 
Schmelzintegral der Diode muss also sehr_deutlich über dem der 
Sicherung liegen.

von DAVID B. (bastler-david)


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Ok habe noch andere gefunden ich werde als dioden die S30D45 oder STPS30 
nehmen die können je 2x15A das sollte sicher für die Sicherung reichen.
Die kann man auch am kühler schrauben sollte also klappen.
Damit beende ich das Thema hier.
Danke an alle.

von 2 Cent (Gast)


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DAVID -. schrieb:
> Die kann man auch am kühler schrauben sollte also klappen.
Brauchst du nicht, nur eine Chipnahe thermische Masse aka Blechgehäuse. 
Bis die Sicherung ausgetauscht ist, ist auch die Diode wieder kalt :D

DAVID -. schrieb:
> Damit beende ich das Thema hier.
> Danke an alle.
Ja Bitteschön. Wir erlauben uns nur etwas weitere, Philosophische 
Gedanken hier rund um das Thema, da hast du doch bestimmt nichts 
dagegen?

Achso:
DAVID -. schrieb:
> S30D45 oder STPS30
> nehmen die können je 2x15A das sollte sicher für die Sicherung reichen.
Kommt auf die Sicherung an.

Viel Erfolg mit dem Projekt!

von 2 Cent (Gast)


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Tschuldigung, Kühler brauchst du doch!
Denke bitte an:
HildeK schrieb:
> was ist, wenn da mal 10A oder 12A fließen?

Die Heizleistung muss natürlich auch dauerbetriebsmässig weggekühlt 
werden können.

HTH

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