Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Diode einschätzen


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von Kaffeekocher (Gast)


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Hi,
ich brauch Rat von einem Dioden-Spezialisten der die Wärmerechnung nach 
Dabla beherrscht.

Problem:
klassische 850 W Kaffeemaschine für 220 V optimiert geht trotz 
Entkalkung bei 230 V zu früh in die Volldampfphase (röchelt).

Abhilfe:
Das Aufheizen per Schalter manuell im Rhythmus 1:1 zu unterbrechen - 
dann fliesst ein stetiger Wasserstrahl der richtig Kaffee braut.

Lösungsversuch:
Da Ein und Auszeit gleich sind, Halbwellensperrung per Diode.

Ich habe dazu eine BY223 für TV-HA und ein Dabla gefunden:
https://datasheetspdf.com/pdf/1345758/Philips/BY223/1

Meine Leseversuche:
Average forward current (averaged  over any 20 ms period)
up to T mb = 85 °C  IF(AV)  max.  4.5  A
Continuous reverse voltage  VR  max.  800  V
Working peak forward current (see  Fig.8)  IFWM  max.  5  A

Meine Rechnung:
850 W / 220 V = 57 Ohm
230 V / 57 Ohm = 4 A

Überlegung:
Die Diode rödelt nicht andauernd bei 16 kHz (HA) wie vorgesehen, sondern 
bei nur 50 Hz.  Faktor 15625/50 = 315 x langsamer und hat ca. 1 A (20%) 
Reserve bis zum Spitzenvorwärtsstrom IFWM.

Fragen:
Ist ein Betrieb ohne KK im Schukostecker möglich?

von HildeK (Gast)


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Kaffeekocher schrieb:
> Überlegung:
> Die Diode rödelt nicht andauernd bei 16 kHz (HA) wie vorgesehen, sondern
> bei nur 50 Hz.  Faktor 15625/50 = 315 x langsamer

Das ist eine Milchmädchenrechnung. Bei 15kHz ist die Zeit einer 
Halbwelle sicher 315mal langsamer, aber die Halbwelle kommt auch 315 mal 
häufiger.
Die Verlustleistung bleibt also gleich.
Gewinnen kannst du höchstens die beim häufigeren Übergang zum Sperren 
erhöhten Verluste. Das ist vermutlich nicht sehr viel, weil sie ja für 
die höheren Frequenzen ausgelegt ist.

von Gerald K. (geku)


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Spartransformator z.B.

https://www.conrad.de/de/p/block-aim-5-0-2-5-spartransformator-1-x-115-v-220-v-230-v-240-v-1-x-115-v-ac-220-v-ac-230-v-ac-240-v-ac-1200-va-5-710295.html

oder sauberer Phasenanschnitt z.B.

https://www.reichelt.at/leistungsregler-offen-zvs-16dv-ual-p217190.html?PROVID=2788&gclid=EAIaIQobChMIiY3jw6eY6QIVCbrtCh2WNwK1EAQYASABEgLrfvD_BwE&&r=1

Sonst wäre zu klären ob und mit welcher Leistung das Netz mit 
Gleichstrom beaufschlagt werden darf. Probleme mit vorgeschaltete 
Geräten wie Transormatoren, Zähler, FI usw.

von Kaffeekocher (Gast)


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HildeK schrieb:
> Das ist eine Milchmädchenrechnung.

Sicher nicht. UV- hat bei gleicher Amplitude eine höhere Energie als IR 
weil schlicht häufiger und die Frequenz ist sehr wohl entscheidend für 
die Anwendung. Ich bin ja nur ein TV-Techniker.

Andere Frage: Bist Du ThermospezialistIn?

von MaWin (Gast)


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Kaffeekocher schrieb:
> Ist ein Betrieb ohne KK im Schukostecker möglich

Nein.
Sie würde wegen 4W und 60K/W um 240 GradC heisser werden als der 
Stecker.
(Bei Konvektion, die man im Schuko eher nicht hat).

von Günni (Gast)


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Bei einem Strom von etwa 3A hat die Diode eine Verlustleistung von etwa 
2 W. Ohne Kühlkörper sollte man die nicht in einem Schukostecker 
betreiben - von den Platz- und Isolationsproblemen mal abgesehen. Eine 
Kaffeemaschine sollte den Kaffee mit heißem Wasser kochen. Da die 
Siedetemperatur von den Umgebungsbedingungen (Luftdruck) abhängt, kann 
es sein, dass an einem höher gelegenen Ort das Wasser siedet und die 
Maschine "röchelt". Will man das vermeiden, muss die Temperatur so 
niedrig gewählt werden, dass der Kaffee nicht mehr richtig warm wird und 
an Aroma verliert. Ich würde die Kaffeemaschine regelmäßig entkalken, 
das Röcheln ertragen und dafür leckeren heißen Kaffee trinken.

von Jens G. (jensig)


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Kaffeekocher (Gast)

>HildeK schrieb:
>> Das ist eine Milchmädchenrechnung.

>Sicher nicht. UV- hat bei gleicher Amplitude eine höhere Energie als IR
>weil schlicht häufiger und die Frequenz ist sehr wohl entscheidend für

Den Quatschvergleich solltest Du Dir nochmal in Bezug auf die 
Ausgangsfrage durch den Kopf gehen lassen.

>Andere Frage: Bist Du ThermospezialistIn?

Dazu muß man kein Thermospezialist sein.

von Dieter (Gast)


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MUR880E; Package:TO-220-2; Description:DIODE ULTRA FAST 8A 800V
NS8KT - Gleichrichter Diode 800V 8A TO220

Abzuführen sind ungefähr 4W. Mit Schottky vielleicht etwas weniger.

Und alles in ein Zwischenstecker Leergehäuse packen. Aber wenn Du mal 
ein falsches Gerät anschließt, geht das mit kaputt. Oder im Gerät 
einbauen zwischen der Leitung zum Heizstab.

Ein 230V zu sekundär 24V / 4A Trafo könnte als Spartrafo verschaltet die 
Spannung heruntersetzen. Das würde auch etwas bringen.

von Dieter (Gast)


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Dieter schrieb:
> Und alles in ein Zwischenstecker Leergehäuse packen.
Mit Kühlkörper natürlich. Aber da gibt es genügend große Gehäuse. Und 
für den Fall der Fehlbenutzung gehört dann noch eine Feinsicherung 
eingebaut.

von Gerald K. (geku)


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Kaffeekocher schrieb:
> Ich habe dazu eine BY223 für TV-HA und ein Dabla gefunden:
> https://datasheetspdf.com/pdf/1345758/Philips/BY223/1

Ohne Kühlkörper wird es zu heiß.

Überigens im Datenblatt ist  der thermische Widerstand bei kürzeren 
Anschlußleitungen größer als bei längeren. Das kann nicht richtig sein.

: Bearbeitet durch User
von Manfred (Gast)


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Gerald K. schrieb:
> oder sauberer Phasenanschnitt

Phasenanschnitt und Heizung ist alles andere als sauber.

> Sonst wäre zu klären ob und mit welcher Leistung das Netz mit
> Gleichstrom beaufschlagt werden darf. Probleme mit vorgeschaltete *n*
> Geräten wie Transormatoren, Zähler n , FI usw.

Wichtigtuer-Tip! Beliebig viele Haartrockner und Heißluftgebläse 
arbeiten mit einer Diode und funktionieren einfach.

Kaffeekocher schrieb:
> Meine Rechnung:
> 230 V / 57 Ohm = 4 A

Gemäß Datenblatt hat die Diode da 1,3 Volt.
Mal 4 = 5,2 Watt mal halbe Zeit gibt 2,6 Watt Verlustleistung.

> Ist ein Betrieb ohne KK im Schukostecker möglich?

Das dürfte einen braunen Fleck im weißen Stecker geben, bis die Diode 
das Zeitliche segnet, schlechte Idee.

Gerald K. schrieb:
> Überigens im Datenblatt ist  der thermische Widerstand bei kürzeren
> Anschlußleitungen größer als bei längeren. Das kann nicht richtig sein.

Das ist mir auch aufgefallen, aber ob 50K/W oder 55K/W ändert wenig am 
Endergebnis, dass er die Wärme nicht los wird.

von Gerald K. (geku)


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Manfred schrieb:
> Wichtigtuer-Tip! Beliebig viele Haartrockner und Heißluftgebläse
> arbeiten mit einer Diode und funktionieren einfach.

Dumm gelaufen, wenn der Fön ins Wasser fällt, und der FI nicht auslöst.

《Je nach Art des Fehlerstromes besteht ein Risiko, dass ein 
Fehlerstrom-Schutzschalter nicht anspricht. Er besitzt nicht die 
Fähigkeit, alle Stromarten zu erfassen (insbesondere Gleichstrom)》

Quelle  : https://de.m.wikipedia.org/wiki/Fehlerstrom-Schutzschalter

von Jens G. (jensig)


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Gerald K. (geku) schrieb:

>《Je nach Art des Fehlerstromes besteht ein Risiko, dass ein
>Fehlerstrom-Schutzschalter nicht anspricht. Er besitzt nicht die
>Fähigkeit, alle Stromarten zu erfassen (insbesondere Gleichstrom)》

Das ist aber nicht einfach nur Gleichstrom, sondern immer noch ein Mix 
aus Gleichstrom und Wechselstrom.
Auserdem will zumindest die Kaffeemaschine nicht baden gehen ...

: Bearbeitet durch User
von Günni (Gast)


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Gerald K. schrieb:
> Überigens im Datenblatt ist  der thermische Widerstand bei kürzeren
> Anschlußleitungen größer als bei längeren. Das kann nicht richtig sein.

Das ist schon korrekt. Im Datenblatt war keine Ableitung über die 
Leiterplatte vorgesehen. Deshalb können längere Anschlussleitungen mehr 
Wärem abführen als kurze. Nur wenn die Wärme über die Leiterplatte 
abgeführt werden soll, sind kurze Anschlussleitungen besser, aber dann 
muss die Kupferfläche und die Dicke des Kupfers angegeben sein, ob es 
sich um ein Mulitlayerboard handelt und auch die wärmeisolierende 
Wirkung des Abdecklacks müsste berücksichtigt werden. Wenn man die Wärme 
über die Leiterplatte abführen will, muss man selbst rechnen. Die 
Angaben dafür sind übrigens auch im Datenblatt enthalten.

von Gerald K. (geku)


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Günni schrieb:
> Das ist schon korrekt. Im Datenblatt war keine Ableitung über die
> Leiterplatte vorgesehen

Wenn ich mich nicht täusche ist links neben den Zahlenwerten die 
dazugehörige Montageskizze dargestellt. Die Leiterplatte ist 
schraffiert dargestellt.

Bei den Beispielen c und d ist auch die Einheit des Wärmewiderstandes 
falsch (°C statt °C/W)

: Bearbeitet durch User
von HildeK (Gast)


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Kaffeekocher schrieb:
> Sicher nicht. UV- hat bei gleicher Amplitude eine höhere Energie als IR
> weil schlicht häufiger und die Frequenz ist sehr wohl entscheidend für
> die Anwendung.

Der Effektivwert einer Wechselspannung oder eines -stroms ist nicht 
frequenzabhängig, aber er bestimmt die Leistung in einer Last.
An einem R: P= Ueff * Ieff.
An der Diode ist es 0.5  1V  Ieff (wenn man den kleinen Bereich, bis 
die Diode leitet, vernachlässigt, was beim Betrieb an 230V zulässig 
ist).
Hier hast du einen Sonderfall: die Diodenspannung ist als konstant mit 
rund 1V zu betrachten und nur der Strom muss mit dem halben Effektivwert 
berücksichtigt werden (weil für eine Halbwelle I=0 ist), aber eine 
Frequenz taucht trotzdem nicht auf.

Mit den Betrachtungen bleibe ich bei der Aussage 'Milchmädchenrechnung'!
Nach deiner Betrachtungsweise würden an der Diode ja nur 13mW verheizt 
werden anstatt 2W. Nicht 4W, wie genannt, der Strom fließt ja nur 
während einer Halbwelle.
Das kannst du leicht überprüfen: Mach einen Testaufbau und lass den 20 
Sekunden laufen. Zieh den Stecker und fasse die Diode an. Wenn sie 
deutlich warm ist, dann habe ich recht :-).

Kaffeekocher schrieb:
> Andere Frage: Bist Du ThermospezialistIn?
Ich bin kein Thermospezialist - was ist das?

von HildeK (Gast)


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Günni schrieb:
> Gerald K. schrieb:
>> Überigens im Datenblatt ist  der thermische Widerstand bei kürzeren
>> Anschlußleitungen größer als bei längeren. Das kann nicht richtig sein.
>
> Das ist schon korrekt.

Das glaube ich auch. Hinzu zu deiner Begründung kommt noch, dass die 
Montage mit den längeren Beinen auch eine besser Luftkonvektion möglich 
macht.

von Kaffeekocher (Gast)


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GELÖST

Hab die vorgesehene BY 219 leider verlegt und mir frühmorgens den Kaffee 
mit einer Quick´n Dirty eingecrimpten BYW 19 in gleichem Diodengehäuse 
ohne KK gebraut.

Gerald K. schrieb:
> Spartrafo

passt nicht in die Maschine.

> oder sauberer Phasenanschnitt

Dimmer von 1 kW Staubsauger auch zu groß.

> Sonst wäre zu klären ob und mit welcher Leistung das Netz mit
> Gleichstrom beaufschlagt werden darf.

IMHO seit Jahrzehnten historisch. Nichtgeerdete Allstromgeräte 
(Röhrenradios + später TVs) zogen ihren Anodenstrom über 
Einweggleichrichter vom Netz - das wurde nie per Vorschrift verboten.

Im Gerät achtete ich auf große Flächen direkt an den Anschlüssen und auf 
Luftkühlung + möglichst weg von der Heizplatte am Gehäuserand in 
Schalternähe -  auf einem Beinchen zusätzlich eine Isotülle.

Die BYW19 ist eine 7A-Diode Sollte das Gehäuse braun werden, störts mich 
nicht weiter.

Der Kaffee war in zwei Minuten durch, es zischte nur am Ende - als 
akustisches Abschaltzeichen ähnlich wie die Pfeiffe eines Dampfkessels.

von Kaffeekocher (Gast)


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ups. im ersten Satz muss es heissen "anstatt BY223"

von MaWin (Gast)


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Gerald K. schrieb:
> Überigens im Datenblatt ist  der thermische Widerstand bei kürzeren
> Anschlußleitungen größer als bei längeren. Das kann nicht richtig sein.

Bloss weil du dir den Grund nicht vorstellen kannst.
Konvektion schlechter.

von 2 Cent (Gast)


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Kaffeekocher schrieb:
> GELÖST
Prima!

Allerdings was mir an den Bildern auffällig erscheint:
-deine Erdungsstrippe sieht wirklich nicht gut aus
-war die Heizleistung schon immer zu hoch? Widerstand der Heizung 
nachmessen; auch mal gegen Erdung messen, womöglich hat das Teil einen 
Nebenschluss gegen Erdung, welcher Leistungserhöhend wirkt. In dem Fall: 
Unbrauchbar machen, also Netzkabel abzwicken, und ab in den Schrott mit 
dem Teil!

von Dieter (Gast)


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Nach den Bildern wird es zu heiß, weil die Wärmeleitung auf die 
Stellplatte der Kanne nicht mehr richtig funktioniert. 
Hochtemperaturleitpaste ähnlicher Konsistenz zum Silikonfugenmaterial 
würde das Problem auch lösen.

von Kaffeekocher (Gast)


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So, jetzt kam ich dazu, alles nochmal durchzulesen, in Reihenfolge:

HildeK schrieb:
> Gewinnen kannst du höchstens die beim häufigeren Übergang zum Sperren
> erhöhten Verluste.

Japp, das dachte ich mir.

MaWin schrieb:
> Sie würde wegen 4W und 60K/W um 240 GradC heisser werden als der
> Stecker.

Ich hab die Durchlassspannung gemessen mit 0,5 Volt
Leistung:  4 A x 0,5 V = 2 W und bei 50% der Zeit ~ 1 Watt

Wären bei 60K/W dann bei 60° oder darf ich die Halbzeit nicht 
einrechnen?

Jens G. schrieb:
> Den Quatschvergleich solltest Du Dir nochmal in Bezug auf die
> Ausgangsfrage durch den Kopf gehen lassen.

Japp, eine schnelle Diode wird ohne KK bei Luftkühlung betrieben. Was 
ist da falsch?

Dieter schrieb:
> Und alles in ein Zwischenstecker Leergehäuse packen.

Hab ich extra an den Rand geparkt.

Günni schrieb:
> Nur wenn die Wärme über die Leiterplatte
> abgeführt werden soll, sind kurze Anschlussleitungen besser

Japp, ich dacht mir, ich nutze die Flächen der 4,8 mm-Flachstecker als 
Kühlfahnen. Kenne ich von anderen TV-Runddioden, die haben Flügel und 
sehen wie aufgelötete Engel aus.

HildeK schrieb:
> Hier hast du einen Sonderfall: die Diodenspannung ist als konstant mit
> rund 1V

Nö, gemessen 0,5V, Rechnung siehe oben.

HildeK schrieb:
> Nach deiner Betrachtungsweise würden an der Diode ja nur 13mW verheizt

Nö. Das habe ich weder gemeint, noch behauptet noch irgendwo 
geschrieben. Ich habe bewußt nur vage ein Frequenzverhältnis genannt und 
nirgends in Bezug zu etwas anderem gebracht, außer zum Verwendungszweck 
und ganz gewiss nicht zur (Verlust-)Leistung, wie von Dir fälschlich 
behaiptet.

HildeK schrieb:
> aber eine Frequenz taucht trotzdem nicht auf.

Guckst Du Dabla, da stehen sehr wohl Frequenzkehrwerte einmal als µs und 
in der Fußnote tp<20 µs (vermutlich peak time) somit 50 kHz.

https://www.unitjuggler.com/frequency-umwandeln-von-%C2%B5s(p)-nach-kHz.html?val=20

HildeK schrieb:
> Das glaube ich auch. Hinzu zu deiner Begründung kommt noch, dass die
> Montage mit den längeren Beinen auch eine besser Luftkonvektion möglich
> macht.

Glaube = nicht Wissen, ergo hier ganz Falsch. Dünne Beine = schlechtere 
Wärmeableitung, längere dünne Beine sind auch bei Konvektion nicht 
optimal. Im Freien sind dicke Beine besser, deswegen mit Aderendhülsen 
verstärkt und direkt in die Flachstecker gesteckt = bessere Ableitung 
und größere Abstrahlungsfläche.

Allgemein kann man Diodenströme anhand derer Beindicke abschätzen, 
zumindest bei 1 A, 2 A 3 A und 5 A - Dioden steigt der Querschnitt - 
rate mal wieso.

von Kaffeekocher (Gast)


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2 Cent schrieb:
> -deine Erdungsstrippe sieht wirklich nicht gut aus

Wasser dringt immer mal wieder ein, ist aber nur etwas Oberflächenrost 
und elektrisch noch einwandfrei = gemessen Milliohm.

2 Cent schrieb:
> -war die Heizleistung schon immer zu hoch?

keine Ahnung, hab das Teil seit Monaten in Gebrauch und es röchelte, 
vermutlich weil auf Kante genäht.

2 Cent schrieb:
> womöglich hat das Teil einen
> Nebenschluss gegen Erdung, welcher Leistungserhöhend wirkt.

Gerade gemessen, keine Nebenschlüsse. Das Gehäuse ist gut isoliert und 
der Schutzleiter einwandfrei. Wenns durch ist, ists durch und wird 
ausgeschlachtet. Wie schon geschrieben, "artverwandter Beruf".

Dieter schrieb:
> weil die Wärmeleitung auf die
> Stellplatte der Kanne nicht mehr richtig funktioniert.

Nö, das scheint nur so. Wenn ich den Kaffee in der Kanne lasse, bleibt 
er heiss, verdunstet er und wird dick, mach nur noch soviel ich trinke 
und behalts stets im Auge, passt schon.

von Kaffeekocher (Gast)


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Soeben die dritte Kaffeeportion gebraut und bin immer noch vom Erfolg 
begeistert.

Falls die Diode das Gehäuse anschmilzt solls so sein, dann gibts eben 
ein Lüftungsloch mehr was die Konvektion verbessert = technische 
Evolution ;)

von HildeK (Gast)


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Kaffeekocher schrieb:
> HildeK schrieb:
>> Nach deiner Betrachtungsweise würden an der Diode ja nur 13mW verheizt
>
> Nö. Das habe ich weder gemeint, noch behauptet noch irgendwo
> geschrieben. Ich habe bewußt nur vage ein Frequenzverhältnis genannt und
> nirgends in Bezug zu etwas anderem gebracht, außer zum Verwendungszweck
> und ganz gewiss nicht zur (Verlust-)Leistung, wie von Dir fälschlich
> behaiptet.
Meinetwegen, deine folgenden Behauptungen kann man zumindest so deuten, 
wie ich es tat:
Kaffeekocher schrieb:
> Die Diode rödelt nicht andauernd bei 16 kHz (HA) wie vorgesehen, sondern
> bei nur 50 Hz.  Faktor 15625/50 = 315 x langsamer und hat ca. 1 A (20%)
> Reserve bis zum Spitzenvorwärtsstrom IFWM.
und
Kaffeekocher schrieb:
> UV- hat bei gleicher Amplitude eine höhere Energie als IR
> weil schlicht häufiger und die Frequenz ist sehr wohl entscheidend für
> die Anwendung.

Kaffeekocher schrieb:
> HildeK schrieb:
>> Hier hast du einen Sonderfall: die Diodenspannung ist als konstant mit
>> rund 1V
>
> Nö, gemessen 0,5V, Rechnung siehe oben.

Zuerst hattest du eine andere Diode genannt. Aber 0.5V bei 4A Strom ist 
falsch gemessen, egal bei welcher Si-Diode; nicht mal mit einer 
Schottky-Diode kommst du auf 0.5V!
Man kann das natürlich mit einem trägen Spannungsmesser messen, dann 
kommt das auch hin, aber dann darfst du keinen Faktor 2 (50% der Zeit) 
mehr berücksichtigen, weil das das Messgerät bereits für dich getan hat.

Kaffeekocher schrieb:
> HildeK schrieb:
>> Das glaube ich auch. Hinzu zu deiner Begründung kommt noch, dass die
>> Montage mit den längeren Beinen auch eine besser Luftkonvektion möglich
>> macht.
>
> Glaube = nicht Wissen,
Richtig, wissen tue ich es nicht, du aber auch nicht - oder hast du den 
Herstelle dazu kontaktiert?
In dem Fall aber eher nicht, da bedeutete es: "ich bin der selben 
Ansicht". Oder liest du nur einzelne Worte unabhängig vom Zusammenhang?

> ergo hier ganz Falsch.
Falsch! Weil ich für meine Vermutung in der Sache eine brauchbare 
Begründung habe. Siehe unten.

> Dünne Beine = schlechtere
> Wärmeableitung, längere dünne Beine sind auch bei Konvektion nicht
> optimal.
Kommt eben auf die Montage an. Kurze Beine leiten besser auf die Platine 
ab, wenn denn dort eine ausreichend Wärmesenke aka. dicke Leiterbahn 
vorhanden ist.
Aber längere Beine bedeuten mehr Abstand des Diodengehäuses von der 
Platine (so ist sie im Datenblatt gezeichnet) und damit kann um das 
Gehäuse leichter und mehr Luft strömen. Und das ist der Grund, warum 
dafür bessere Werte genannt wurden, weil die Ableitung durch das Kupfer 
auf der Platine offenbar nicht berücksichtigt wurde. Wenn, dann wäre 
dort eine Mindestfläche an Cu angegeben worden.

Kaffeekocher schrieb:
> Allgemein kann man Diodenströme anhand derer Beindicke abschätzen,
> zumindest bei 1 A, 2 A 3 A und 5 A - Dioden steigt der Querschnitt -
> rate mal wieso.

Nicht wegen der Wärmeabstrahlung, sondern wegen der Eigenerwärmung der 
Beinchen und damit verbunden der Aufheizung des Chips. Und manchmal auch 
wegen der besseren Wärmeableitung zur Cu-Fläche auf der Platine.

von 2 Cent (Gast)


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Kaffeekocher schrieb:
> Ich hab die Durchlassspannung gemessen mit 0,5 Volt
> Leistung:  4 A x 0,5 V = 2 W und bei 50% der Zeit ~ 1 Watt
>
> Wären bei 60K/W dann bei 60° oder darf ich die Halbzeit nicht
> einrechnen?
Das kommt im Detail darauf an wie (und mit was) du die 0,5V gemessen 
hast.

Der Teil ist am Ende aber im Moment wohl egal: Wenn die Diode hochohmig 
sterben sollte gibts halt kaltes Wasser anstatt heissen Kaffee zum 
Fühstück.


Wenn, und das erscheint mir wahrscheinlicher, stirbt die Diode eher 
durch heisses Durchlegieren; dann ist der "Ursprungszustand", also die 
volle Heizleistung wiederhergestellt :D


Bis dahin: je heisser die Diode, desto kleiner wird deren 
Vorwärtsspannung, desto kleiner wird deren Heizleistung. 
Selbstbegrenzend sozusagen.


Und solange du eine gute Erdung hast und kein Nebenschluss besteht:
> Falls die Diode das Gehäuse anschmilzt solls so sein, dann gibts eben
> ein Lüftungsloch mehr was die Konvektion verbessert = technische
> Evolution ;)
Das nenne ich mal eine korrekte Einstellung :D
Glückwunsch zum erfolgreichen Pimp, und Prost!

von Dieter (Gast)


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Also 4A*1V*50% = 2W;
2W sind 7200Ws oder J
2min dann 1/30 davon sind 340J
Metall rund 2J/Kg (Kelvin, Gramm)
TO220 ca. 3..4g
delta T: 340J / (2J/Kg * 3g) rund 60K Temperaturzunahme pro 2 Minuten 
ohne Kühlung.

Elektrisch isoliert montiert auf ein Stückchen Aluschiene/Alustreifen 
oder Kupferseite eines Stückchens Platine brächte schon viel. Ans Ende 
ein paar Löcher gebohrt oder zargenähnliche Einsägungen um es sicherer 
mit Kleber (Heißkleber) in einer Ecke zu fixieren, sollte man wenigstens 
noch machen.

von Dieter (Gast)


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Also 4A*1V*50% = 2W;
2W sind 7200Ws oder J
2min dann 1/30 davon sind 240J
Metall rund 2J/Kg (Kelvin, Gramm)
TO220 ca. 3..4g
delta T: 240J / (2J/Kg * 3g) rund 40K Temperaturzunahme pro 2 Minuten
ohne Kühlung.

von 2 Cent (Gast)


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Thread solved, lasset die Spiele beginnen :D

Dieter schrieb:
Hochinteressanter Ansatz, deswegen nehme ich für Brachiallasten gerne 
Mosfets im TO220, weil die (Heizleistung beim schnarchlangsamem 
schalten) eine ordentliche thermische Masse mitbringen. Ein SOT-23 kann 
da nicht mithalten.
Jetzt will ichs auch mal genauer wissen und rechnen, mal etwas 
Gehirnjogging für den alten Hobbytrinker :D


> Also 4A*1V*50% = 2W;
Ok, rechnen wir gerne mit 2W.

> 2W sind 7200Ws oder J
Nope, 2W sind 2W.
Tip: Rechne immer mit Einheiten, dann passieren solche Fehler nicht.
Du meintest sicherlich: 2Wh wären 7200Ws, weil 2h=7200s


> 2min dann 1/30 davon sind 240J
Dein Ergebnis stimmt dann natürlich wieder, LOL.
Besserer Lösungsweg: 2W*2min = 2W*120s = 240Ws


> Metall rund 2J/Kg (Kelvin, Gramm)
Ich kenne noch den 2N3055 mit Kupferboden persönlich, und zwar nicht nur 
vom hörensagen. Da weisste schon wie alt ich sein muss :D
Nehmen wir Eisen, billiger und in der Wärmekapazität sogar besser als 
Kupfer, wird Herstellerseitig natürlich wegen des Preises gerne 
verwendet:
0,452 kJ/(kg*K)...laut Wikipedia
=0,452 J/(g*K)
-->Aufgerundete 0,5 J/(g*K) ;Uuups, Faktor 4 an dir vorbei.


> TO220 ca. 3..4g
Den nächstbesten TO220 auf meine Küchenwaage geworfen: 0g,
eine supertolle Nullpunktkorrektur hat das Drecksteil :(
Ok: Dabla BY223 spricht 2,5g. Epoxy und Si werden daran wohl kaum einen 
Anteil haben: Rechnen wir also gerne mit (aufgerundeten) 3gramm, kommt 
schliesslich noch ein fetter Klumpen Lötzinn an die Beine.
[Kaffeekocher hat das clever gemacht, da kommen schnell weitere 3gramm 
zustande, ihm gings natürlich richtigerweise primär um die Kühlfläche]


> delta T: 240J / (2J/Kg * 3g) rund 40K Temperaturzunahme pro 2 Minuten
> ohne Kühlung.
Meine Rechnung:
Es werden also (siehe oben 0,5Ws/(g*K)) 0,5 Wattsekunden gebraucht um 
ein gramm Eisen um ein Kelvin zu erwärmen.
Wir haben aber eine Masse von drei gramm Eisen. Einsetzen der Masse:
3g*0,5Ws/(g*K)
Gramm kürzt sich gegen gramm heraus, übrig bleibt:
=1,5Ws/K #um drei gramm Eisen 1K zu erwärmen

Und wir haben eine Heizleistung von 2W. Also werden in jeder Sekunde 2Ws 
Energie zugeführt. Diese obigen 1,5Ws dauern also 1,5Ws/2W, gerechnet 
und gekürzt:
=0,75s. #um diese drei gramm Eisen bei einer Heizleistung von 2W um 1K 
zu erwärmen

Bis es dem Silizium zu heiss wird: Das dauert ja wirklich lang. Staun
Danke Dieter, jetzt weiss ich warum meine "Föntests" in 
Analogschaltungen einen Sinn ergeben haben. Mit so extrem hohen 
Zeitkonstanten hätte ich vorher nie gerechnet :D

Prost, auf Dieter!


Für die Mitleser: wir philosophieren hier nur von einer thermisch 
isolierten Eisenmasse, nicht von Kühlkonvektion.
Und: die Kochwasserheizung ist nach 2 Minuten ja nicht aus, die wird 
heiss (und wahrscheinlich hochomiger); auch darum ging es dem Dieter 
(und mir) nicht.

von 2 Cent (Gast)


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TOTAL VERGESSEN :D
Dieter schrieb:
> Elektrisch isoliert montiert auf ein Stückchen Aluschiene/Alustreifen
> oder Kupferseite eines Stückchens Platine brächte schon viel. Ans Ende
> ein paar Löcher gebohrt oder zargenähnliche Einsägungen um es sicherer
> mit Kleber (Heißkleber) in einer Ecke zu fixieren, sollte man wenigstens
> noch machen.
Gute Ideen, aber für den Heißkleber gehörst du (weil du es bist der mir 
zum Thema Zeitkonstanten die Augen öffnete: ausnahmsweise mal mit 
frischen Steinen) bestraft :D
Dort unten in der Maschine (Heizplatte) ergeben sich hässliche 
Umgebungsteperaturen; Heißkleber wird langsam aber sicher fliessen. Den 
Anschlussdraht hinbiegen bringt mehr als fliessender Kleber. Und Klar: 
Kühlkörper (auch ohne gesägte Finnen) bringt auch was.

Mal sehen wann sich der TO wieder meldet. Womöglich hält sein jetziges 
Konstrukt länger als die Heizung seiner Maschine.

Prost Gemeinde, der Pfarrer säuft!

von Max M. (maxim0)


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HildeK schrieb:
> Meinetwegen, deine folgenden Behauptungen kann man zumindest so deuten

Deine Deutung bleibt Dir unbenommen, ist aber dennoch falsch.

> Richtig, wissen tue ich es nicht, du aber auch nicht.

Doch. Das ist hier und ich erfahre es = direktes Wissen. Du musst 
glauben.

HildeK schrieb:
> Falsch! Weil ich für meine Vermutung in der Sache eine brauchbare
> Begründung habe.

Irrelevant. Ich habe meinen Beweis: Kaffee schnell und schwarz.

HildeK schrieb:
> längere Beine bedeuten mehr Abstand ... und damit kann um das
> Gehäuse leichter und mehr Luft strömen.
Blödsinn. Luft isoliert. Im geschlossenen Gehäuse ist nur Luftstau und 
die Wärme muss schnellstens durchs Metall weg. Die Metallverdickung 
wirkt als Wärmeschwamm. Beweis: Es funktioniert.

HildeK schrieb:
> Nicht wegen der Wärmeabstrahlung.

Endlich hast es verstanden. Konduktion durchs Metall, nicht Luft. 
Entscheide Dich mal was Du schreiben willst, der Eiertanz hilft keinem.

von Max M. (maxim0)


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2 Cent schrieb:
> Mal sehen wann sich der TO wieder meldet. Womöglich hält sein jetziges
> Konstrukt länger als die Heizung seiner Maschine.

Hab die Maschine gut befüllt und auch erstmals unbeaufsichtigt gelassen.
Vorteil: der Kaffee dickt nicht mehr so schnell ein wie vorher + alles 
gut.

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