Würde es … Welt merklich verändern, wenn es Dioden mit einer Schleusenspannung von 0V gäbe? [E 25.5]

Harald schrieb:
> hypothetische Frage, würde es unsere technische Welt merklich verändern,
> wenn es Dioden mit einer Schleusenspannung von 0V gäbe?

Es würde sogar das ganze Universum vernichten. Die Welt funktioniert nur 
deswegen, weil alle Dinge so sind wie sie sind. Alles greift mit Allem 
ineinander. Wenn irgendwas plötzlich nicht mehr passt, bricht das ganze 
System zusammen.

Zum Montag schon wieder so ein Quark, könntet ihr bitte noch bis zum 
Freitag damit warten?
Die Woche über müssen sicher noch Einge was Gescheites vollbringen .....

Harald schrieb:
> Also so, dass über der Diode auch bei höheren Strömen keine Spannung
> mehr abfiele?

"keine Spannung" wirst du nicht finden, aber wenige 10mV geht schon mit 
einer aktiven Diode, i.e. passend gesteuertem FET.

https://www.scinexx.de/news/energie/einbahnstrasse-fuer-elektronen/

Ben B. schrieb:
> Mit 0V läuft auch eine Röhrendiode nicht. Erstens gibts bestimmt sowas
> wie Austrittsarbeit an der Kathode, damit dort Elektronen frei werden
> und zweitens wissen die ohne Spannung gar nicht, daß sie sich doch bitte
> auf den Weg zur Anode machen sollen.

Deswegen auch wieder geløscht ?

Ich nehme an, dass es meinem Kater herzlich egal wäre.

Bürovorsteher schrieb:
> Ich nehme an, dass es meinem Kater herzlich egal wäre.

Katzen møgens ja gern warm und viele mögen auf warmen elektronischen 
Geräten liegen. Manch Katze wäre ihres Lieblingsplatzes beraubt.

> Manch Katze wäre ihres Lieblingsplatzes beraubt.
Das wäre schlimm. Da muss man dann eben zwingend die alten Dioden 
drinlassen.

Harald schrieb:
> wenn es Dioden mit einer Schleusenspannung von 0V gäbe?

Kannst du mal mit eigenen Worten sagen, was du unter einer Diode und 
unter einer Schleusenspannung verstehst!
.

Kurt

Harald schrieb:
> hypothetische Frage, würde es unsere technische Welt merklich verändern,
> wenn es Dioden mit einer Schleusenspannung von 0V gäbe?

Natürlich.

https://de.wikipedia.org/wiki/Maxwellscher_D%C3%A4mon

Bernd B. schrieb:
> Viel spannender fände ich die Frage, wie unsere Welt aussähe, wenn es
> Materialien gäbe, die schon bei "Normaltemparatur" supraleitend sind.

Temperatur ist ja nur ein Problem.. Druck ein ganz anderes..
bei 170GPa ist ja schon ab -23C (also "normaltemperatur in Teilen 
Sibiriens")
Supraleitung möglich (LaH10? Lanthanhydrid)

Aber ja ein TypII Supraleiter bei Normaldruck und 280-290 K wär bestimmt
spannend.

dann würden meine Prozessoren keine 150Watt Abwärme mehr erzeugen
(naja meine schon.. ihre Nachfolger nichtmehr ;))

aber zurück zu was auch immer nutzloses TO gefragt hat

'sid

Ben B. schrieb:
> Mit 0V läuft auch eine Röhrendiode nicht. Erstens gibts bestimmt sowas
> wie Austrittsarbeit an der Kathode, damit dort Elektronen frei werden
> und zweitens wissen die ohne Spannung gar nicht, daß sie sich doch bitte
> auf den Weg zur Anode machen sollen.

Selbstverständlich "läuft"eine Röhrendiode mit 0Volt.
Die Austrittsarbeit leistet die Heizung der Kathode. Die meisten 
Elektronen kehren zwar zur (positiver gewordenen) Kathode zurück, einige 
sind aber schnell genug, die Anode zu erreichen. Die ist aber kalt. Also 
bleibt nur der äussere Weg zurück zur Kathode, durch die Beschaltung der 
Röhre. Ein Mikroamperemeter zwischen A und K geschaltet genügt völlig 
zum Nachweis dieses Anodenstroms "bei Null Volt Anodenspannung".

Hallo

Manchmal frage ich mich warum ich immer noch von wirklich sehr 
interessanten Fragen von der Hoffnung auf gute und wirklich erhellende 
Beiträge geködert werde?
Gibt es hier wirklich nur kleinkarierte Korinthenkacker, Unruhstifter, 
Langweiler und Besserwisser im schlechtesten Wortsinn?

Meine Güte falls wirklich Physikalische gesetzmäßigkeiten auch gegen 
eine hypothetische Flussspannung von 0V sprechen würde, dürfte es doch 
nicht so schwer sein den doch sehr wahrscheinlichen Grundgedanken des TO 
zu verstehen:
Würde denn halt eine sehr geringe "echte" (ohne aktive Schaltung die 
auch wieder mehr Energie benötigt als die aktive ideal Diode dann eben 
nicht am "Übergang" in Wärme umsetzt) Flussspannung am 
Halbleiterübergang  deutlich was, auch im Großen, ändern - im Bezug auf 
Verlustleistungen von gesamten Systemen (z.B. Rechenzentren die ja 
aufwendig gekühlt werden müssen welche ironischer Weise selbst wieder 
zusätzlich Abwärme abgibt) rauschen und ähnlich "Probleme" die halt in 
der Praxis und durch Materialien welche genutzt werden können nun mal 
bestehen.

Leider ist das ja bei weiten nicht die erste sehr interessante Frage 
eines TO die direkt kaputt geredet wurde - wo sind die Träumer und 
echten Experten die solche "Was Wäre wenn Gedanken" basierend 
Gesetzmäßigkeiten und Naturgesetzte mal durchspielen?
Bernard Stern

Harald schrieb:
> Hallo,
>
> hypothetische Frage, würde es unsere technische Welt merklich verändern,
> wenn es Dioden mit einer Schleusenspannung von 0V gäbe?

Die gibt es doch schon lange.

Das löst man zwar mit MOSFET, aber der Effekt ist der gleiche.

Dafür gibt es eigene IC:
http://www.ti.com/de-de/power-management/power-switches/ideal-diodes-oring-controllers/products.html
https://www.analog.com/en/products/ltc4358.html#

Es gibt auch selbstgesteuerte Gleichrichter, die man in einigen 
Anwendungen (Vorwärtswandler) verwenden kann.

Neu ist das Thema jetzt nicht.
Ich habe überall dort schon solche "Idealen Dioden" verbaut, wo es sich 
lohnt.

Wozu das führt?
Es verringert die Verluste.

Bernard Stern schrieb:
> Manchmal frage ich mich warum ich immer noch von wirklich sehr
> interessanten Fragen von der Hoffnung auf gute und wirklich erhellende
> Beiträge geködert werde?
> Gibt es hier wirklich nur kleinkarierte Korinthenkacker, Unruhstifter,
> Langweiler und Besserwisser im schlechtesten Wortsinn?

Ich dachte schon, hier in der Diskussion gibt es nur die oben genannten 
Leute mit beschränktem Horizont, dank welchen wir immer noch Weltmeister 
im Bau veralteter Technologie sind, z.B. beim Auto *hust . Zum Glück kam 
die Rettung in Form deiner Antwort. Danke dafür!

Harald schrieb:
> hypothetische Frage, würde es unsere technische Welt merklich verändern,
> wenn es Dioden mit einer Schleusenspannung von 0V gäbe?
> Also so, dass über der Diode auch bei höheren Strömen keine Spannung
> mehr abfiele?
Ich würde mal behaupten, dass der globale Energieverbauch extrem 
zurückgehen würde, ähnlich wie es beim Verzicht von Standy-LEDs der Fall 
wäre. Zwar gibt es die erwähnte Möglichkeit einen 
"Ideal-Diode-Controller" mit FETs zu verwenden, viele Produkte grad im 
Consumer Bereich machen das aber nicht weil es einfach zu teuer ist. Mal 
angenommen pro TV-Gerät sind nur 4 Schottky-Dioden zum Gleichrichten 
verbaut, wobei immer nur 2 gleichzeitig leiten und Verluste produzieren. 
Bei 50 W Stromaufnahme vom TV wäre das bei 230 VAC ein Strom von ~217 
mA. Bei 0.3 V Vorwärtsspannung resultieren pro Diode 65 mW Verlust, also 
130 mW pro TV! Bei etwa 71 Millionen TV sind das ~9 MW. Bei 217 Minuten 
TV-Laufzeit pro Tag also 12 GWh (Rechenfehler dürfen behalten werden)!! 
Stichwort Energiewende ;)

Quelle: 
https://de.statista.com/statistik/daten/studie/171950/umfrage/anzahl-der-fernseher-im-haushalt/

Chris schrieb:
> Zwar gibt es die erwähnte Möglichkeit einen
> "Ideal-Diode-Controller" mit FETs zu verwenden, viele Produkte grad im
> Consumer Bereich machen das aber nicht weil es einfach zu teuer ist

Technisch ist das Problem mit den Controllern gelöst. Das ist nur eine 
witschaftliche Frage.

Für 230V bei z.B. einem Fernseher loht sich das schlicht nicht. Der 
Grund ist, dass die Verluste durch die Dioden weit weniger als 1% 
ausmachen, an anderer Stelle (z.B. Flyback-Wandler) aber z.B. 20% 
anfallen.

Also ist es wirtschaftlicher, diesen zu optimieren (oder die 
Verbrauchsseite). Für die Umwelt und den Geldbeutel.

Außerdem bezahlt dir sowieso niemand sparsame Geräte, weil der deutsche 
Michel nicht rechnen kann.

René H. schrieb:
> Ich glaube nicht, dass das die Welt merklich verändern würde. Denn eine
> Veränderung erreicht man nur durch drastische Maßnahmen. Z.B. wenn die
> Geschäfte nachts die gesamte Beleuchtung ausschalten müssten (inklusive
> der Werbung), TV-Sender zwischen 23:00 Uhr und 06:00 Uhr den
> Sendenbetrieb einstellen würden, die Menschen nicht mehr rund um die Uhr
> im Internet surfen würden, etc. pp.

Oder im Winter bei laufener Heizung die Fenster schließt, Autos nicht 
auf Stand laufen lässt etc. So gut man damit Energie einsparen könnte, 
das Problem ist erst mal, dass es anders ist als sonst. Das heißt aber 
nicht, dass es schlechter ist! Und der Mensch ist hald ein 
Gewohnheitstier und zerpflückt und zieht solche hypothetischen Fragen 
lieber ins lächerliche, weil das einfacher ist als mal den Mut zusammen 
zu nehmen und was zu ändern.

> Damit würde man Energie sparen, aber
> nicht mit "0V-Dioden", denn eine solche Diode nützt m.E. nichts wenn ein
> Netzteil schon im Eingang Energie verbrennt.
In den meisten einfachen Schaltnetzteilen ist auch eine Diode verbaut, 
welche etwas Strom abbekommt. Im Rahmen der Effizienzsteigerung wird 
diese dann oft gegen einen weiteren FET mit aktiver Ansteuerung 
getauscht. Wäre doch schön, wenn man hier statt einem komplexerem FET 
nur eine Diode benötigen würde ;) Und richtig toll daran ist, dass das 
Gewohnheitstier Mensch davon nicht einmal etwas mitbekommen

Chris schrieb:
> Im Rahmen der Effizienzsteigerung wird
> diese dann oft gegen einen weiteren FET mit aktiver Ansteuerung
> getauscht.

Genau das war mein Punkt...

Manche schwabulieren dann von 0V-Dioden, der Praktiker weiß, das ist 
schon lange Realität.

> und zieht solche hypothetischen Fragen
> lieber ins lächerliche, weil das einfacher ist als mal den Mut zusammen
> zu nehmen und was zu ändern.

Alles eine Frage der Verhältnismäßigkeit. An den Stellen, wo es 
schmerzt, werden schon lange gesteuerte MOSFET eingesetzt.
Nichts, aber auch gar nichts würde sich verändern. Siehe Beleuchtung mit 
LED-Leuchtmitteln. Diese Revolution bei der Energieeinsparung wurde von 
der allerbreitesten Masse auch nur achselzuckend und als 
selbstverständlich hingenommen.

Schleusenspannung ahja... da haste keine Fragen mehr.

Ich möchte euch jetzt nich zu nahe treten, aber das ist auch eine etwas 
begrenzte Sicht auf die Dinge

Name: schrieb:
> Genau das war mein Punkt...
>
> Manche schwabulieren dann von 0V-Dioden, der Praktiker weiß, das ist
> schon lange Realität.
Das war aber nicht ganz mein Punkt. Die Ansteuerung des FETs hat zwei 
Nachteile. Zum Einen braucht man eine aktive Schaltung, welche sowohl 
Platzbedarf(im IC Die) als auch Kosten verursacht. Zum anderen benötigt 
ein FET durch den zusätzlichen Anschluss immer mehr Platz auf dem 
Layout. Würde man sich das sparen können, z.B. durch eine echte ideale 
Diode, wäre der Einsatz dieser für viele andere Netzteile auch 
interessant. Klar lässt sich da im Einzellfall nicht mehr viel 
einsparen, aber die Masse macht das dann eben doch

Bürovorsteher schrieb:
> Alles eine Frage der Verhältnismäßigkeit. An den Stellen, wo es
> schmerzt, werden schon lange gesteuerte MOSFET eingesetzt.
Siehe oben...

Harald W. schrieb:
>> Bürovorsteher schrieb:
>> Siehe Beleuchtung mit
>> LED-Leuchtmitteln. Diese Revolution bei der Energieeinsparung wurde von
>> der allerbreitesten Masse auch nur achselzuckend und als
>> selbstverständlich hingenommen.
>
> Da wohl nur 10% der verbrauchten Energie für Beleuchtung verwendet
> werden, war die Einsparung auch deutlich geringer, als viele einem
> weissmachen wollen...

Korrekterweise würde ich hier die Energieeinsparung zwischen Glühbirne 
und LED vergleichen, da die meisten anderen Alternativen 
(Leuchtstoffröhren, Energiesparlampen etc) eine ziemlich schlechte 
Lichtqualität aufweisen. Ressourcen auf Kosten der Qualität einzusparen 
ist keine Kunst ;) Wenn dann muss der Outcome hinsichtlich Qualität und 
Quantität identisch sein, der Input aber kleiner werden.

Analog dazu: Die Industrie macht etwa ein Drittel des Energiebedarfes 
Deutschlands aus, genauso wie der Verkehrssektor. Was dabei aber gern 
ignoriert wird ist, dass der Industriesektor seit je her wächst, aber 
der Energiebedarf gleich bleibt. Er wächst also nicht nur, er wird auch 
immer effizienter! Der Verkehrssektor wächst auch stetig und mit ihm 
auch der Energiebedarf. Von Effizienzsteigerung sind wir hier aber weit 
entfernt. Es kommt einem fast so vor, als ob den meisten Autobauern der 
cw-Wert ein Fremdwort ist...

https://www.umweltbundesamt.de/daten/energie/energieverbrauch-nach-energietraegern-sektoren

Chris schrieb:
> Das war aber nicht ganz mein Punkt. Die Ansteuerung des FETs hat zwei
> Nachteile. Zum Einen braucht man eine aktive Schaltung, welche sowohl
> Platzbedarf(im IC Die) als auch Kosten verursacht. Zum anderen benötigt
> ein FET durch den zusätzlichen Anschluss immer mehr Platz auf dem
> Layout. Würde man sich das sparen können, z.B. durch eine echte ideale
> Diode, wäre der Einsatz dieser für viele andere Netzteile auch
> interessant. Klar lässt sich da im Einzellfall nicht mehr viel
> einsparen, aber die Masse macht das dann eben doch

Dioden haben zwei Nachteile. Erstens benötigt man verglichen mit MOSFET 
eine Kühllösung, zweitens verheizt man Energie.

Merkst du was?

In der Technik gibt es nicht DIE Lösung. Und Ideale Bauteile wird es 
nie geben.

Das Problem Vorwärtsspannung ist jedenfalls gelöst. Dass dir die Lösung 
nicht gefällt ist dein Problem.

Name: schrieb:
> Dioden haben zwei Nachteile. Erstens benötigt man verglichen mit MOSFET
> eine Kühllösung, zweitens verheizt man Energie.
>
> Merkst du was?
>
> In der Technik gibt es nicht DIE Lösung. Und Ideale Bauteile wird es
> nie geben.

Ja, du denkst das nicht zu Ende. Wenn es keine bzw. nur kleine Verluste 
durch eine vorhandene Vorwärtsspannung gibt, braucht man keine 
Kühllösung. Außerdem stimmt dein Vergleich mit FETS so auch nicht. Zum 
Einen brauchen MOSFETs sehr wohl auch eine Kühlanbindung, auch bei 
idealer GS-Spannung und niedrigem R_DS,on. Das ist einfach abhängig vom 
Strom. Aber natürlich braucht man für MOSFETs weniger Kühlanbindung, als 
für Dioden (ausgenommen FET im Analogbetrieb, aber das ist ja ein 
anderes Thema). Zum Zweiten gibt es auch Dioden in einem Gehäuse mit 
Kühlanbindung (z.B. D2PACK), das ist also eigentlich gar kein 
Nachteil...

Das es keine idealen Bauteile geben wird, ist klar. Aber einfach nur 
angenommen, eine Diode hätte nur die Bahnwiderstände, quasi einen 
R_DS,on wie ein FET, aber keine Vorwärtsspannung, quasi wie ein FET, 
dann wäre das effizienter und einfach als ein FET mit aktiver 
Ansteuerung. Das ist doch der ganze Punkt dieser hypothetischen 
Überlegung, oder?

Ich trinke nur Doppelkorn. Uuups, falsche Antwort.