Diode als Schutzschaltung (was ist bei Nähe t=0?)

Gast #6549892
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Hallo liebe Community,


ich habe da ein generelles Verständnisproblem, das würde ich gerne 
auflösen.

1.) Frage mich immer wieder eine ähnliche Frage, vorallem bei 
Schutzschaltungen mit Dioden oder anderen Schutzelementen.

Nehmen wir ein Beispiel - eine Diode liegt parallel zu einem zu 
schützenden Bauteil. Ab ca. 0.7V macht diese Diode auf, sie wird 
niederohmig. Das ist natürlich nicht unendlich schnell.

WAS PASSIERT wenn nun eine deutlich höhere Spannung anliegt, z.B. 30V, 
schlagartig? Sieht das Bauteil, dass durch die Diode geschützt wird, 
dann überhaupt die 30V oder nur die Flussspannung der Diode?

Da komme ich eben gern immer wieder auf den Punkt, ist die Diode schnell 
genug um von ihrem hochohmigen Zustand auf ihren niederohmigen zu 
kommen.

2.) Wenn eine Halbleiter-Diode thermisch überlastet wird, neigen diese 
eher zu Kurzschlüssen oder machen sie eher auf? Kann man das überhaupt 
sagen?

3.) Wenn ich eine passende Diode suche mit Standard ca. 0.7V 
Flussspannung, darf auch gern mehr oder weniger sein, gibt es Dioden 
denen man nachsagt dass diese schneller sind? Erkennt man das irgendwo 
am Datenblatt?

4.) Zusammgengefasst - ich suche eine schnelle Diode, die möglichst viel 
Ptot abkann (evtl. 1W), die auch bei zu viel Leistung einen Kurzschluss 
macht. Ist das realitätsfremd?


Grüße,
M.
Gast #6549954
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Marten schrieb:
> Ab ca. 0.7V macht diese Diode auf, sie wird niederohmig.

Nein.
Mit steigender Spannung beginnt immer mehr Strom zu fliessen, 
Shockley-Formel, bei ca. 0.5V fliesst wenig, bei 0.7V etwas und bei 1V 
viel.

> Das ist natürlich nicht unendlich schnell.

Doch.
Die Leitverzögerung liegt - im Gegensatz zur Sperrverzögerung - 
praktisch bei 0. Bremsend auf den Stromanstieg wirkt vor allem die 
Induktivität des Zuleitungsdrahtes.

Wenn du wirklich ausrechnen willst, was in der ersten Nanosekunde 
passiert, modelliere also Leitungsinduktivitäten und Leitungskapazitäten 
korrekt.
Gast #6549963
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Marten schrieb:
> 2.) Wenn eine Halbleiter-Diode thermisch überlastet wird, neigen diese
> eher zu Kurzschlüssen oder machen sie eher auf? Kann man das überhaupt
> sagen?

Bei gescheiter Dimensionierung werden sie nicht überlastet, falls doch, 
dann wird ganz allgemein Silizium heiß, dann schmilzt es, wird leitend 
und der Deckel fliegt auf oder die Bonddrähte brennen weg. Deswegen ist 
bei manchen Experimenten Plexiglas und Schutzbrille durchaus nützlich!
Gast #6549965
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Marten schrieb:
> WAS PASSIERT wenn nun eine deutlich höhere Spannung anliegt, z.B. 30V,
> schlagartig?

Eine nicht leitende Diode ist ein Kondensator.
Eine Spannung liegt dort also nicht schlagartig an, sondern es muss eine 
Ladung auf den Kondensator fließen, damit die Spannung steigt. Um die 
Ladung auf den Kondensator zu bringen, muss über eine gewisse Zeit ein 
gewisser Strom fließen. Nix mit "schlagartig".

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