Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Welche alternative Diode ist verwendbar?


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von Orell G. (orell)


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Hallo zusammen,

ich bin Informatiker und habe nur grundlegende Kenntnisse in 
Elektrotechnik. Ich bin an einem Projekt mit einem ATMEGA 32U4 und habe 
mich dabei an dem Schaltplan des SparkFun Qwiic Pro Micro orientiert 
(Bild des betreffenden Bereichs hängt an, der komplette Schaltplan ist 
hier verfügbar: 
https://cdn.sparkfun.com/assets/4/4/f/2/a/Qwiic_Pro_Micro_V2_0_USB_C_Schematic.pdf).

Meine Frage dreht sich um die Schottky-Diode D2:
Im Schaltplan ist sie mit den Werten 3A/10V/280mV angegeben. Leider ist 
bei keinem der Shops, bei denen ich sonst bestelle, eine Diode mit 
diesen Werten lieferbar. Was ich aber hier habe sind Dioden mit den 
Werten 3A/10V/600mV und 2A/10V/460mV.
Die Stromversorgung erfolgt über USB und der Bedarf meiner Schaltung 
liegt bei maximal 0,2A. Als Voltage Regulator V1 verwende ich einen 
AP7365-33WG-7.

Nach meinem Verständniss müsste es mit beiden Dioden funktionieren, 
oder?
Wäre eine der beiden Dioden besser geeignet als die andere?

Und wenn noch jemand die Muse hat mir das zu erklären: Was ist in dieser 
Schaltung der Vorteil einer Schottky-Diode gegenüber einer normalen 
Diode? Hat die noch eine andere Funktion als den Schutz vor Verpolung 
(was ja bei USB eigentlich ausgeschlossen sein sollte)?

Danke für eure Hilfe & viele Grüße,

Orell

: Verschoben durch Moderator
von Lothar M. (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite


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Orell G. schrieb:
> Wäre eine der beiden Dioden besser geeignet als die andere?
Die mit weniger Uf.
Denn sonst könnte die URAW (wo auch immer sie verwendet wird) irgendwann 
zu niedrig sein.

von Stefan ⛄ F. (stefanus)


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Orell G. schrieb:
> Was ist in dieser
> Schaltung der Vorteil einer Schottky-Diode gegenüber einer normalen
> Diode?

Viele (nicht alle) Shottky Dioden haben weniger Spannungsverlust, 
verglichen mit normalen Dioden. Das hängt sehr stark von der Stromstärke 
ab.

: Bearbeitet durch User
von Orell G. (orell)


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Danke für die schnelle Antwort!
RAW verwende ich nicht. Sorry, das hätte ich dazu schreiben sollen. Beim 
Sparkfun Pro Micro kann man über eine Lötbrücke von 3,3V auf 5V 
umschalten aber ich verwende ausschließlich die 3,3V vom Voltage 
Regulator.

Dann trotzdem die mit dem niedrigeren Uf?

von Karl B. (gustav)


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Hi,
wie wär's mit einer 1N5817:
"...Extremely Low VF..."
immer noch besser als die vorgeschlagenen Dioden.

ciao
gustav

von Stefan ⛄ F. (stefanus)


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Orell G. schrieb:
> Dann trotzdem die mit dem niedrigeren Uf?

Ja. Weniger ist besser, denn du hast ja auch Spannungsabfall an der 
Sicherung, den USB Steckern und dem USB Kabel.

: Bearbeitet durch User
von MAHWE (Gast)


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Bitte schau im Datenblatt wie groß der Spanungs unterschied zwischen 
Eingang und Ausgang am Regler sein darf.
5V-3,3V = 1,7V
1,7V -Diode (0,3V bis 0,7V) = 1,4V bis 1V  hast du dann für den Regler 
übrig.
Erst schauen dann auswählen.

von Udo S. (urschmitt)


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Orell G. schrieb:
> Was ich aber hier habe sind Dioden mit den
> Werten 3A/10V/600mV und 2A/10V/460mV.

Die max. Sperrspannung darf auch höher sein wie 10V. Korrekt ist hier 
>=10V
Die Strombelastbarkeit sollte >=1A sein. Wichtig ist dass die 
Durchlassspannung bei deinem max. benötigtem Strom möglichst klein ist.

Die von  Karl B. empfohlene 1N5817 sollte völlig ausreichen.

von Matthias S. (Firma: matzetronics) (mschoeldgen)


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BAT60 sollte auch klappen.

von MaWin (Gast)


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Orell G. schrieb:
> RAW verwende ich nicht

Dann ist es wurscht.

Die 3.3V kann der Regler sogar mit einer normalen Siliziumdiode (1N4004) 
erzeugen.

Man kann die Diode auch weglassen (Draht), eine Verpolung ist an USB 
nicht zu erwarten und die meisten LowDrop Regler halten 5V verpolt aus 
(wir kennen dein Modell nicht, weil du es NATÜRLICH nicht erwähnt hast).

Auch die Sicherung F1 kann entfallen, weil der Regler schon eine 
Kurzschlussstrombegrenzung enthält und an RAW ja nichts gezogen wird.

Es sind Angstbauteile.

von MaWin (Gast)


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MaWin schrieb:
> weil du es NATÜRLICH nicht erwähnt has

Oh, doch, AP7365-33WG-7, ich hab nur auf den Sparkfun-Plan geguckt.

Enthält Strombegrenzung ist aber nicht unbedingt verpolungssicher.

von Stefan ⛄ F. (stefanus)


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MAHWE schrieb:
> 1,4V bis 1V  hast du dann für den Regler übrig.

Ist ist sogar noch 0,5V weniger, weil die USB Spezifikation 4,5V 
erlaubt.

von Orell G. (orell)


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Danke für die vielen Antworten!
Nach 1N5817 hab ich inzwischen mal geschaut. Gefunden habe ich in der 
Bauform SOD323 bisher zwei Stück, die aber beide laut Datenblatt bei 1A 
eine höhere Uf haben (450mV) als meine 2A/10V/460mV Diode (350mV).

Der Voltage Regulator AP7365-33WG-7 benötigt laut Datenblatt mindestens 
4,3V. Mit den 350mV bei 1A (bin eher bei 0,1A und da wären es nur 200mV) 
Voltage Drop wäre ich da also wohl im grünen Bereich.

von Orell G. (orell)


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Stefan ⛄ F. schrieb:
> Ist ist sogar noch 0,5V weniger, weil die USB Spezifikation 4,5V
> erlaubt.

Ok, ich denke, das Risiko bin ich bereit einzugehen. Ich werde die 
Schaltung sowieso über ein USB-Netzteil betreiben also gehe ich jetzt 
zumindest mal von 5V aus. Andernfalls würde es wirklich knapp werden.

von Stefan ⛄ F. (stefanus)


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Welche Polyfuse ist es denn? Die LittleFuse 1206L050L hat maximal 0,75Ω, 
also bei 500mA einen Spannungsabfall von 0,375V. USB erlaubt 4,5V.

Also hast du hinter der Sicherung nur 4,125V mit denen du sicher rechnen 
kannst.

> Der Voltage Regulator AP7365-33WG-7 benötigt laut Datenblatt
> mindestens 4,3V.

Hoppla, die Rechnung geht nicht einmal ohne Diode auf!

Orell G. schrieb:
> über ein USB-Netzteil betreiben also gehe ich jetzt
> zumindest mal von 5V aus

Und am Kabel fällt nichts ab? Befrage mal die Raspberry Pi Fraktion 
dazu, die können ein Lied vom Spannungsabfall am USB Kabel (und Stecker) 
singen.

> der Bedarf meiner Schaltung liegt bei maximal 0,2A

Damit wird es ohne Diode knapp passen.

: Bearbeitet durch User
von H. H. (hhinz)


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Stefan ⛄ F. schrieb:
> LittleFuse 1206L050L

Die wird zumindest auf den Fotos im Web verwendet.

von HildeK (Gast)


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Warum überhaupt an der Stelle eine Diode?
USB ist verpolsicher und dass man das beim Anlöten richtig macht, davon 
gehe ich mal aus ...

von Orell G. (orell)


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Stefan ⛄ F. schrieb:
> Welche Polyfuse ist es denn? Die LittleFuse 1206L050L hat maximal 0,75Ω,
> also bei 500mA einen Spannungsabfall von 0,375V. USB erlaubt 4,5V.

Die MF-PSMF050X-2. Laut Datenblatt 0,15Ω bis maximal 0,9Ω.

Stefan ⛄ F. schrieb:
> Und am Kabel fällt nichts ab? Befrage mal die Raspberry Pi Fraktion
> dazu, die können ein Lied vom Spannungsabfall am USB Kabel (und Stecker)
> singen.

Mit dem Raspberry hab ich auch schon schlechte Erfahrungen an ein paar 
Netzteilen gemacht. An meinem USB-Netzteil messe ich hier aber gerade 
5,11V an einem 3m Kabel.

von Peter D. (peda)


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Orell G. schrieb:
> Der Voltage Regulator AP7365-33WG-7 benötigt laut Datenblatt mindestens
> 4,3V.

Lt. Datenblatt:
- Wide Input Voltage Range: 2V to 6V
- Low Dropout: 300mV at 600mA

D.h. 3,6V reichen aus.

von Orell G. (orell)


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HildeK schrieb:
> Warum überhaupt an der Stelle eine Diode?

Das hatte ich mich auch gefragt. Da ich aber nicht wirklich vom Fach 
bin, wollte ich die nicht einfach weglassen, ohne zu wissen, ob die 
außer Verpolung noch irgend eine andere Funktion erfüllt.
Den USB-Port löte ich zwar nicht direkt auf die Platine sondern schließe 
ihn über einen JST-PH Stecker an aber der ist ja auch verpolungssicher.

von Orell G. (orell)


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Peter D. schrieb:
> Lt. Datenblatt:
> - Wide Input Voltage Range: 2V to 6V
> - Low Dropout: 300mV at 600mA
>
> D.h. 3,6V reichen aus.

Danke für den Hinweis! Dann hatte ich mich da vertan.

von Bernd K. (bmk)


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von H. H. (hhinz)


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Bernd K. schrieb:
> Hier eine Diode, die bei 3A eine Vf von typ. 285mV hat:
>
> 
https://www.mouser.de/ProductDetail/Nexperia/PMEG3050EP115?qs=GcY6OjH1zdmnjQ%2FhUT5aOA%3D%3D

Und jetzt eine in SOD-323, so wie im Original...

von Bernd K. (bmk)


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von H. H. (hhinz)


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Bernd K. schrieb:
> H. H. schrieb:
>>
>> Und jetzt eine in SOD-323, so wie im Original...
>
> 
https://www.mouser.de/ProductDetail/Infineon-Technologies/BAT60AE6327HTSA1?qs=OwbwYO03UsIW3Y2lCXbs8Q%3D%3D
>
> Typ. 300mV bei 1A.

Ja, die war schon vorgeschlagen.

von Orell G. (orell)


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Bernd K. schrieb:
> H. H. schrieb:
>>
>> Und jetzt eine in SOD-323, so wie im Original...
>
> 
https://www.mouser.de/ProductDetail/Infineon-Technologies/BAT60AE6327HTSA1?qs=OwbwYO03UsIW3Y2lCXbs8Q%3D%3D
>
> Typ. 300mV bei 1A.

Danke, die BAT60AE6327 hatte ich auch schon mal. Hab aber lieder gerade 
keine mehr da und die scheint fast nirgends lieferbar zu sein. Wenn ich 
die noch irgendwo zu einem vernünftigen Preis kurzfristig finde, werde 
ich die nehmen.

von H. H. (hhinz)


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Orell G. schrieb:
> Danke, die BAT60AE6327 hatte ich auch schon mal. Hab aber lieder gerade
> keine mehr da und die scheint fast nirgends lieferbar zu sein. Wenn ich
> die noch irgendwo zu einem vernünftigen Preis kurzfristig finde, werde
> ich die nehmen.

https://www.tme.eu/de/details/bat60ae6327/schottkydioden-smd/infineon-technologies/

von Lothar M. (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite


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MaWin schrieb:
> Man kann die Diode auch weglassen
... wenn sowieso nichts an URAW eingespeist wird und somit auch kein 
Strom von URAW zurück in den USB-Host fließen kann.

Orell G. schrieb:
> wollte ich die nicht einfach weglassen, ohne zu wissen, ob die
> außer Verpolung noch irgend eine andere Funktion erfüllt.
Wenn du z.B. ein Netzteil an URAW anschließen würdest, dann würde das 
Netzteil ggfs. einen ausgeschalteten USB-Host mit versorgen.

: Bearbeitet durch Moderator
von Gerald K. (geku)



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Ich würde die  Schottky Diode **MBR0520LT1G** nehmen.

- Very Low Forward Voltage (0.38 V Max @ 0.5 A, 25C)

Aber wie schon gesagt, bei einem USB Anschluss kann man sich die Diode 
und die Sicherung sparen.

: Bearbeitet durch User
von Orell G. (orell)


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Lothar M. schrieb:
> Wenn du z.B. ein Netzteil an URAW anschließen würdest, dann würde das
> Netzteil ggfs. einen ausgeschalteten USB-Host mit versorgen.

Danke, das klingt nach einem plausiblen Grund, weshalb die Diode beim 
Pro Micro verwendet wird!
Meine Schaltung ist galvanisch von anderen Stromkreisen getrennt. Dann 
lasse ich sie weg.

von Orell G. (orell)


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Vielen Dank noch mal an alle!

von MaWin (Gast)


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H. H. schrieb:
> Und jetzt eine in SOD-323,

3A Dioden ?

Kaum mit ehrlichen 3A.

Wären immerhin 1.5 Watt.

Das schafft SOD123 nicht.

Aber man kann einen dicken Chip in ein kleines Gehäuse einbauen, um hohe 
Stossstrombelastung oder niedrige Uf (für hohen Sperrstrom) zu bekommen.

von Manfred (Gast)


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Gerald K. schrieb:
> Ich würde die  Schottky Diode MBR0520LT1G nehmen.

Die MBR0520 ist auf Millionen von China-µC-Boards drauf. Die Angabe von 
sparkfun mit 3 Ampere ist Verarschung, die abgebildete Schaltung wird 
kaum mehr als zweistellige mA benötigen.

Hier hat eine solche sogar als Sicherung funktioniert, kann man sich 
leider nicht drauf verlassen.

von Lothar M. (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite


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Manfred schrieb:
> Die Angabe von sparkfun mit 3 Ampere ist Verarschung
Nein, diese Angabe sorgt dafür, dass beim tatsächlich benötigten viel 
niedrigeren Strom die Uf noch viel kleiner ist. Denn wenn die Diode bei 
3A eine UF von 280mV hat, dann hat sie bei 100mA irgendwas um 150mV.

: Bearbeitet durch Moderator
von HildeK (Gast)


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Manfred schrieb:
> Die Angabe von sparkfun mit 3 Ampere ist Verarschung,
Die Diode ist auch nur für 0.5A spezifiziert - zumindest im DB von IR.
Sagt auch deren Name schon: 0520 steht für 0.5A / 20V.

Ich hätte eine MBRS340 (3A/40V) oder eine PMEG3050 (3A/50V) verwendet. 
Beide liegen bei 0.5A unter 300mV @ 25°C typisch.

von Manfred (Gast)


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HildeK schrieb:
> Die Diode ist auch nur für 0.5A spezifiziert - zumindest im DB von IR.
Das kannst Du den Threads entnehmen! Es ist aber egal, weil in dieser 
Anwendung niemals ein so hoher Strom benötigt wird.

Nachvollziehbar ist einzig dieses:

Lothar M. schrieb:
>> Die Angabe von sparkfun mit 3 Ampere ist Verarschung
> Nein, diese Angabe sorgt dafür, dass beim tatsächlich benötigten viel
> niedrigeren Strom die Uf noch viel kleiner ist.

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