Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Ideale Diode 50V ca. 2A


von Alex W. (elektronikalex)


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Hallo zusammen,

ich überlege grade, wie ich 50V DC bei ca. 2A über etwas diodenartiges 
fließen lassen kann, ohne die enormen Verluste einer Diode (und die 
damit einhergehende Abwärme).

Bei der Suche nach "Ideale Diode" bin ich immer nur auf Logikschaltungen 
gestoßen, die nur weit unterhalb der 10V realisierbar sind.

Die Diode soll am Eingang eines Geräts sitzen, dessen Kontaktpins zum 
Aufladen exponiert sind.

Es soll verhindert werden, dass an den Kontaktpins ein Kurzschluss 
entsteht, da dort ohne die Diode die Akkuspannung anliegen würde.

Die aktuelle Lösung sieht eine Schottkydiode vor und dazu einen 
1MOhm-Widerstand parallel (um in Wartungsfällen trotz Diode eine Aussage 
über an/aus treffen zu können).

von Michael B. (laberkopp)


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Alex W. schrieb:
> Bei der Suche nach "Ideale Diode" bin ich immer nur auf Logikschaltungen
> gestoßen, die nur weit unterhalb der 10V realisierbar sind.

Ach was

https://www.ebay.de/itm/403219295120

Offenbar spielt die Schallgeschwindigkeit keine Rolle.

von Stefan M. (derwisch)


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Wie "enorm" sind denn die Verluste, bzw. welche Temperatur erreicht eine 
normale Diode?

Die Eckdaten sind ja nicht so extrem.
Da sollte eine korrekt dimensionierte Diode eigentlich keinen Stress 
machen.
Selbst wenn es keine Schottky ist.

Es kommt also auf die äusseren Umstände an.
Ist die Diode irgenwo auf eine Platine gelötet (SMD)?

Zu warm wird es nur, wenn die Wärme nicht korrekt abgeführt wird.

von Clemens L. (c_l)


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Alex W. schrieb:
> Bei der Suche nach "Ideale Diode" bin ich immer nur auf Logikschaltungen
> gestoßen, die nur weit unterhalb der 10V realisierbar sind.

"Ideal Diode Controller", z.B. LM74700-Q1.

Aber selbst integrierte ideale Dioden wie LM76202-Q1 gehen bis 60 V.

: Bearbeitet durch User
von Alex W. (elektronikalex)


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Die Diode (bzw. der Ersatz) befindet sich in einem kleinen 
Kunststoffgehäuse mit der restlichen Platine. Beim ersten Versuch haben 
wir eine SB890 (https://diotec.com/en/product/SB890.html) in VCC 
eingelötet.
T(Jmax) = 150°C.

Die Diode wird (60 Minuten Testzeit bei Zimmertemperatur) um die 100°C 
warm - also nicht grade prickelnd für nen Kunststoffgehäuse. Allerdings 
musste hierbei die Diode in die Zuleitung (im Gehäuse) eingelötet und 
mit Schrumpfschlauch isoliert werden - den Temp-Fühler habe ich 
testweise mit dem Schrumpfschlauch an der Diode befestigt.

Leider haben wir für die Größe auch kein anderes, IP66 (oder besser) 
(Metall-)Gehäuse mit ca. 70x50x25mm gefunden.

In der nächsten Version wird die Diode als THT auf der Platine 
angebracht, was hoffentlich den Schrumpfschlauch erübrigt, dennoch wäre 
mir eine nicht ganz so heiße Lösung lieber.

von Alex W. (elektronikalex)


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Clemens L. schrieb:
> "Ideal Diode Controller", z.B. LM74700-Q1.
> ...ideale Dioden wie LM76202-Q1 gehen bis 60 V.

Das sieht interessant aus, ich schau mir mal die Datenblätter an, danke!

Aber wie verhält sich das mit dem parallelen 1MOhm-Widerstand? Leider 
kann ich aktuell darauf nicht verzichten.

: Bearbeitet durch User
von Udo S. (urschmitt)


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Alex W. schrieb:
> Beim ersten Versuch haben
> wir eine SB890 (https://diotec.com/en/product/SB890.html) in VCC
> eingelötet.
> T(Jmax) = 150°C.
>
> Die Diode wird (60 Minuten Testzeit bei Zimmertemperatur) um die 100°C
> warm

Laut Datenblatt hat die Diode 8 K/W Wärmewiderstand Junction to Lead. 
und 19 K/W Junction to Ambient
Und bei 2A fällt laut Datenblatt knapp 0,7V an ihr ab.
Also unter 1,5W Verlustleistung, was eine Erwärmung von nicht mehr als 
30K gegenüber Umgebung bedeuten sollte.
Ihr scheint sie also ziemlich ungünstig eingebaut und gut thermisch 
isoliert zu haben.

von Alex W. (elektronikalex)


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Ja, eine Lage Schrumpfschlauch gegen Kurzschlüsse.
Also denkst du, dass es eher nochmal nen Versuch ohne Schrumpfschlauch 
wert ist?

Oder hättest du zufällig ne Diode mit niedrigerer Durchlassspannung bei 
2A zu empfehlen?

Beitrag #7603195 wurde vom Autor gelöscht.
von Udo K. (udok)


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Alex W. schrieb:
> Ja, eine Lage Schrumpfschlauch gegen Kurzschlüsse.
> Also denkst du, dass es eher nochmal nen Versuch ohne Schrumpfschlauch
> wert ist?

Das Datenblatt sagt doch klip und klar: 19 K/W WENN der Anschluss 5 mm 
vom Diodenkörper auf 25 Grad gehalten wird.  Und das sind die 
optimistischen Angaben, da lügt jeder Hersteller was nur irgendwie geht.

: Bearbeitet durch User
von Udo S. (urschmitt)


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Wenn diese Diode eingesetzt werden soll um die Spannung um ein knappes 
Volt zu "verringern", (Siehe dein anderer Thread: 
Beitrag "Buck-Converter für 1V Spannungs-Drop bei ca. 45V" )dann kannst du da keine 
ideale Diode einsetzen.

Denn dadurch wird die Spannung eben nicht mehr verringert.
unabhängig von der Sinnhaftigkeit der Idee in diesem anderen Thread.

von Foobar (asdfasd)


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Wie wäre es mit einem (P)MOSFET am Eingang?

von H. H. (Gast)


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Alex W. schrieb:
> Oder hättest du zufällig ne Diode mit niedrigerer Durchlassspannung bei
> 2A zu empfehlen?

Da sie ja wohl axial sein muss: 15SQ60.

von Alex W. (elektronikalex)


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Udo S. schrieb:
> Wenn diese Diode eingesetzt werden soll um die Spannung um ein knappes
> Volt zu "verringern", (Siehe dein anderer Thread:
> Beitrag "Buck-Converter für 1V Spannungs-Drop bei ca. 45V" )dann kannst du da keine
> ideale Diode einsetzen.

Das hat nichts miteinander zu tun ;)

: Bearbeitet durch User
von Foobar (asdfasd)


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Ich schrieb:
> Wie wäre es mit einem (P)MOSFET am Eingang?

Vergiss es, brain fart.

von Alex W. (elektronikalex)


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H. H. schrieb:
> Da sie ja wohl axial sein muss: 15SQ60.

Die sieht prinzipiell gut aus - allerdings finde ich die weder bei 
JLCPCB, noch bei Reielt oder Conrad.

Die größere Variante, 15SQ100, gibts bei JLCPCB und Ebay. Ich denke, die 
teste ich mal. Durch die niedrige Erwärmung könnte das schon des 
Problems Lösung sein :)

von H. H. (Gast)


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LCSC!

von Manfred P. (pruckelfred)


Angehängte Dateien:

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Alex W. schrieb:
> Kunststoffgehäuse.
> Gehäuse mit ca. 70x50x25mm gefunden.

Mit Vorsatz einen Backofen gebaut.

Alex W. schrieb:
> Die größere Variante, 15SQ100, gibts bei ...

Mit rund 300mW mehr Verlust bei 2 Ampere gegenüber dem 60V-Typ. Die 
willst Du in Deinem Backöfchen nicht haben!

von Torsten B. (butterbrotstern)


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Suche bei Linear Technology / Analog Devices nach Ideal Diode ergibt:
LTC4451  40V, 7A Ideal Diode  kostet @1  4,80,  @1k 2,60
LTC4358  5A ideal diode
LTC4359  5A ideal diode with reverse polarity protection
oder auch
LTC4249  65V Electronic Circuit Breaker with Current Monitor
Beide kann man mit LTspice als Testaufbau (Beispielschaltung) 
simulieren.
Evtl. kommen noch andere LTC4xyy (x = 2, 3, 4) in Frage.

von Harald W. (wilhelms)


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Alex W. schrieb:

> ich überlege grade, wie ich 50V DC bei ca. 2A über etwas diodenartiges
> fließen lassen kann, ohne die enormen Verluste einer Diode (und die
> damit einhergehende Abwärme).

...und wo werden die anderen 100W Deines Gerätes in Wärme verwandelt?
Letztendlich wird ja alle erzeugte elektrische Energie in Wärme ver-
wandelt. Das bisschen Licht und Funkwellen, welches die Erde in den
Weltraum abstrahlt, kann man da getrost vernachlässigen.

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