mikrocontroller.net

Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Berechnung von Clamp-Dioden


Autor: Chris H. (xkris)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Hallo

kann mir jemand erklären, nach welchen Kriterien man Clamp-Dioden 
dimensioniert? Das sie schnell sein sollten ist klar, aber was ist mit 
Forward Current bzw. Reverse Voltage. Wenn die Spannung an der 
Induktivität abgeschaltet wird kann die induzierte Spannung ja beliebig 
groß sein
(U=L*dI/dt). Oder gilt das nur für den Fall, das der Stromkreis abrupt 
unterbrochen wird ohne das ein alternativer Stromkreis über den sich die 
Spule ihre Energie abgeben kann zur Verfügung steht?

Oder mit anderen Worten: Wenn sich die Spule über die Diode entladen 
kann, wird die induzierte Spannung max. so hoch wie die Spannung, die 
vorher angelegen hat?
Dann könnte man den Strom ja einfach berechnen, in dem man eben diese 
Spannung minus der, die in Durchlassrichtung über der Diode abfällt 
(also 0.4 ...0.7V) durch den ohmschen Widerstand der Spule.

Also:  (Uind - Udiode) / Rspule

Sind meine Annahmen richtig oder wird das Ganze anders berechnet?

Ich danke im  Voraus für eure Hilfe

gruß
Kristian

Autor: Benedikt K. (benedikt) (Moderator)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Kristian Herr wrote:
> Wenn die Spannung an der
> Induktivität abgeschaltet wird kann die induzierte Spannung ja beliebig
> groß sein

Nein, die Spannung an der Diode ist maximal so groß wie die 
Betriebsspannung, denn der Zweck der Diode ist es ja gerade, die 
induzierte Spannung kurzzuschließen.

Der Maximale Strom ist so hoch wie der Strom der vorher durch die Spule 
geflossen ist.

Autor: Chris H. (xkris)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
> Nein, die Spannung an der Diode ist maximal so groß wie die
> Betriebsspannung, denn der Zweck der Diode ist es ja gerade, die
> induzierte Spannung kurzzuschließen.

> Der Maximale Strom ist so hoch wie der Strom der vorher durch die Spule
> geflossen ist.

Danke für die schnelle Antwort. Das deckt sich ja mit meiner Annahme, 
war mir nur nicht sicher.
Aber Eines ist nicht ganz korrekt. Entweder die Spannung wird maximal so 
hoch  wie die Betriebsspannung oder der Strom maximal so groß wie der 
der vorher durh die Spule geflossen ist. Beides geht nicht, da sich ja 
jetzt die Diode im Stromkreis befindet. Eigentlich müsste die Spanung 
über der Spule der vorherigen Betriebsspannung+Diodenspannung betragen 
da das Magnetfeld der Spule einen Stromfluss erezugt der gleich dem 
Betriebsstrom sein muss. Daraus ergibt sich aber, dass die Spannung eben 
um den Betrag der über der Diode abfällt höher sein muss, oder?

Autor: Johannes M. (johnny-m)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Die Rückwärtsspannung der Diode kann die Betriebsspannung erreichen. 
Die Vorwärtsspannung nur die Flussspannung der Diode beim 
entsprechenden Strom (also i.d.R. weniger als 1 V)...

Autor: kudi (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Was sind überhaupt Clamp-Dioden?

Wo werden die eingesetzt?

Autor: Benedikt K. (benedikt) (Moderator)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Kristian Herr wrote:

> Aber Eines ist nicht ganz korrekt. Entweder die Spannung wird maximal so
> hoch  wie die Betriebsspannung oder der Strom maximal so groß wie der
> der vorher durh die Spule geflossen ist. Beides geht nicht, da sich ja
> jetzt die Diode im Stromkreis befindet.

Doch, das geht schon. Es kommt drauf an, wie die Spule angeschlossen 
ist. z.B. in einer H Brücke die eine Spule treibt und plötzlich 
abeschaltet wird, liegt an der Spule im ersten Moment eine Spannung von 
Betriebsspannung + 2*Durchlasspannung der Dioden an.

Damit alle vom gleichen reden: Zeichne am besten mal die Schaltung, wie 
du dir das vorstellst.

Autor: Johannes M. (johnny-m)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
kudi wrote:
> Was sind überhaupt Clamp-Dioden?
>
> Wo werden die eingesetzt?
Clamp-Dioden (auf Deutsch Klemmdioden) sind eigentlich etwas anderes, 
als das, was der OP hier hat. Dem OP geht es um Freilaufdioden.

Klemmdioden dienen im Unterschied zu Freilaufdioden nicht dazu, 
irgendwelche induzierten Ströme abzubauen, sondern, um Eingänge von 
Bauteilen vor Überspannungen zu schützen (also vor Spannungen, die 
größer als die positive und kleiner als die negative Betriebsspannung 
bzw. GND sind). Dazu wird vom zu schützenden Pin je eine Diode z.B. 
gegen Vcc und GND geschaltet, und zwar so, dass sie im normalen Betrieb 
sperrt.

Autor: Chris H. (xkris)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
> ... die eine Spule ... plötzlich
> abeschaltet wird, liegt an der Spule im ersten Moment eine Spannung von
> Betriebsspannung + 2*Durchlasspannung der Dioden an.
>

Das ist genau dass, was ich meinte. Hab mich vielleicht etwas 
umständlich ausgedrückt. Du hattest in deiner ersten Antwort die 
Durchlassspannung nicht erwähnt, deswegen hab ich nochmal nachgehakt.

Zeichnung ist wohl nicht notwendig.

Danke nochmals

Gruß
Kristian

Autor: MAX (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
>Klemmdioden dienen im Unterschied zu Freilaufdioden nicht dazu,
>irgendwelche induzierten Ströme abzubauen, sondern, um Eingänge von
>Bauteilen vor Überspannungen zu schützen (also vor Spannungen, die
>größer als die positive und kleiner als die negative Betriebsspannung
>bzw. GND sind). Dazu wird vom zu schützenden Pin je eine Diode z.B.
>gegen Vcc und GND geschaltet, und zwar so, dass sie im normalen Betrieb
>sperrt.

Wann werden Klemmdioden eingesetzt? Ich kann ja nicht jeden IC-Eingang 
mit Dioden zupflastern.

Autor: Johannes M. (johnny-m)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
MAX wrote:
> Wann werden Klemmdioden eingesetzt? Ich kann ja nicht jeden IC-Eingang
> mit Dioden zupflastern.
Ei, freilich kann man das. In vielen ICs sind die Dinger nämlich schon 
eingebaut. Die ATMEL-AVR-µCs haben z.B. an jedem einzelnen I/O-Pin ein 
solches Klemmdiodenpaar.

Antwort schreiben

Die Angabe einer E-Mail-Adresse ist freiwillig. Wenn Sie automatisch per E-Mail über Antworten auf Ihren Beitrag informiert werden möchten, melden Sie sich bitte an.

Wichtige Regeln - erst lesen, dann posten!

  • Groß- und Kleinschreibung verwenden
  • Längeren Sourcecode nicht im Text einfügen, sondern als Dateianhang

Formatierung (mehr Informationen...)

  • [c]C-Code[/c]
  • [avrasm]AVR-Assembler-Code[/avrasm]
  • [code]Code in anderen Sprachen, ASCII-Zeichnungen[/code]
  • [math]Formel in LaTeX-Syntax[/math]
  • [[Titel]] - Link zu Artikel
  • Verweis auf anderen Beitrag einfügen: Rechtsklick auf Beitragstitel,
    "Adresse kopieren", und in den Text einfügen




Bild automatisch verkleinern, falls nötig
Bitte das JPG-Format nur für Fotos und Scans verwenden!
Zeichnungen und Screenshots im PNG- oder
GIF-Format hochladen. Siehe Bildformate.
Hinweis: der ursprüngliche Beitrag ist mehr als 6 Monate alt.
Bitte hier nur auf die ursprüngliche Frage antworten,
für neue Fragen einen neuen Beitrag erstellen.

Mit dem Abschicken bestätigst du, die Nutzungsbedingungen anzuerkennen.