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Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Verlustleistung Schottky Diode


Autor: Ralf (Gast)
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Hallo,

kann mir jemand kurz erläutern wie sich die Verlustleistung einer Diode 
bei einem  Wechselstrom verhält?...Spitzenwert ist 15A. Mit welchem 
Strom rechnet man denn? Mit dem Effektivwert?

Autor: Homer (Gast)
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Ja

Autor: Falk Brunner (falk)
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@ Ralf (Gast)

>kann mir jemand kurz erläutern wie sich die Verlustleistung einer Diode
>bei einem  Wechselstrom verhält?...Spitzenwert ist 15A. Mit welchem
>Strom rechnet man denn? Mit dem Effektivwert?

Nicht ganz.

@ Homer (Gast)

>Ja

An einem nichtlinearen Bauteil wie einer Diode? Das würde ich lassen. 
Besser simulieren oder messen.

MfG
Falk

Autor: Ralf (Gast)
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mhm, dann wäre die Aussage von www.sprut.de nicht ganz richtig!?

"Erhebliche Leistung fällt an der Diode ab. Bei einer Ausgangsspannung 
von 20 V liegt unter Vollast der Duty-Cycle des Schaltreglers liegt bei 
etwa D=0.5. Das heißt, dass die Diode nur etwa 50% der Zeit leitet, 
wärend sie die anderen 50% der Zeit sperrt. In den 50%, in denen sie 
leitet,  muß der gesamte Ausgangsstrom durch die Diode in den 
Ausgangselko fließen. Folglich beträgt die Stärke des Diodenstroms etwa 
10A, um am Ausgang kontinuierlich 5 A aus dem Elko entnehmen zu können. 
Die Diode ist zwar ein Schottky-Typ, aber bei 10 A erreicht die 
Flußspannung auch 0,6 V und damit die durchschnittliche Verlustleistung 
3 W! Das sind schon 3 %, die am Wirkungsgrad fehlen."

Der Effektivwert wäre 10A / Wurzel2 = 7,07*0,6= 4,24W

Autor: mal so (Gast)
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wurzel 2  ist für sinusförmige geschichten !

sprut hat schon richtig gerechnet

mals dir mal auf

also stromfluss über  spannung

und die fläche ist dann die leistung

Autor: toeffel (Gast)
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Die Rechnung von www.sprut.de stimmt.

Die Verlustleistung einer Diode ist (näherungsweise) das Produkt des 
arithmetischen Mittelwert des Stroms mit der Schleusenspannung 
(Flußspannung, forward voltage) der Diode. Dies gilt allerdings nur, 
wenn die Schleusenspannung als konstant angenommen werden kann.

In Beispiel:
50% 10A (Diode leitet), 50% 0A (Diode sperrt)
==> Mittelwert 5 A
Verlustleistung: 0.6V * 5A = 3W

Autor: Ralf (Gast)
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Moment...arithmetischen Mittelwert ODER Effektivwert?...bisher war nur 
von Effektivwert die Rede

Autor: Ralf (Gast)
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und hier wird geschrieben, dass der effektivwert einer 
rechteckmischspannung
1/Wurzel2 mal Spitzenwert ist ...bei 50% Dutycycle.

http://de.wikipedia.org/wiki/Benutzer:Ben-Oni/Rech...

Autor: toeffel (Gast)
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Der Effektivwert macht nur Sinn zur Berechung von Verlusten an einem 
ohmschen Verbraucher / Last.
Die Diode ist kein ohmscher Verbraucher ...

Autor: Ralf (Gast)
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..weil ich sowas geahnt hatte, habe ich sicherheitshalber mal 
nachgefragt.

Danke Dir

Autor: Falk Brunner (falk)
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@ toeffel (Gast)

>50% 10A (Diode leitet), 50% 0A (Diode sperrt)
>==> Mittelwert 5 A
>Verlustleistung: 0.6V * 5A = 3W

Jaja, aber Vorsicht. Ein Schaltnetzteil ist kein klassischer, 
sinusförmiger Wechselstrom! Das sollte man nicht vermischen!

Spitzenstrom/Wurzel(2) = Effektivwert gilt nur für lineare Systeme und 
sinusförmiges Spannungen/Ströme!

MfG
Falk

Autor: Ralf (Gast)
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Also wenn ich mir hier mit LTSPICE einen Pulsierenden Rechteckstrom 
erzeuge und den RMS Wert von einem Impuls anschaue kommt irgendwas mit 
7,2 Volt raus.  Vielleicht zufall, dass es ziemlich genau wurzel2 ist . 
Der arithmetische Mittelwert liegt bei 5 Volt

Autor: toeffel (Gast)
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Bei einem rechteckförmigen, aufsitzenden Strom mit einem duty cycle von 
50% läßt sich der Effektivwert mit der Formel:
Maximalwert des Stroms / Wurzel(2)
berechnen.

In deinem Beispiel also 10A/Wurzel(2) = 7,07... A

Weicht der duty cycle von dem 50% ab oder sitzt er nicht mehr auf, passt 
die Formel nicht mehr.

@falk:
> Jaja, aber Vorsicht. Ein Schaltnetzteil ist kein klassischer,
> sinusförmiger Wechselstrom! Das sollte man nicht vermischen!

In der Tat ist ein Schaltnetzteil kein Wechselstrom, nicht mal irgendein 
Strom.

Autor: Ralf (Gast)
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Hach töffel...du bist mein Lichtblick im Wirrwarr der hier herrschenden 
Meinungen :-)))

Autor: Kevin K. (nemon) Benutzerseite
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steht der etechniker vor einer berechnung, integriert er erste einmal ;)

in diesem fall gilt es, das integral u(i)*i(t) dt für die grenzen 0..T/2 
zu lösen. u(i) ist eine formel, die sich imho im datenblatt der diode 
finden lässt, in der wikipedia findet sich auch etwas dazu.

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