Schottky Verständniss #2

#7393491
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Hallo, ich bin noch recht neu hier und das ist mein erster Thread. Ich habe mir schon ein paar Threads hier durchgelesen und zu diesem Thema aber ohne meine Frage beantworten zu können. Folgendes: Ich habe eine Schaltung entwickelt über die einzelne Ausgänge über einen ULN2003 gesteuert werden. Dort sollen für gewöhnlich LEDs mit betrieben werden. Es ist aber auch möglich "versehendlich" Glühlampen anzuschliesen die dann natürlich eine 30-fach höheren Spannung haben. Nun meinte ein befreundeter Elektriker ich könne die Ausgangsspannung einfach mit einer Schottky Diode begrenzen, ich muss nur die richtige aussuchen. Nun hab ich ca. 3 Tage Schottky Listen gewälzt auf Mouser, Farnell und Digi-Key. Hab mir duzende Videos zu Schottky's angesehn aber ich glaub das funktioniert so nicht wie er es meinte. Deswegen nun meine Frage, würde es so klappen wie er sagt? Zusammfassung meines Vorhabens: Schaltungsausgang mit 6V per Schottky auf 100mA begrenzen um eine "versehendlich" angeschlossene Lampe mit 300mA garnicht erst einzuschalten. Gruß Richi

#7393503
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Ricardo schrieb:

Dort sollen für gewöhnlich LEDs mit betrieben werden. Es ist aber auch möglich "versehendlich" Glühlampen anzuschliesen die dann natürlich eine 30-fach höheren Spannung haben.

Interessant, wenn da eine Gefahr entstehen sollte, müßte ebenfalls die Betriebssapnnung sehr hoch sein.

Ricardo schrieb:

befreundeter Elektriker

Elektriker != Elektroniker

Ricardo schrieb:

Deswegen nun meine Frage, würde es so klappen wie er sagt?

nein

Ricardo schrieb:

Schaltungsausgang mit 6V per Schottky auf 100mA begrenzen

Eine Schottky-Diode ist keine Schaltung zur Strombegrenzung. Die Idee ist falsch oder unpassend.

Lies mal unter Z-Diode.

mfg

#7393511
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Christian S. schrieb:

Interessant, wenn da eine Gefahr entstehen sollte, müßte ebenfalls die Betriebssapnnung sehr hoch sein.

nein eine "Gefahr" entsteht dort nicht, nur wenn ich am ULN2003 7x 300mA Lämpchen betriebe wird der das nicht lange mit machen, ist auch nicht gewollt. Es wäre Wünschenswert gewesen wenn es so einfach per Schottky geht. Aber nach Tagelangem Datenblatt wälzen, bin ich nun auch darauf gekommen das es so nicht funzt.

Kann man dies anderes realisieren? Ich habe 7 Ausgänge die Masse gesteuert gegen 6V werden, die daran angeschlossenen LED Lampen benötigen je nach Hersteller 10-20mA. Sollte aber eine Glühlampe daran angeschlossen werden bin ich schnell bei 300mA pro Kanal was zu viel ist.

#7393515
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Ricardo schrieb:

Interessant, wenn da eine Gefahr entstehen sollte, müßte ebenfalls die Betriebssapnnung sehr hoch sein.

nein eine "Gefahr" entsteht dort nicht, nur wenn ich am ULN2003 7x 300mA Lämpchen betriebe wird der das nicht lange mit machen, ist auch nicht gewollt. Es wäre Wünschenswert gewesen wenn es so einfach per Schottky geht. Aber nach Tagelangem Datenblatt wälzen, bin ich nun auch darauf gekommen das es so nicht funzt.

Wie sollte es auch? Eine Schottkydiode begrenzt keinen Strom.

Kann man dies anderes realisieren?

Einfach keine 300mA Lampen anschließen.

Ich habe 7 Ausgänge die Masse gesteuert gegen 6V werden, die daran angeschlossenen LED Lampen benötigen je nach Hersteller 10-20mA.

Prima!

Sollte aber eine Glühlampe daran angeschlossen werden bin ich schnell bei 300mA pro Kanal was zu viel ist.

Pech. Kleb ein großes Schild dran. "Nur für LEDs, max. 20mA!".

#7393520
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Falk B. schrieb:

nein eine "Gefahr" entsteht dort nicht, nur wenn ich am ULN2003 7x 300mA Lämpchen betriebe wird der das nicht lange mit machen, ist auch nicht gewollt. Es wäre Wünschenswert gewesen wenn es so einfach per Schottky geht. Aber nach Tagelangem Datenblatt wälzen, bin ich nun auch darauf gekommen das es so nicht funzt.

Wie sollte es auch? Eine Schottkydiode begrenzt keinen Strom.

Kann man dies anderes realisieren?

Einfach keine 300mA Lampen anschließen.

Ich habe 7 Ausgänge die Masse gesteuert gegen 6V werden, die daran angeschlossenen LED Lampen benötigen je nach Hersteller 10-20mA.

Prima!

Sollte aber eine Glühlampe daran angeschlossen werden bin ich schnell bei 300mA pro Kanal was zu viel ist.

Pech. Kleb ein großes Schild dran. "Nur für LEDs, max. 20mA!".

Ahh, bei den Antworten scheinst doch nicht so gesegnet zu sein... Ich versteh nicht wieso man unbedingt schreiben muss, wenn man doch nichts beitragen kann. Wer is hier der Troll... Gut das mein Fragen im großen und ganzen schon von Christian beantwortet wurden.

#7393523
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Ricardo schrieb:

Ich habe eine Schaltung entwickelt über die einzelne Ausgänge über einen ULN2003 gesteuert werden. Dort sollen für gewöhnlich LEDs mit betrieben werden. Es ist aber auch möglich "versehendlich" Glühlampen anzuschliesen die dann natürlich eine 30-fach höheren Spannung haben.

Wie soll eine 300mA-Glühlampe, die für eine 30-fache Spannung vorgesehen ist, bei nur 6V 300mA ziehen wollen? Das ließe sich noch nicht mal mit dem Kaltwiderstand erklären, bzw. das würde vielleicht schon die Wunsch-100mA ergeben. Also Schutz kannst Du ja auch einen R direkt in die Ausgänge einschleifen, der den Strom schon von vornherein begrenzt. 100Ohm würde die Sache schon mal auf 50mA begrenzen (1V geht ja sowieso schon an der C-E-Strecke verloren).

Ricardo schrieb:

gewollt. Es wäre Wünschenswert gewesen wenn es so einfach per Schottky geht.

Zeichne doch mal einen Schaltplan, damit wir wissen, wie es Deiner Meinung (bzw. die des Elektrikers) funktionieren soll. Bis jetzt hat vermutlich keiner hier verstanden, wie hier eine Schottky irgendwas begrenzen soll.

#7393531
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Ricardo schrieb:

Ich habe eine Schaltung entwickelt über die einzelne Ausgänge über einen ULN2003 gesteuert werden. Dort sollen für gewöhnlich LEDs mit betrieben werden. Es ist aber auch möglich "versehendlich" Glühlampen anzuschliesen die dann natürlich eine 30-fach höheren Spannung haben.

Ja welche Daten haben die Glühlampen denn

Und zwar die Nennspannung, deine Versorgungsspannung, den dauerhaften Nennstrom und den kurzzeitigen Einschaltstrom (der sich aus Betriebsspannung/Kaltwiderstand berechnet) und wir viele sollen davon gleichzeitig leuchten ?

Dann weiss man ob der ULN die Glühlampen überhaupt aushält.

Deine LED braucht eine Strombegrenzung, wie hast du die gemacht, per Vorwiderstand, und liegt diese Strombegrenzung vor dem Ausgang auch wenn statt der LED eine Glühlampe angeschlossen wird ?

Die Schottky ist jedenfalls falsch, dein Elektriker hat keine Ahnung.

"Versehentlich" könnte auch jemand eine 100 Watt Halogenlampe anschliessen, dann geht der ULN sowieso kaputt. Es macht also wenig Sinn, ihn vor Idioten schützen zu wollen. Kaputtgehen ist ein guter Schutz vor Idioten.

#7393533
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Ricardo schrieb:

Sollte aber eine Glühlampe daran angeschlossen werden bin ich schnell bei 300mA pro Kanal was zu viel ist.

Also dann ist eine Z-Diode auch fehl am Platz. Bestenfalls sollte eine Strombegrenzung aus einem extra Transistor pro Kanal angebracht werden oder eine gesamt-Stromüberwachung für das ULN2003 in seiner GND-Leitung, wobei dann bei einem einzelnen Kanal immer noch zu viel Strom fließen kann. Helfen könnte dagegen eine Abschaltung per Flipflop für alle Ausgänge gleichzeitig. Am einfachsten begrenzt man Strom mit einem Widerstand pro Kanal, so daß die LED noch passend hell leuchtet.

Ricardo schrieb:

Gut das mein Fragen im großen und ganzen schon von Christian beantwortet wurden.

Ein Glück, daß der das schon gemacht hat.

mfG

#7393535
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Hallo Jens, glaube du hast da etwas falsch verstanden. Die Glühlampe mit 300mA zieht 30 mal so viel wie eine LED mit 10mA. So war es gemeint. Mal zum Verständniss, ich habe mit Schottky Dioden bisher nicht gearbeitet, weiß aber natürlich wie eine normale Diode funktioniert. Mein Freund meinte mit der Leistungsbegrenzung einer Schottky ginge das evtl. aber tut es ja wohl nicht.

Jens G. schrieb:

Zeichne doch mal einen Schaltplan, damit wir wissen, wie es Deiner Meinung (bzw. die des Elektrikers) funktionieren soll.

die Schottky sollte einfach in Reihe zwischen ULN2003 Ausgang zum Anschluss der LED. Ich glaube er ist der Ansicht gewesen das eine Schottky beim überfahren Ihrer Leistung dicht macht.

Aber ist OK, habs begriffen es geht nicht. Hätte ich eine da gehabt hätt ichs schon ausprobiert. Dann hät ich auch nicht gefragt.

#7393542
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Ricardo schrieb:

Hallo Jens, glaube du hast da etwas falsch verstanden. Die Glühlampe mit 300mA zieht 30 mal so viel wie eine LED mit 10mA. So war es gemeint.

Nein, ich habe es nicht falsch verstanden, sondern wurde nur falsch von Dir informiert, denn Du schriebst was von "30-fach höheren Spannung".

Mal zum Verständniss, ich habe mit Schottky Dioden bisher nicht gearbeitet, weiß aber natürlich wie eine normale Diode funktioniert. Mein Freund meinte mit der Leistungsbegrenzung einer Schottky ginge das evtl. aber tut es ja wohl nicht.

Eine Schottky ist in diesem Kontext nichts anderes als eine normale Diode, nur daß die üblicherweise eine geringere Flußspannung hat,

Jens G. schrieb:

Zeichne doch mal einen Schaltplan, damit wir wissen, wie es Deiner Meinung (bzw. die des Elektrikers) funktionieren soll.

die Schottky sollte einfach in Reihe zwischen ULN2003 Ausgang zum Anschluss der LED. Ich glaube er ist der Ansicht gewesen das eine Schottky beim überfahren Ihrer Leistung dicht macht.

Aber ist OK, habs begriffen es geht nicht. Hätte ich eine da gehabt hätt ichs schon ausprobiert. Dann hät ich auch nicht gefragt.

#7393545
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Naja, wenn gleich mein Troll-O-Meter immer noch im hellgelben Bereich anzeigt, hier eine Alternative (tm) für das "Problem". Man ersetze den old school ULN2803 durch einen etwas neueren LED-Teiber als TLC5940 & Co. Der hat Konstantstromausgänge. Die begrenzen den Strom. Die sind sogar kurzschlußfest und mit einer Übertemperaturabschaltung fast idiotensicher.

But

If you make something fool proof, someone invents a better fool.

#7393549
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Glaub ich hab eine Alternative gefunden, es gibt noch SMD Selbstrückstellende Sicherungen, diese Brennen nicht druch wechseln aber ihr Wiederstandwert. Das sollte den selben Effekt haben das der Ausgang dann einfach nicht mit dem Endverbraucher funktioniert. Hilf dann auch gegen

"Versehentlich" könnte auch jemand eine 100 Watt Halogenlampe anschliessen

insofern diesen jemand an einer E10 Fassung betreibt.

#7393553
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Ricardo schrieb:

Glaub ich hab eine Alternative gefunden,

Das glaubst du. Ist aber nicht so.

es gibt noch SMD Selbstrückstellende Sicherungen, diese Brennen nicht druch wechseln aber ihr Wiederstandwert.

Stimmt, aber . . .

Das sollte den selben Effekt haben das der Ausgang dann einfach nicht mit dem Endverbraucher funktioniert. Hilf dann auch gegen

Nicht wirklich. Denn so eine Sicherung (Polyfuse) ist langsam. Das brennt der Halbleiter meistens schneller durch als die aktiv wird.

#7393556
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Ricardo schrieb:

Nun meinte ein befreundeter Elektriker ich könne die Ausgangsspannung einfach mit einer Schottky Diode begrenzen, ich muss nur die richtige aussuchen.

Ich frage mich, wie kommt er auf die Idee. Eine Schottky Diode hat keine Sperschicht im herkömmlichen Sinne wie eine "normale" Si-Diode. Das ist schon richtig. Es entsteht im Durchlassbereich aber trotzdem ein Spannungsfall, der ist abhängig vom Strom. Und auch mehr als bei SI-Dioden. Das heißt aber nicht, dass man damit mehr als ca. 1V rausholen könnte. Beitrag "Re: Schottky Diode woran erkennt man das sie Schneller schaltet?"

ciao gustav

#7393560
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Falk B. schrieb:

Nicht wirklich. Denn so eine Sicherung (Polyfuse) ist langsam. Das brennt der Halbleiter meistens schneller durch als die aktiv wird.

stimmt auch wieder, Steht zwar 0,5 Sek dabei, der ULN würde das auch mitmachen, nur wie lange, und da es eine Effekt Schaltung ist würde Sie jedesmal wieder Aktiv und aufs neue Auslösen. Insofern der Effekt die LED/Lampe auch so lange ansteuert.

#7393644
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Vielleicht hilft es auch, einfach den total veralteten ULN2003 durch eine Horde strombegrenzter LED-Treiber zu ersetzen, z.B. BCR421U. Die haben sogar eine per einfachem Widerstand verstellbare Strombegrenzung, liefern aber einfach so 10mA, d.h. außer dem Prozessor und pro Ausgang einem BCR braucht es nix. Ist allerdings im SOT26, also schon sehr klein. Siehe z.B. https://www.reichelt.de/led-treiber-low-side-sot-23-6-bcr-421-u-p114328.html?&nbc=1

Oder alternativ eine Strombegrenzerdiode in Reihe, aber die kommt mit 6V nicht aus.

Aber da hier vermutlich keine LEDs sondern eher LED-Lampen eingesetzt werden, wäre es vermutlich besser, einen vernünftigen FET einzusetzen, der den Strom einer Lampe schadensfrei verträgt, und dann die Baugruppe einfach mit einer Feinsicherung von z.B. F250mA zu sichern. Bei LEDs passiert nix, bei einer Lampe haut's halt die Sicherung. Geht nix kaputt, aber der User sollte merken, das er da was falsch gemacht hat. Da geht vielleicht ein NDS355 (https://www.reichelt.de/n-kanal-fet-logl-30-v-1-7-a-rds-on-0-085-ohm-sot-23-nds-355-smd-p115904.html?&nbc=1) oder falls man schlechtere Augen hat z.B. IRLR2705 (https://www.reichelt.de/mosfet-n-logl-55v-28a-0-04r-to252aa-irlr2705pbf-p254826.html?&nbc=1) pro Kanal.

#7393821
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Michael B. schrieb:

Und zwar die Nennspannung, deine Versorgungsspannung, den dauerhaften Nennstrom und den kurzzeitigen Einschaltstrom (der sich aus Betriebsspannung/Kaltwiderstand berechnet) und wir viele sollen davon gleichzeitig leuchten ?

Oh weh, der böse Einschaltstrom, der auf µC-net ständig wiedergekäut wird. In meinen Anfangstagen wusste ich nichts davon und trotzdem sind mir nicht regelmäßig Transistoren abgebrannt. Das ist Bedenkenträgerei, in der Realität vertragen die diese paar ms.

Dann weiss man ob der ULN die Glühlampen überhaupt aushält.

300mA hält der ULN sogar aus, aber nicht gleichzeitig auf allen Kanälen. Da hat Ricardo auf die zulässige Gesamtleistung geschaut, vollkommen richtig.

Aber was, wenn diese antike Steinchen mit seinen nicht mehr zeitgemäßen Eigenschaften den Strom nicht kann, sollte man ein paar FETs in die Schaltung kleben.

Deine LED braucht eine Strombegrenzung, wie hast du die gemacht, per Vorwiderstand, und liegt diese Strombegrenzung vor dem Ausgang auch wenn statt der LED eine Glühlampe angeschlossen wird ?

Da wird es vermutlich um Kontrollampen gehen, die man anstatt klassischer Glühbirnchen mit LEDs bestückt, wo der Vorwiderstand bereits eingebaut ist.

Falk B. schrieb:

Naja, wenn gleich mein Troll-O-Meter immer noch im hellgelben Bereich anzeigt,

WiEderstand, VerständnisS, Elektriker als Triggerworte.

hier eine Alternative (tm) für das "Problem". Man ersetze den old school ULN2803 durch einen etwas neueren LED-Teiber als TLC5940 & Co. Der hat Konstantstromausgänge.

Macht für ihn vermutlich keinen Sinn. Für eine qualifizierte Beurteilung fehlen Details, z.B., aus welcher Quelle die Lampen gespeist werden.

Jens M. schrieb:

Vielleicht hilft es auch, einfach den total veralteten ULN2003 durch eine Horde strombegrenzter LED-Treiber zu ersetzen, z.B. BCR421U.

Nö.

Wolfgang H. schrieb:

Falls möglich, könnte ein Spannungsregler 78L06 vor der Schaltung den Strom begrenzen.

Der Ansatz, den zulässigen Gesamtstrom zu begrenzen, klingt sinnvoll. Für die Auslegung fehlen Details des Gesamtaufbaus.

Gast #7393831
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Manfred P. schrieb:

Oh weh, der böse Einschaltstrom, der auf µC-net ständig wiedergekäut wird. In meinen Anfangstagen wusste ich nichts davon und trotzdem sind mir nicht regelmäßig Transistoren abgebrannt. Das ist Bedenkenträgerei, in der Realität vertragen die diese paar ms.

Und wie viel/wenig sie vertragen kann man anhand der SOA sehen.

Gast #7393914
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Ricardo schrieb:

Dort sollen für gewöhnlich LEDs mit betrieben werden. Es ist aber auch möglich "versehendlich" Glühlampen anzuschliesen die dann natürlich eine 30-fach höheren Spannung haben.

Weiße LEDs haben eine Flussspannung von ca. 3 Volt. Glühlampen gibt es sogar für 1,5 Volt. Du meist wohl eher, dass Glühlampen einen hohen Einschalt Strom haben, nicht Spannung. Das ist ein Himmelweiter Unterschied.

Nun hab ich ca. 3 Tage Schottky Listen gewälzt auf Mouser, Farnell und Digi-Key. Hab mir duzende Videos zu Schottky's angesehn aber ich glaub das funktioniert so nicht wie er es meinte.

Gut erkannt. Da hat dein Kollege wohl etwas missverstanden.

Eine Strombegrenzung nützt zum Betrieb von Glühlampen wenig, weil sie damit viel langsamer auf Betriebstemperatur kommen. Die Zeitspanne, wo dein Bauteil erhöhten Strom vertragen können müsste, ist dann noch länger als vorher. Das löst ein Problem und schafft zugleich ein neues. Außerdem verträgt das IC an allen Ausgängen zusammen gerechnet nur ungefähr 250 mA, nicht pro Ausgang.

Langer Rede, kurzer Sinn: Dieser ULN2003 ist nicht geeignet, um Glühlampen zu schalten. Du brauchst dafür Transistoren, die den Einschaltstrom lange genug aushalten. Dafür braucht es eine gewisse Masse, welche die anfallende Wärme aufnehmen kann. Zum Beispiel ein BC337 Transistor pro Glühlampe. Oder du nimmst besser MOSFET, an denen aufgrund des geringeren Spannungsabfalls nicht so viel Abwärme entsteht.

Siehe http://stefanfrings.de/transistoren/index.html

Kommen wir auf den anderen Ansatz zurück, das Glühlampen eigentlich gar nicht angeschlossen werden sollen. Nachdem wir nun wissen, dass das ein thermisches Problem im IC ist, könnte man nach einem alternativen IC suchen, dass seine eigene Kern-Temepratur misst und ggg. Abschaltet. Das tun viele Motortreiber (die man für diesen Anwendungsfall zweckentfremden könnte) und auch viele sogenannte High-Side Switches oder auch Power-Switches. Damit kommt du finanziell allerdings ein eine ganz andere Liga.

Insofern würde ich den ULN2003 einfach in einen Sockel stecken damit man ihn leicht austauschen kann, wenn er durchgebrannt ist.

Sollte das alles ein Missverständnis sein, und es geht dir wirklich um einen Schutz gegen Überspannung (nicht Strom), dann würde ich ebenfalls zu einem IC-Sockel raten. Denn eine Schutzschaltung wäre auch dann wesentlich aufwändiger und teurer. Eine konkrete passende Schaltung kann ich dir ohne Schaltplan von deinem Aufbau nicht geben.

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