MODDING-FAQ FORUM

Alles rund ums Modden => Elektronik, Elektrik => Thema gestartet von: FreakOk am September 15, 2004, 12:44:14



Titel: TUT - Zener Diode
Beitrag von: FreakOk am September 15, 2004, 12:44:14
Zitat:
Steigt U1 über 5,1V, bricht die Z-Diode durch und es fließt ein Strom über R1 UND D1.
Das Geheimnis ist, das an U2 partout nicht mehr als die 5,1V zu messen sind, egal, wie hoch
U1 nun tatsächlich ist.


Lüftet mal einer das Geheimnis für mich ... konnte auch im ElKo und in Wiki nichts finden, dass mir dies erklären würde ...
Zitat:
Wie wir wissen, hat eine "durchgebrochene" Z-Diode praktisch keinen Widerstand, deshalb
ist R1 auch unbedingt erforderlich, denn er begrenzt den maximalen Strom durch die Z-Diode.
Bedauerlicherweise begrenzt er auch den maximalen Strom für die dahinterliegende Schaltung,
aber man kann nicht alles haben :-)


k - da versteht sich ... durchgebroche Diode ohne R1 = Kurzschluss, aber wieso hab ich dann nur noch 5.1 V auf U2 wenn die Diode quasi kein verbraucher ist ?!

dann müsste da doch 0V auf U2 liegen ?!

nix versteh ... sorry

das R1 den Strom begrenz -> KLAR -> I = U/R
aber wieseo bleibt denn die Spannung bei 5.1 V ?! Da U = R * I und R ja gleich bleibt, da die Z-Diode "Widerstandslos" wird muss sich dafür doch I entsprechend verändern oder nicht ?! Gelesen hab ich, dass I an der Diode ab 5.1V stark ansteigt -> etwa nur bis zu dem Grad, wo R*I = 5.1V ergeben ?! R ist hierbei der gleine Restwiderstand der Diode ... angenomen 5.1ohm, müsste dann 1 A fließen - oder nicht ?!


Titel: Re: TUT - Zener Diode
Beitrag von: OlafSt am September 15, 2004, 13:13:26
Da ich das ganze verbrochen habe, erkläre ich das auch:

Eine durchgebrochene Zener-Diode hat, wie jede andere Diode in Durchlaßrichtung auch, einen Widerstand von nahezu Null. An ihr fällt dann die Zenerspannung ab.

Ersetze die Zener durch eine blaue LED in Durchlaßrichtung - dann wirst du anstelle einer Zenerspannung eben die Durchlaßspannung der LED messen.

Wichtig: Mann darf sich den Diodenwiderstand aber NICHT wie einen ohmschen Widerstand vorstellen ! Ein ohmscher Widerstand ist nahezu konstant, während der differentielle Widerstand einer Diode (oder eines Halbleiters allgemein) von den Betriebsbedingungen abhängig ist.


Titel: Re: TUT - Zener Diode
Beitrag von: FreakOk am September 15, 2004, 13:58:05
ok ... gelesen und drüber nachgedacht hab ich ...  ;D

ich glaube ich verstehs auch ... dieser Wert, diese 5,1V sind halt wie bei ner normalen LED die Spannung die zum bertreiben der LED mit Licht benötigt werden - bzw. da ist wol ihr "gesunder" Leucht/Heilbleib Punkt - hauste zuviel Spannung dran sagt se adieu ... die Z-Diode leuchtet jetzt zwar net, kann aber mehr Spannung aushalten und führt dazu, dass nur ab einer Spannung von 5,1V der Strom fließt - mehr als diese 5,1V Spannung können aber nicht aufgebaut werden - Bauartbedingt / Typbezogen ...

ahhhhhhh ... des teil funzt ja quasi wien Schalter ... er ist offen, solange U1 unter 5,1V ist - solange fließt der Strom nur über R1, wenn nach R1 ein Verbraucher verbraucher parallel zur Z-Diode angeschlossen wird -  ohne Verbraucher ist R1 ja quasi von GND getrennt ...

ab 5,1V  schließt der Schalter und die Z-Diode leitet den durch R1 beschränkten strom - nur mit R1 und D1 ist ja eigentlich nur R1 ein verbraucher ... und da D1 nicht mehr als 5,1V braucht, damit der Strom fließt, liegt an D1 auch nie mehr als 5,1V an   :idee:

coool .... des heißt ja, wenn man da noch statt eines Festwiderstands nen Poti hinpflanzt, könnte man die Stromstärke für eine beschränkte Spannung bis 5,1V regeln ... fetzig ...   :)


PS.: Wieso gibt es eigentlich zu diesen Tuts keinen Support im Tutbereich ?! Vllt auch als Feedback, ob die Erklärungen verstanden werden oder nicht ... das mit der LED würde ich vorschlagen vllt mal dem TUT mit anzuhängen - hat sehr geholfen ...

Danke für die schnelle Antwort ;)


Titel: Re: TUT - Zener Diode
Beitrag von: OlafSt am September 15, 2004, 14:37:11
Bei der Auswahl von R1 muß man immer die Zenerdiode im Auge behalten. Sie läßt sicherlich keine Spannung über 5.1V zu - alles andere muß sich regelrecht "schlucken", entsprechende Ströme können da aufkommen. Ist R1 zu klein, wird die Z-Diode beim durchbrechen zerstört.

Im übrigen gibt es zu den Tut's immer ein passendes Supportforum. Für die Bauteilgrundlagen gibt es das nicht - sind aber auch nicht unbedingt notwendig. Du bist der erste, der es so genau wissen will  ;D

Im übrigen wird gerade der Bereich Widerstände bei den Bauteilen etwas ausgebaut und im Elektronik-Tut hat sich auch was getan.



Titel: Re: TUT - Zener Diode
Beitrag von: FreakOk am September 15, 2004, 14:56:37
schön schön ...

ja das mit dem Support hat mich einfach nur so gewundert, weil ich halt gehofft hatte darin vllt antwort zu finden ... ;)

najo ... danke für die Erklärungen ... prinzip ist verstanden ;)


Titel: Re: TUT - Zener Diode
Beitrag von: OlafSt am September 15, 2004, 15:17:33
Ich vergaß zu erwähnen:

:^B:


Titel: Re: TUT - Zener Diode
Beitrag von: FYoshi am September 17, 2004, 00:01:16
Mal ne Frage an die Experten. Ist eigentlich eine Z-Diode schnell genug um eine CMOS Schaltung bei Spannungsspitzen zu schützen z.B. beim Anschalten eines Netzteils ?
Und wie kann ich R1 berechnen z.B beim Verbraucher 5V und 200mA ?


Titel: Re: TUT - Zener Diode
Beitrag von: OlafSt am September 17, 2004, 12:01:41
Zitat von: FYoshi $txt[176] September 17, 2004, 00:01:16
Mal ne Frage an die Experten. Ist eigentlich eine Z-Diode schnell genug um eine CMOS Schaltung bei Spannungsspitzen zu schützen z.B. beim Anschalten eines Netzteils ?


Das Datenblatt gibt Aufschluß, ob sie schnell genug sind.
Zitat:
Und wie kann ich R1 berechnen z.B beim Verbraucher 5V und 200mA ?


Das ist ein Witz oder ?

R = U / I  :headcrash: :headcrash: :headcrash:


Titel: Re: TUT - Zener Diode
Beitrag von: FYoshi am September 17, 2004, 16:26:51
@OlafSt
Datenblatt hin oder her das da Zeitangaben drinnen sind habe ich auch schon bemerkt. Doch wie schnell muß eine Diode reagieren um CMOS Schaltungen zu schützen ?
Ach ja da fällt mir noch was ein.
Bevor man mal wieder hyperventiliert sollte man lieber eine vernünftige Antwort geben bzw. Forenbenutzer die nicht so viel wissen nicht zur Sau machen. Danke!
(http://www.elektronik-kompendium.de/sites/bau/formel/02012113.gif)


Titel: Re: TUT - Zener Diode
Beitrag von: b0nze am September 17, 2004, 16:36:27
naja... zener is ja nicht schwer, aber man muss es halt mal gehört haben.. ich denk es wird auch auf www.elektronik-kompendium.de stehen..

also wie du es da schon schön stehen hast musst du die spannung nehmen, die maximal über der zenerspannung ist... schätz halt bei überspannung.. 10v - 5vzener = 5v
dann musst du noch das mit der leistung verwenden.. wenn du 500mW hast, dann darf nur 100mA (edit: 100!! nicht 500) fließen also 5/0,1 = 50ohm vorwiderstand.

geschwindigkeit wird eigentlich recht egal sein.. wobei je schneller desto besser...

wenn du eingänge schützen willst, dann nimmste besser stinknormale dioden  vom signal zu vcc und von signal zu gnd..
das schütz dann ab vcc+0,7 und vee-0,7

b0nze

edit: gleina fäler ausgebehsert


Titel: Re: TUT - Zener Diode
Beitrag von: FYoshi am September 17, 2004, 23:58:02
Jupps danke :bestens:

@OlafSt
:knuddel:
Du weißt warum....    ;)


Titel: Re: TUT - Zener Diode
Beitrag von: TheRealME am August 25, 2005, 21:43:48
Hi.
Ich hatte mich bisher kaum mit Z-Dioden in der Praxis auseinandergesetzt.

Ich benötige für eine OP-Amp-Schaltung (Komparator) eine stabile Spannung von 9V.
Hier sah ich den idealen Einsatzort für die Z-Diode.
Hab mir heute also so ne Z-Diode (ZTK9) beschafft. Nur liefert die mir nicht wie angenommen eine Spannung von 9,0V sondern ca. 0,5V mehr. So hatte ich mir das nicht vorgestellt...
Hab schon verschiedene Vorwiderstände von 300Ohm...2kOhm probiert, aber die Spannung wurde nie auf die gewünschten 9V stabilisiert...

Was mache ich falsch? Oder liegt es daran, dass ich (praktisch) keine Last parallel zur Z-Diode hängen hab??


Titel: Re: TUT - Zener Diode
Beitrag von: Crawler am August 25, 2005, 22:23:55
Wie wäre es dann einfach mit einem Festspannungsregler 7809? Ich denke das passt eher zu deinen Wünschen. Reicheltbestellnummer müsste µA7809 sein.


Titel: Re: TUT - Zener Diode
Beitrag von: OlafSt am August 25, 2005, 22:34:39
Spaßenshalber habe ich selbst mal ne ZPD9.1 an 11,73V angeklemmt (RV = 1K). Ich messe 9,14V.

Mir fallen 4 Möglichkeiten ein:

1. Bauteiltoleranzen. Bei Zenerdioden allerdings höchst unwahrscheinlich.
2. Zenerstrom unterschritten
3. Zenerstrom überschritten und damit der Diode "einen verpaßt"
4. Probleme mit der Messung

Zu 2. gibt es anzumerken, das einer Zenerdiode logischerweise einen maximalen, aber auch einen minimalen Zenerstrom hat. Der Maximale Zenerstrom ist meist angegeben (bei der ZTK9 z.B. 27mA). Ist er es nicht, kann man ihn ausrechnen:

Izmax = Ptot / UZ

Der Minimale Zenerstrom wird mit 0,1 * Izmax angenommen. Zu wenig Strom sorgt also dafür, das die Z-Diode nicht mehr richtig durchbricht, zuviel Strom zerstört sie.



Titel: Re: TUT - Zener Diode
Beitrag von: TheRealME am August 26, 2005, 10:40:30
Unterschreitest du mit dem 1k-Widerstand denn nicht auch den minimalen Z-Strom?
Nach meiner Rechnung müsste der Widerstand höchstens rund 500 Ohm haben...


Titel: Re: TUT - Zener Diode
Beitrag von: OlafSt am August 26, 2005, 12:58:26
Nene, 11,73mA sind genug Zenerstrom  ;D


Titel: Re: TUT - Zener Diode
Beitrag von: Ast am August 26, 2005, 15:31:50
Öhm, aber an dem widerstand fallen doch nur 2,73 V ab.
Also hättest du auch nur einen Strom von 2,73 mA.


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