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...wundert sich manchmal!
Registrierungsdatum: Sep 2003
Beiträge: 3.237
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Wie Freilaufdiode bestimmen
Hallo, allezusammen,
Kurze Frage: Eine Freilaufdiode an einer Spule, wie dimensioniere ich die?
Relais zieht 12V (oder 24V) ~1A (ja, sind KFZ-Hochlastschütze!).
Reicht da eine 1A-Diode (1N400x)?
Oder sollte man hier eher eine Suppressordiode an den Transistor machen?
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20. 10. 2005, 16:45
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#1
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kleines UV-Licht
Registrierungsdatum: Jan 2004
Beiträge: 1.319
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Re: Wie Freilaufdiode bestimmen
Hab auch keine Ahnung, aber da eine 1N400x so 30A für 8,3ms aushält, würde ich sagen, daß sie ausreicht.
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20. 10. 2005, 17:25
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#2
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Mitglied
Registrierungsdatum: May 2005
Ort: AUT
Beiträge: 356
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Re: Wie Freilaufdiode bestimmen
da sie wenn das relais 1A verbraucht auch gar nicht mehr aushalten muss als 1A und dass die dauerbelastbarkeit der diode ist ists absolut kein problem vom strom hear.
ABER: die 1N400x is sehr langsam... das könnte ein problem geben, die spitze könnte den endtransistor der steuernden schaltung schon zerstört haben bis die 1N400x erst mal zu leiten beginnt...
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20. 10. 2005, 17:43
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#3
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...wundert sich manchmal!
(Threadstarter)
Registrierungsdatum: Sep 2003
Beiträge: 3.237
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Re: Wie Freilaufdiode bestimmen
@Blacklight2:
Der Impuls müsste doch was mit der Induktivität zu tun haben?! 'Ne Idee für ne formel?
@hct:
Was hat das mit der Dauerbelastbarkeit zu tun? Die Freilaufdiode ist doch Antiparallel zur Spule, will sagen, beim Ausschalten krachts, nur kurz, aber dafür heftig.
Die 1N400x war nur ein Vorschlag, eine Schottky (SMBJxxx oder UF400x) sollte besser sein, oder?
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20. 10. 2005, 18:10
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#4
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Mitglied
Registrierungsdatum: Jun 2005
Ort: egal !!
Beiträge: 150
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Re: Wie Freilaufdiode bestimmen
Ich verwende als Freilaufdiode generell eine 1N4007. Egal wieviel Amper die Spule zieht.
Da ich aus der Brange komme (DB Signal-und Weichensteuerung)
kannst du das getrost so machen.
Die Mama
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20. 10. 2005, 18:16
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#5
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Mitglied
Registrierungsdatum: May 2005
Ort: AUT
Beiträge: 356
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Re: Wie Freilaufdiode bestimmen
vergiss mal die ganze mathematik
der impus entsteht dadurch weil die spule den fließenden strom aufrecht halten will, is ja so lange die stromversorgung den strom durchtreibt kein problem, wenn jetzt aber der endtransistor der steuernden schaltung abschaltet ist plötzlich der stromfluß nicht mehr gegeben und die spule versucht in aufrecht zu halten, wenn du strom fließen lassen willst und er is nicht groß genug, was machst du? spannung erhöhen, damit steigt der strom, und so machts auch die spule, also die spannung steigt und steigt bis der strom wieder erreicht ist oder die ladung auf anderem weg abgebaut is, theorethisch würde die spannung bei der spule auf unendlich steigen...
wenn aber nun eine diode angeschlossen ist kann durch diese der strom fließen, und was für eine spannung benötigt man um durch eine Si-diode etwa 1A zu bekommen? -> genau 0,6...0,7V, und diese spannung zerstört den endtransistor gegen die hohe spannungspitze nicht...
da die spule aber vorher 1A stromfluß hatte und genau diese aufrecht halten will wird der strom durch die freilaufdiode auch 1A nicht überschreiten - irgendwie verständlich so oder ?
großer nachteil bei freilaufdioden is die kleine spannung -> daher kommts zur kleinen leistung und es dauert lange die energie die in der spule gespeichert ist abzubaun - wenn man schnell schalten will gibts dafür andere methoden...
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20. 10. 2005, 18:17
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#6
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kleines UV-Licht
Registrierungsdatum: Jan 2004
Beiträge: 1.319
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Re: Wie Freilaufdiode bestimmen
@HCT, die Spule erzeugt beim Abschalten eine negative Induktionsspannung, dessen Größe 'nur' von L und dI/dt abhängt und die dann an einer 0,7V Diode vernichtet wird.
Warum soll da der Strom nicht auf über 1A ansteigen können?
@amigaman:
Formel, k.a.
Evt. die magnetische Energei der Spule ausrechnen ( W(mag) = 1/2 * L * I² ) und schauen, was bei 0,7V für ein Strom fließen muss, wenn man die Energie schnell vernichtet.
Aber die Induktivität der Spule und die Zeiten raten wird imho nicht einfach.
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20. 10. 2005, 19:34
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#7
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seit Hartz IV Moderator
Registrierungsdatum: Aug 2001
Ort: zu Hause, in 123XX
Beiträge: 9.522
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Re: Wie Freilaufdiode bestimmen
Ich habe noch keine 1N4148 kaputt bekommen
Wahrscheinlich sind die Flanken in der Praxis nicht so steil.
Oder war da irgendwo noch ein C ???
Bei den Preisen heutzutage ist eine 1N4007 sicherlich billiger als dass man sich da teure Gedanken macht
Zum Thema langsam:
Wenn man von schnell oder langsam spricht, dann ist von trr die Rede.
reverse recovery = Wiedererholzeit
Eine Diode braucht eine gewisse Zeit um vom LEITENDEN in den SPERRENDEN Zustand zu kommen
Hier ist es umgekehrt und es muss keine Ladung ausgeräumt werden
Gruss
Tim
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20. 10. 2005, 20:33
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#8
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PC-Doc
Registrierungsdatum: May 2003
Ort: Hangover
Beiträge: 382
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Re: Wie Freilaufdiode bestimmen
Formel ???
Häh ???
Eine Spule zieht den Strom (1A) auch nach dem Abschalten (Trennen) weiterhin. Die Diode muß also nur 1A "können". Durch den Widerstand läßt dieser Strom dann nach.
Keine negativen Impulsspannungen etc. ... das kommt nur, wenn man keine Diode (oder R und/oder C) eingebaut hat !!!!!
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20. 10. 2005, 20:38
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#9
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Mitglied
Registrierungsdatum: May 2005
Ort: AUT
Beiträge: 356
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Re: Wie Freilaufdiode bestimmen
die zeit musst du gar nicht raten - die zeit ergibt sich über die 0,7V
wenn du schneller schalten willst musst du zB eine Z-diode und eine SI-Diode verwenden, wenn dein endtransistor zB 50V aushält spricht nix dagegen die induktionspannung auf zB 30V steigen zu lassen, damit is die energie aus der diode viel schneller draussen...
EDIT: aus der spule meinte ich natürlich
die ganze mathematik is ja lieb und nett, verwend sie mal zum nachrechnen
Us=-L*di/dt
dt=-L*di/Us
nehmen wir an wir hätten eine induktive last mit 100mH, 12V und 2A
dt=-0,1H*2A/0,7V= 285ms (sehr langsam also)
würden wir nun wie gesagt eine 30V supressor ("bessere" Z-Diode) dazu einbaun steigt die Us auf sagen wir als näherung 35V
damit erhalten dir dt=-0,1H*2A/35V=5,7ms (doch wesentlich schneller  )
beim schalten mit fets kann man auch einen teil der induktionsspannung wieder zum gate rückführen und so das leichte aufstuern des gates bewirken wodurch ebenfalls die gespeicherte energie abfließen kann, und zwar durch den endtransistor, man dimensioniert diese rückführung so dass die maximale Uds des FETs nicht überschritten wird, der FET leitet dabei dann automatisch nur so viel wie nötig ist um seine eigen zerstörung zu verhindern und möglichst schnell zu schalten (lässige methode find ich)
tatsache is aber dass der strom durch die induktion nicht größer wird als der strom der vorher durch die spule gefloßen ist...
noch was zur polarität der spannung, über die spule des relais liegt tatsächlich die entgegengesetzte polarität an, da die spule vorher allerdings verbraucher und nun quelle ist wirkt sie allerdings in die selbe richtung auf die andere schaltung, der strom föließt in die selbe richtung weiter  siehs dir mal genau an ...
Geändert von HCT (21. 10. 2005 um 17:55 Uhr).
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20. 10. 2005, 22:12
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#10
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...wundert sich manchmal!
(Threadstarter)
Registrierungsdatum: Sep 2003
Beiträge: 3.237
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Re: Wie Freilaufdiode bestimmen
Whoa, Danke erstmal für die zahllosen antworten.
Das mit den formeln ist nur so ne Idee gewesen, tatsächlich kann ich die Induktivität ja nicht bestimmen, ich müsste messen. (Kann ich nicht -> Kein Messgerät).
Wenn die Spule den Strom tatsächlich nur aufrechterhalten will (hab ich auch schon von woanders gehört), wäre es ja leicht.
Sicher bin ich mir da jedoch nicht, denn bei einem Schaltnetzteil (Sperrwandler z.B) ist es ja auch die Spule, die 'magnetisch aufgeladen' wird und einen bestimmten Betrag Energie speichert. Im Entlademoment kann man jedoch einen höheren Strom ziehen, bei kleinerer Spannung. Durch die Freilaufdiode hätte ich eine feste Spannung von ~1V. Dann könnte der Strom meines Erachtens weit höher liegen als der Nennstrom.
Andersrum sagt mir meine Erfahrung auch, das ne 4007 lange reicht. Ich habe nur noch nie mit solchen Relais gearbeitet, die sind etwas größer als gewohnt....
Weitere Argumente?
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21. 10. 2005, 06:51
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#11
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seit Hartz IV Moderator
Registrierungsdatum: Aug 2001
Ort: zu Hause, in 123XX
Beiträge: 9.522
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Re: Wie Freilaufdiode bestimmen
Der höhere Strom kommt von einem Trafo, genau wie bei einem ´Nicht-Schaltnetzteil´
Gruss
Tim
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21. 10. 2005, 12:23
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#12
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