Forum

Einloggen | Registrieren | RSS  

Tobi Tobsen

20.04.2014,
12:00
 

Z-Diode-Leistung bestimmen (Elektronik)

Hallo ich habe hier einen Sperrwandler mit einem Ausgang von 3.3V . Ich hatte es jetzt schon zwei mal das mir der µC Controller den ich mit 3,3 V versorgt habe abgeraucht ist. Dies liegt wohl daran das beim einschalten des Sperrwandlers ein Spannungsüberschwinger auftritt, aufgrund der Verzögerung der Regelung. Nun würde ich gern eine Z Diode einbauen um dies zu verhindern. Der µC verträgt 5 V. Würde also eine 4,3V Z-Diode einbauen.
Von was hängt die Leistung ab die die Z-Diode abkönnen muss? Berechnet die sich aus dem Maximalen Strom der der Sperrwandler liefern kann mal den 4,3V?

Euch ein schönes Osterfest!
Grüße Tobi

schaerer(R)

Homepage E-Mail

Kanton Zürich (Schweiz),
20.04.2014,
12:26

@ Tobi Tobsen

Z-Diode-Leistung bestimmen

» Von was hängt die Leistung ab die die Z-Diode abkönnen muss? Berechnet die
» sich aus dem Maximalen Strom der der Sperrwandler liefern kann mal den
» 4,3V?

Dieser Sperrwandler liefert ja normalerweise diese 3.3 VDC. Wieviel Strom kannst Du belasten, bis diese Spannung einbricht?

Dies wäre mal ein erster Anhaltspunkt.

Vielleicht lässt sich auch etwas an der Sperrschwingerschaltung machen. Wenn Du das Schema hast, stell es doch hier rein.

--
Gruss
Thomas

Buch von Patrick Schnabel und mir zum Timer-IC NE555 und LMC555:
https://tinyurl.com/zjshz4h9
Mein Buch zum Operations- u. Instrumentationsverstärker:
https://tinyurl.com/fumtu5z9

Tobi_Tobsen

20.04.2014,
16:33

@ schaerer

Z-Diode-Leistung bestimmen

Hey,

» Dieser Sperrwandler liefert ja normalerweise diese 3.3 VDC. Wieviel Strom
» kannst Du belasten, bis diese Spannung einbricht?
ich glaube ca. 90mA

» Vielleicht lässt sich auch etwas an der Sperrschwingerschaltung machen.
» Wenn Du das Schema hast, stell es doch hier rein.
es handelt sich um ein IC,(ADUM5404) so dass sich am Sperrwandler selbst nichts ändern lässt. Die einzige Möglichkeit ist dass ich anstelle auf 3,3V, auf 5V wandle und dann mit einem Linearregler die Spannung auf 3,3V regle. Dann bräuchte ich aber ein neues Layout, dass mit der Z-Diode könnte ich ohne neues Layout noch hinmurxen!(eventuell ist ja auch ein Varistor besser!?). Macht es grundsätzlich Sinn in Reihe zur Z-Diode einen Widerstand zur Strombegrenzung zu schalten? (hab ich aber noch nie gesehen!)
Ich verwende den Wandler wegen der galvanischen Trennung!
ADUM 5404: http://www.analog.com/en/interface-isolation/digital-isolators/adum5404/products/product.html

Grüße Tobi

schaerer(R)

Homepage E-Mail

Kanton Zürich (Schweiz),
20.04.2014,
20:47

@ Tobi_Tobsen

Z-Diode-Leistung bestimmen

» » Dieser Sperrwandler liefert ja normalerweise diese 3.3 VDC. Wieviel
» Strom
» » kannst Du belasten, bis diese Spannung einbricht?
» ich glaube ca. 90mA

Antwort berücksichtigt auch den weiteren Text von Dir.

Also das heisst, dass bei 3.3 VDC kaum mehr als 100 mA fliessen kann. P = 0.33 W

Wie hoch kurzzeitig beim Überschwingen der Strom in eine 4.3V-Z-Diode ansteigt, ist schwierig zu schätzen. Ich denke, es sind eher weniger als diese 100 mA. Sicher ist das aber nicht. Ich würde aus Sicherheitsüberlegungen eine Z-Diode mit 1 Watt verwenden. Es kann aber auch sein, dass 1/2 Watt ausreicht.

Du könntest noch folgendes Ausprobieren. Du schaltest am Ausgang nochmals ein Kleinleistungspotmeter oder halt auch Widerstände, so dass Du ein Überschwinger mit 4.5 V feststellst. Jetzt kannst Du ausrechnen und weisst wieviel Leistung in der kurzen Einschwingphase verbraten wird.

Wie lange dauert denn dieser Zustand? Ich schätze einfach mal grob, dass dies weniger als 100 ms sind.

--
Gruss
Thomas

Buch von Patrick Schnabel und mir zum Timer-IC NE555 und LMC555:
https://tinyurl.com/zjshz4h9
Mein Buch zum Operations- u. Instrumentationsverstärker:
https://tinyurl.com/fumtu5z9

matzischweinchen(R)

Homepage E-Mail

Aachen,
22.04.2014,
03:38

@ Tobi_Tobsen

Z-Diode-Leistung bestimmen

» (eventuell ist ja auch ein Varistor
» besser!?).

Varistoren sind glaube ich träger als Z-Dioden

» Macht es grundsätzlich Sinn in Reihe zur Z-Diode einen
» Widerstand zur Strombegrenzung zu schalten? (hab ich aber noch nie
» gesehen!)

Das ist sogar umumgänglich, einen Widerstand in Reihe vorzuschalten, sonst fizzt es Deine Z-Diode durch und dann haste für 100ms die Spannung an der Z-Diode, die Du haben willst, aber dann war es das.

Am besten geeignet sind supressor-Dioden, meine ich

» Ich verwende den Wandler wegen der galvanischen Trennung!
» ADUM 5404:
» http://www.analog.com/en/interface-isolation/digital-isolators/adum5404/products/product.html
»
» Grüße Tobi

--
:hungry: Greets from Aix-la-chapelle

Matthes

Offroad GTI(R)

22.04.2014,
07:38
(editiert von Offroad GTI
am 22.04.2014 um 08:00)


@ matzischweinchen

Z-Diode-Leistung bestimmen

» Varistoren sind glaube ich träger als Z-Dioden
Träge sind die nicht wirklich (Die Ansprechzeit liegt <<1µs um nicht zu sagen <1ns).

schaerer(R)

Homepage E-Mail

Kanton Zürich (Schweiz),
22.04.2014,
08:01

@ matzischweinchen

Z-Diode-Leistung bestimmen

» Das ist sogar umumgänglich, einen Widerstand in Reihe vorzuschalten, sonst
» fizzt es Deine Z-Diode durch und dann haste für 100ms die Spannung an der
» Z-Diode, die Du haben willst, aber dann war es das.

Genau um dies eventuell auszuschliessen, habe ich den folgenden Test vorgeschlagen, der ohne grossen Aufwand durchgeführt werden kann:
http://www.elektronik-kompendium.de/forum/forum_entry.php?id=205569&page=0&category=all&order=time

--
Gruss
Thomas

Buch von Patrick Schnabel und mir zum Timer-IC NE555 und LMC555:
https://tinyurl.com/zjshz4h9
Mein Buch zum Operations- u. Instrumentationsverstärker:
https://tinyurl.com/fumtu5z9

Offroad GTI(R)

22.04.2014,
08:03
(editiert von Offroad GTI
am 22.04.2014 um 08:06)


@ Tobi_Tobsen

Z-Diode-Leistung bestimmen

» Macht es grundsätzlich Sinn in Reihe zur Z-Diode einen
» Widerstand zur Strombegrenzung zu schalten? (hab ich aber noch nie
» gesehen!)
Dann hast du nicht richtig hingeguckt.
Hierbei besteht natürlich das Problem, dass über dem Widerstand dann immer eine Spannung abfällt.


» Ich verwende den Wandler wegen der galvanischen Trennung!
Wofür ist die nötig?

Tobi_Tobsen

23.04.2014,
08:54

@ schaerer

Z-Diode-Leistung bestimmen

» Du könntest noch folgendes Ausprobieren. Du schaltest am Ausgang nochmals
» ein Kleinleistungspotmeter oder halt auch Widerstände, so dass Du ein
» Überschwinger mit 4.5 V feststellst. Jetzt kannst Du ausrechnen und weisst
» wieviel Leistung in der kurzen Einschwingphase verbraten wird.
Was bringt mir dieser Aufbau? Angenommen ich hab sowohl bei 30 Ohm als auch bei 80 Ohm
ein überschwinger von 4.5V. Dann fange ich doch mit der Messung nichts an,oder?
Wenn die Messung Sinn ergibt werd ich die in den nächsten Tagen machen!

Danke!
Grüße Tobi

Offroad GTI(R)

23.04.2014,
09:15

@ Tobi_Tobsen

Z-Diode-Leistung bestimmen

» Was bringt mir dieser Aufbau?
Angenommen ich hab sowohl bei 30 Ohm als auch
» bei 80 Ohm
» ein überschwinger von 4.5V. Dann fange ich doch mit der Messung nichts
» an,oder?
Du kannst mit dieser Messung die Ausgangsimpedanz des Wandlers bestimmen und die bestimmt wiederum, wie groß der Maximalstrom werden kann

» Wenn die Messung Sinn ergibt werd ich die in den nächsten Tagen machen!
Verfügst du auch über das entsprechende Messgerät? Oszilloskop, oder ein schnelles Multimeter mit Spitzenwerterfassung. Mit einem normalen Multimeter wird das nichts.

schaerer(R)

Homepage E-Mail

Kanton Zürich (Schweiz),
23.04.2014,
09:43

@ Tobi_Tobsen

Z-Diode-Leistung bestimmen

» » Du könntest noch folgendes Ausprobieren. Du schaltest am Ausgang
» nochmals
» » ein Kleinleistungspotmeter oder halt auch Widerstände, so dass Du ein
» » Überschwinger mit 4.5 V feststellst. Jetzt kannst Du ausrechnen und
» weisst
» » wieviel Leistung in der kurzen Einschwingphase verbraten wird.

» Was bringt mir dieser Aufbau? Angenommen ich hab sowohl bei 30 Ohm als auch
» bei 80 Ohm
» ein überschwinger von 4.5V.

Wie kommst Du gerade auf diese Widerstandswerte? :lookaround:

» Dann fange ich doch mit der Messung nichts
» an,oder?

Well, die Sache ist so. Im Zustand des Einschwingvorganges findet noch keine Regelung statt, also ist ein Ausgangswiderstand eh problematisch vorher zu sagen. Deshalb kann ein solch doch recht einfaches Experiment leicht zur Problemlösung führen.

Ich sage Dir einfach nur, wie ich mit dem Problem umgehen würde. Ob Du das tun willst oder einen andern eleganteren ersten Lösungsansatz findest, ist selbstverständlich Deine persönliche Angelegenheit.

In diesem Fall bitte ich Dich höflich kurz über den alternativen Lösungsansatz zu schreiben, der ganz bestimmt nicht nur für mich interessant sein dürfte.

Ich wünsche Dir viel Erfolg.

» Wenn die Messung Sinn ergibt werd ich die in den nächsten Tagen machen!

Für mich wäre dies der Fall.

--
Gruss
Thomas

Buch von Patrick Schnabel und mir zum Timer-IC NE555 und LMC555:
https://tinyurl.com/zjshz4h9
Mein Buch zum Operations- u. Instrumentationsverstärker:
https://tinyurl.com/fumtu5z9

schaerer(R)

Homepage E-Mail

Kanton Zürich (Schweiz),
23.04.2014,
09:46

@ Offroad GTI

Z-Diode-Leistung bestimmen

» » Was bringt mir dieser Aufbau?
» Angenommen ich hab sowohl bei 30 Ohm als auch
» » bei 80 Ohm
» » ein überschwinger von 4.5V. Dann fange ich doch mit der Messung nichts
» » an,oder?
» Du kannst mit dieser Messung die Ausgangsimpedanz des Wandlers bestimmen
» und die bestimmt wiederum, wie groß der Maximalstrom werden kann.

Wie ich schon dem Tobi geantwortet habe, stimmt das so nicht ganz. Bevor die Regelung stattfindet, hat die Ausgangsimpedanz einen anderen, eher höheren Wert. Auf diesen Wert kommt es hier an.

--
Gruss
Thomas

Buch von Patrick Schnabel und mir zum Timer-IC NE555 und LMC555:
https://tinyurl.com/zjshz4h9
Mein Buch zum Operations- u. Instrumentationsverstärker:
https://tinyurl.com/fumtu5z9

Tobi_Tobsen

23.04.2014,
16:23

@ Offroad GTI

Z-Diode-Leistung bestimmen

» » Was bringt mir dieser Aufbau?
» Angenommen ich hab sowohl bei 30 Ohm als auch
» » bei 80 Ohm
» » ein überschwinger von 4.5V. Dann fange ich doch mit der Messung nichts
» » an,oder?
» Du kannst mit dieser Messung die Ausgangsimpedanz des Wandlers bestimmen.
@Offroad GTI
unabhängig von der Aussage von Thomas Schaerer, mit was für einer Leerlaufspannung hättest du den die Ausgangsimpedanz berechnet???
» und die bestimmt wiederum, wie groß der Maximalstrom werden kann
»
» » Wenn die Messung Sinn ergibt werd ich die in den nächsten Tagen machen!
» Verfügst du auch über das entsprechende Messgerät? Oszilloskop, oder ein
» schnelles Multimeter mit Spitzenwerterfassung. Mit einem normalen
» Multimeter wird das nichts.
Ja Oszi uvm.!