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Liebe Forumsgemeinde,

ich bin bei rumbasteln auf einen Effekt gestoßen, den ich mir nicht so ganz erklären kann. Die Spannung an einer an Wechselspannung (50Hz, Ueff=230V) angeschlossenen 100V Z-Diode (D2) steigt bis zum Durchbruch wie erwartet an (grüne Kurve), danach sinkt sie aber nicht bis zum Nullpunkt, sondern nur auf ca. 70V ab. Hat die die Diode eine Kapazität um das zu puffern?? Auch steigt die Spannung um eine normale Diode (D1) auf über 400V, was mich an einen Spannnungsverdoppler erinnert!

Kann mir jemand zufällig erklären, warum das so ist? Ich dachte die kapazitiven Eigenschaften von Dioden sind erst bei höheren Frequenzen relevant?

Grüße,
Jochen

» Ich dachte die
» kapazitiven Eigenschaften von Dioden sind erst bei höheren Frequenzen
» relevant?

Häng mal einen 100 MOhm Widerstand parallel, dann siehst du die paar pF.

» » Ich dachte die
» » kapazitiven Eigenschaften von Dioden sind erst bei höheren Frequenzen
» » relevant?
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» Häng mal einen 100 MOhm Widerstand parallel, dann siehst du die paar pF.

Warum? Funktioniert doch. Wer weiß was er da für Spice-Modelle für die Bauteile hat. Oder er hat die Referenz zum Messen nicht gesetzt sondern auf Gnd belassen.

Sorry für das Riesenbild, hatte keine Lust, das erst noch kleiner zu machen.

» Wer weiß was er da für Spice-Modelle für die
» Bauteile hat.

Er hat für D1 eine mit besonders niedrigem Sperrstrom genommen...

» » Wer weiß was er da für Spice-Modelle für die
» » Bauteile hat.
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» Er hat für D1 eine mit besonders niedrigem Sperrstrom genommen...

Ja, er hat vermutlich nur das Diodensymbol reingesetzt aber keinen Typ zugewiesen. Dann wird das wohl so aussehen wie bei ihm. Hab ich jetzt nicht ausprobiert. Hab die Simu nicht extra gespeichert.

Übrigens (wegen des Betreffs) Z-Dioden und auch LEDs lassen sich sehr schön als Kapazitätsdioden missbrauchen. Hier hat das mal jemand getestet: http://www.zl2pd.com/Varicaps.html

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» » Er hat für D1 eine mit besonders niedrigem Sperrstrom genommen...

Danke, richtig, sorry, mein Fehler. Habe ich ausgebessert. Aber warum ergibt sich dann ein solches Bild, sobald ich noch eine LED o.ä. in Reihe schalte? Woher kommt die negative Halbwelle und warum mit dieser hohen Spannung??

Ergänzung: Das ist die Spannung an der LED.


» » » Er hat für D1 eine mit besonders niedrigem Sperrstrom genommen...
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» Danke, richtig, sorry, mein Fehler. Habe ich ausgebessert. Aber warum
» ergibt sich dann ein solches Bild, sobald ich noch eine LED o.ä. in Reihe
» schalte? Woher kommt die negative Halbwelle und warum mit dieser hohen
» Spannung??
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» Ergänzung: Das ist die Spannung an der LED.
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» » Danke, richtig, sorry, mein Fehler. Habe ich ausgebessert. Aber
» warum
» » ergibt sich dann ein solches Bild, sobald ich noch eine LED o.ä. in
» Reihe
» » schalte? Woher kommt die negative Halbwelle und warum mit dieser hohen
» » Spannung??
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Die Spannung an der LED soll das sein? Das glaube ich nicht. Die würde niemals bis 120V in den Spitzen betragen.

Meine Frühstückspause ist jetzt zu Ende und ich bin auch erst heute Abend wieder da. Vielleicht hilft dir jemand anderer weiter. Wenn du da LTSpice benutzt wäre es einfacher wenn du die asc-Datei posten würdest.

Andi

Simulation ist schon gut.
Aber da muss man wissen was man macht.
Vor allem mit dem MESSEN.
Gruß

--
Nur wer nichts macht, macht keine Fehler
wer keine Fehler macht, wird befördert.

Ich habe mich vllt nicht ganz präzise ausgedrückt: Es ist die Spannung um Led und Widerstand.
Wie man mit LTSpice misst weiß ich eigentlich, auch wenn ich noch Anfänger bin. Asc Datei folgt heute abend

... dass Du für die generische LED keine "echte" LED aus der Library ausgewählt hast - ein typische Fehler beim Arbeiten mit LTspice.

Das Model der generischen LED ist genau so schlecht, wie jenes der generischen Diode.

Aber eine "echte" LED wird das - mit einem etwas anderen Verhalten beim Simulieren - in einer wirklichen Schaltung vermutlich nicht überleben.

Damit Dein Vorhaben klappt: Kopiere D1 und lege sie zum Schutz antiparallel zur LED.

Um eine LED mit wenig Strom an 230V~ zu betreiben, nimmt man besser einen kapazitiven Vorwiderstand (nebst weiterer Beschaltung).
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» Wie man mit LTSpice misst weiß ich eigentlich, auch wenn ich noch Anfänger
» bin.

Wer es glaubt..
Gruß

--
Nur wer nichts macht, macht keine Fehler
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» » Wie man mit LTSpice misst weiß ich eigentlich, auch wenn ich noch
» Anfänger
» » bin.
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» Wer es glaubt..
» Gruß

... (statt einer LED aus der Library) und einer 200V*-Z-Diode schaut die Simulation über R1 und D3 nach GND gemessen tatsächlich so aus.
Erst mit einer benannten LED aus der Library entspricht es eher der Realität.

In der Tat, eine ASC-Datei wäre hilfreich gewesen.

* 200V aus dem Schaltbild erraten, liegt leider direkt über dem Simulations-Cmd.
Ursprünglich hatte er eine 100V-Z-Diode.

» Ich habe mich vllt nicht ganz präzise ausgedrückt: Es ist die Spannung um
» Led und Widerstand.
» Wie man mit LTSpice misst weiß ich eigentlich, auch wenn ich noch Anfänger
» bin. Asc Datei folgt heute abend

Hallo Blaubeer,

du musst auch bei der LED noch einen bestimmten Typ angeben, genau wie zuvor bei der Diode D1. Diese Symbole sind dazu gedacht, dass du mit Ctrl Rechtsklick den Attribute Editor öffnest damit du dort dein eigenes Model-File eintragen kannst, oder eben aus der lib einen Typ auswählst. Nimm aber eine LED bei der auch die Durchbruchspannung 'Vbrk dn' angegeben ist sonst entspricht das Ergebnis nicht der Realität. Bei der LED, die ich ausgesucht habe beträgt diese Spannung 5V. Die Simulation sieht dann so aus:



Oben ist die Spannung über R1 und D3 unten nur über D3, beide Male gegen Masse gemessen.

Ob diese LED, die ich genommen habe in deiner lib drin ist weiß ich nicht, ich hatte meine Bibliotheken mal kräftig erweitert. Hier ist das model-File dazu:

.model APT1608SURCK d(IS=2.01E-17 N=2.139 RS=2 m=0.431 Vj=2.32 Cjo=35pF IBV=10u BV=5 EG=2.26 XTI=3 Iave=30mA Vpk=5 mfg=Kingbright type=LED)

Gruß Andi

Vielen dank für die ausführliche Antwort! Das mit den zu verwendenden Models habe ich jetzt verstanden, war eine Nachlässigkeit von meiner Seite. Und die von dir eingestellte Schaltung kann ich nachvollziehen.
Was ich allerdings immer noch nicht verstehe, ist, warum an der LED auch eine negative Spannung überhaupt anliegen kann. Müsste das nicht durch die 400V spannungsfeste D1 verhindert werden?

» Was ich allerdings immer noch nicht verstehe, ist, warum an der LED auch
» eine negative Spannung überhaupt anliegen kann. Müsste das nicht durch die
» 400V spannungsfeste D1 verhindert werden?

Das liegt an der Junction-Capacitance. Die ist mit 10...15pF nicht zu vernachlässigen. Nimm eine Fast Recovery Diode, irgendwas mit so um die 10ns Reverse Recovery Time, dann ist der Effekt (fast) weg. Oder setz zwischen R1 und D2 einen 1 MOhm Widerstand nach Masse.