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Halbleiterdiode

Diskutiere Halbleiterdiode im Lehrling und Studi Forum Forum im Bereich WEITERE ELEKTROTECHNISCHE BEREICHE; AW: Halbleiterdiode Hier eine kreative Lösung : Wenn Du das Datenblatt z.Bsp. von Fairchild herunterlädst dann gibt es eine Kurve - "Forward...

  1. #11 rnowotny, 20.09.2011
    rnowotny

    rnowotny Strippenstrolch

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    AW: Halbleiterdiode

    Hier eine kreative Lösung :
    Wenn Du das Datenblatt z.Bsp. von Fairchild herunterlädst dann gibt es eine Kurve - "Forward Voltage vs Forward Current"
    In diese Kurve trägst Du die Kennlinie des Widerstandes ein und addierst grafisch die beiden Kurven.
    Dort wo sich die Kurve mit dem Koordinatensystem bei 1.5 Volt schneidet machst Du einen Strich nach unten und kannst den Strom direkt ablesen.

    Wie Du an den Kurven ersehen kannst ist die Forward Voltage (also die Spannung welche an der Diode abfällt) keineswegs immer 0.7V

    (alle Werte sind aus einem BAX16 Datenblatt - die wird wohl ähnlich sein)
    Bei einem Strom von 10uA z.Bsp. nur 360mV
    Bei einem Strom von 800mA z.Bsp. 1.34 Volt

    Das ganze ist dann auch noch Temperaturabhängig - die Forward Voltage wird um so niedriger je höher die Temperatur ist.
    Wenn Du das verstanden hast, kannst mir sagen warum man zwei solcher Dioden nicht einfach so (ohne Widerstand) parallel schalten kann
    um den doppelten Strom zu "schaffen"

    Das Beispiel das Du hast ist aber so ausgelegt das tatsächlich etwa 0.7V abfallen ....

    In Worten ausgedrückt :

    Die Kennlinie des Widerstandes ist linear - d.h. zu jeder Spannung weisst Du welcher Strom durch den Widerstand läuft.
    I=U/R
    Die Diode ist NICHT linear, d.h. Du benötigst eine Kurve - diese zeigt Dir bei welcher Spannung welcher Strom läuft.
    oder grob vereinfacht ausgedrückt - egal bei welchem Strom fallen an der Diode immer 0.7V ab (was in der Realität nicht stimmt)

    Da die beiden Bauteile in Serie geschalten sind, ist der Strom der durch beide Bauteile läuft der selbe (Knotenregel).
    Die Spannung der beiden Bauteile addiert sich (Maschenregel) und ist in Summe bei Deinem Beispiel 1.5 Volt.

    Alle Formeln die Du dazu benötigst sind :
    P=U*I
    P=I^2*R
    P=U^2/R
    I=U/R

    Es empfiehlt sich die Spannungen und Ströme gleich richtig zu benennen.
    Nennen wir die Diode D1, mit Spannung U1, Strom I1
    Nennen wir den Widerstand R2, mit Spannung U2, Strom I2
    Nennen wir die Versorgungsspannung U3

    I1 = I2 weil Serienschaltung. Wie bei einer Wasserleitung - was du an einem Ende reinschickst, kommt auf der anderen Seite auch wieder raus ...

    U3 = U1 + U2 weil Serienschaltung. Die Spannung an den einzelnen Bauelementen ergibt in Summe die Versorgungsspannung. bzw. Teilt sich die angelegte Versorgungsspannung auf diese beiden Bauelemente auf.

    U1 = 0.7V (vereinfacht, siehe oben)

    U2 = U3 -U1 = 1.5 - 0.7 = 0.8V

    R2 = 10 Ohm

    I2 = U2 / R2 = 0.8 / 10 = xxx A

    I1 = I2 !!!!

    P1 = U1 x I1 = 0.7 x .... = xxx Watt

    P2 = U2 x I1 = 0.8 x .... = xxx Watt


    wenn man das in der Realität löst, so macht man das iterativ - d.h. man rechnet zuerst den Strom grob aus unter der Annahme das 0.7V an der Diode abfallen.

    Dann sieht man in das Datenblatt und ermittelt welche Spannung an der Diode tatsächlich bei dem errechneten Strom abfällt.
    Mit diesem Wert rechnet man nochmals und bekommt einen neuen Strom heraus ...
    das ganze Spiel wiederholt man so lange bis keine nennenswerte Stromänderung mehr feststellbar ist.

    Man muss eben wissen wie genau man das wirklich braucht - die Bauteile haben ja auch eine Streuung, sind Temperaturabhängig usw ....
     
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  3. #12 alterlich, 20.09.2011
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    AW: Halbleiterdiode

    ich würde sagen in der realität löst man das mit einem multimeter.....

    übrigens einer der gründe warum narren oft mit 10€ multimetern in 2 minuten fertig sind während ingenieure 2 tage später immer noch versuchen ddie anzeige des 1000€ speicheroszilloskops zu "deuten".....:D:D

    gruss
     
  4. #13 rnowotny, 21.09.2011
    rnowotny

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    AW: Halbleiterdiode

    Ich merke da schon leichte Ressortiments gegenüber Ingenieuren. Ich kann das verstehen - ich kenne einige Theoretiker die nix zusammenbringen ;-)
    Bei Gleichspannung ist alles easy. Und ich bin der erste der mal schnell was zusammenbastelt wenn es wenige Komponenten sind.
    Ansonsten ist vorher simulieren und nachdenken meist billiger - und schneller.
    Schliesslich müssen die Messergebnisse ja auch richtig interpretiert werden.
    Ich habe da Schaltungen die mit 20kHz 750V Gleichspannung (PWM) über IGBT´s auf eine
    grosse Induktivität schalten - die Freilaufdiode dazu miss mal mit einem Multimeter ;-)
    Da brauchst schon Ultra Low Forward Voltage, Ultra Fast Recovery Dioden, daneben Snubber Netzwerke - viel Spass dabei.
    Wir benutzen dazu auch nur ein relativ günstiges Hameg 2008 Speicheroszi mit Hochspannungsmeßspitzen

    also bitte nicht auf die Ingenieure losgehen - da gibt es vereinzelt auch ganz brauchbare.
     
  5. #14 alterlich, 21.09.2011
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    alterlich Lüsterklemmer

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    ......der mensch wollte glaube ich nur die grundlagen einer diode wissen.....
     
  6. #15 MarkusAntonius, 21.09.2011
    MarkusAntonius

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    AW: Halbleiterdiode

    @rnowotny das versteh ich jetzt nicht wirklich . Da sagt einer was anderes also kannst du das auf meiner Sprache bzw. auf der Sprache eines Newbies erkläutern bitte?....

    Danke

    MarkusAntonius
     
  7. #16 rnowotny, 21.09.2011
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    Wenn Du mir sagst was genau Du nicht verstehst - gerne.
     
  8. bigdie

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    AW: Halbleiterdiode

    Die werde aber leider immer weniger bzw. sterben aus.
    Und dann muss ich mich haufenweise mit Servostellern rumärgern, bei denen nach 3 Jahren alle Elkos taub sind. Leiterplattenlayouts, die unter Ausschaltung des gesunden Menschenverstandes von einem Computerprogramm erstellt werden mit völlig unnötigen Annäherungen der Zwischenspannung zur Steuerspannung sodas ein bisschen Staub oder hohe Luftfeuchte das Teil zerstören
    Da haben Transistoren einer SPS nach einem Kurzschluss (Kurzschlussfest) keinen Kontakt mehr weil mann das Lötzinn spart und die Bauteile fast ohne Zinn aufklebt.
    Ich könnte noch eine Stunde über solchen Murx von Ingeneuren erzählen.
     
  9. #18 rnowotny, 21.09.2011
    rnowotny

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  10. bigdie

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    AW: Halbleiterdiode

    Das Geld allein ist oft nicht der Grund. Wenn ich einen FU öffne und das Teil einfach durch eine bessere Aufteilung der Platine betriebssicher machen könnte (ca. 1 Stunde arbeit am Pc) dann liegt das nicht an Kosten sondern an Entwicklern, ohne Praxis. Reine Theoretiker, die noch nie einen Lötkolben in der Hand hatten
     
  11. #20 rnowotny, 21.09.2011
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    AW: Halbleiterdiode

    ganz meine Meinung. Erfahrung und selber Hand anlegen kann Durch nichts ersetzt werden.
    Wenn dann noch gutes therotisches Wissen dazukommt und es auch anwenden kann ist das der Idealfall.
    Am Besten bei uns in Österreich finde ich persönlich die HTL Ingenieure. Viele Dipl.Ings. von den Universitäten kannst
    du knicken (zumindest wenn Sie frisch von der Uni kommen).
     
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