Hallo, wir haben an der Uni mal für eine Spannungsstabilisierungsschaltung mit einer Z-Diode den Vorwiderstand berechnet. Dazu haben wir für den minimal möglichen Vorwiderstand mit der maximal möglichen Eingangsspannung gerechnet und umgekehrt. Wie kommt man auf diesen Zusammenhang? mfg.
Die reale Verlustleistung der Diode, die ein maximalen Wert nicht überschreiten darf, hängt eben vom Strom ab, und der Eben von der Eigangsspannung und dem Widerstandswert. Simple Grundrechenarten.
>Dazu haben wir für den minimal möglichen Vorwiderstand mit der maximal >möglichen Eingangsspannung gerechnet und umgekehrt. Wie kommt man auf >diesen Zusammenhang? Spiel das doch einfach mal selbst ein bißchen durch. Ist nicht schwer. Vergiß nicht, daß durch die Zenerdiode immer ein Mindeststrom fließen muß, damit das Teil die Spannung weitgehend konstant halten kann. Durch den Vorwiderstand fließt also nicht nur der Laststrom, sondern auch der Zenerstrom.
Ja aber wieso muss ich um den minimal möglichen Vorwiderstand zu erhalten von der maximalen Eingangsspannung ausgehen?
@ Zotti (Gast) >Ja aber wieso muss ich um den minimal möglichen Vorwiderstand zu >erhalten von der maximalen Eingangsspannung ausgehen? Weil dort der Strom und damit die Leistung in der Z-Diode maximal wird. MFG Falk
Ah ok ich glaube ich habs jetzt. Ich habe genau verkehrt herum gedacht. Eine andere Frage. Um die Maximale Verlustleistung des Widerstandes zu berechnen(Kurzschluss ausgenommen) sind wir vom Leerlauf am Ausgang ausgegangen. Es war aber auch ein minimaler Lastwiderstand gegeben. Wird nicht mit einem Lastwiderstand am Ausgang der Strom durch den Vorwiderstand größer, als im Leerlauf?
Zotti schrieb: > Wird > nicht mit einem Lastwiderstand am Ausgang der Strom durch den > Vorwiderstand größer, als im Leerlauf? Das ist doch der Grund, dass der Widerstand im Leerlauf mit Zenerstrom und Strom durch die Last geheizt wird. mfg mf
> Wird nicht mit einem Lastwiderstand am Ausgang der Strom > durch den Vorwiderstand größer, als im Leerlauf? Ja, aber nur wenn die Last so gross ist, daß die Zenerspannung nicht mehr gehalten werden kann.
Also gegeben war ein Widerstand mit xxx Ohm als Minimale Last und eben der Leerlauf. Nun sollte die Maximale Verlustleistung des Vorwiderstandes berechnet werden. Und das haben wir eben bei RL=Unendlich gemacht. Jetzt habe ich mir mal die Mühe gemacht, der Strom durch den Vorwiderstand zu berechnen, und erhalte folgende Proportionalität: IRV~1/RL Also müsste doch die Verlustleistung bei einem Widerstand von xx Ohm definitiv gößer sein, als im Leerlauf, oder etwas nicht?
Gut ich hatte mich verschrieben. Hier nochmal die komplette Formel: IRV=(1/rz*(Ue-Uz0)+Ue/RL)/(1+RV/rz+RL/rz)
> Also müsste doch die Verlustleistung bei einem Widerstand > von xx Ohm definitiv gößer sein, als im Leerlauf, Wie kommst du auf das dünne Brett, Schaltung nicht verstanden ?
Der Lastwiderstand ist parallel zur Z-Diode geschaltet. Stell Dir vor, der Lastwiderstand wäre Null. Das hieße, daß die Z-Diode überbrückt wäre und damit außer Kraft gesetzt. Das bedeutet: Wenn der Lastwiderstand zu gering wird, geht die Stabili- sierungswirkung der Z-Diode zum Teufel, weil nicht mehr genug Strom durch sie fließt. Du mußt also so rechnen, daß IZmin nicht unter- schritten wird, aber auch im Leerlauffall IZmax nicht überschritten. Um das Verhalten besser hinzukriegen, kannst Du aber auch einen bipolaren Transistor an diese Konstruktion hängen. Hier ist das beschrieben: http://www.elektronik-kompendium.de/sites/slt/0204131.htm MfG Paul
MaWin schrieb: > Ja, aber nur wenn die Last so gross ist, daß die > Zenerspannung nicht mehr gehalten werden kann. MaWin schrieb: > Wie kommst du auf das dünne Brett, > Schaltung nicht verstanden ? Das gilt wohl eher für dich, MaWin. Wo ist eigentlich der echte MaWin? Der würde doch so einen Quatsch nicht schreiben.
Och nöö, Dumpfbacke Michael schreibt wieder, bevor er denkt. Paul Baumann hat's verstanden.
MaWin schrieb: > Och nöö, Dumpfbacke Michael schreibt wieder, bevor er denkt. Du sollst nicht von dir auf andere schließen. Es geht um den Vorwiderstand. MaWin schrieb: >> Wird nicht mit einem Lastwiderstand am Ausgang der Strom >> durch den Vorwiderstand größer, als im Leerlauf? > > Ja, aber nur wenn die Last so gross ist, daß die > Zenerspannung nicht mehr gehalten werden kann. Erkläre mir doch mal bitte, warum deiner Meinung nach der Strom im Vorwiderstand nur dann höher werden soll wenn der Lastwiderstand so groß wird dass die Zenerspannung nicht gehalten werden kann. Warum bricht sie denn zusammen? Vielleicht weil durch einen kleineren Lastwiderstand ein höherer Strom durch den Vorwiderstand fließt und dadurch der Spannungsfall am Vorwiderstand sich erhöht?
Michael schrieb: > Erkläre mir doch mal bitte, warum deiner Meinung nach der Strom im > Vorwiderstand nur dann höher werden soll wenn der Lastwiderstand so groß > wird dass die Zenerspannung nicht gehalten werden kann. Warum bricht sie > denn zusammen? Weil das ohmsche Gesetz nach wie vor gilt. Stromfluss durch den Vorwiderstand zieht einen Spannungsabfall am Vorwiderstand nach sich. Fliesst zuviel Strom, dann ist der Spannungsabfall über dem Rv zu groß, für die Z-Diode bleibt nichts mehr übrig. Deswegen darf man die Zener-Stabilisierung nicht stärker belasten als mit Izmax.
> Erkläre mir doch mal bitte, warum deiner Meinung nach der Strom im > Vorwiderstand nur dann höher werden soll wenn der Lastwiderstand so groß > wird dass die Zenerspannung nicht gehalten werden kann Weil die Spannung (Versorgungsspannung - Zenerspannung) an diesem Vorwiderstand genau ab dem Moment höher wird, und immer noch I = U/R gilt und damit auch die (Verlust-) leistung am Vorwiderstand steigt.
MaWin schrieb: > Weil die Spannung (Versorgungsspannung - Zenerspannung) > an diesem Vorwiderstand genau ab dem Moment höher wird, > und immer noch I = U/R gilt und damit auch die (Verlust-) > leistung am Vorwiderstand steigt. Und die Frage war: Zotti schrieb: > Also gegeben war ein Widerstand mit xxx Ohm als Minimale Last und eben > der Leerlauf. Nun sollte die Maximale Verlustleistung des > Vorwiderstandes berechnet werden. Und das haben wir eben bei > RL=Unendlich gemacht. >... > Also müsste doch die Verlustleistung bei einem Widerstand von xx Ohm > definitiv gößer sein, als im Leerlauf, oder etwas nicht? Worauf du mit: MaWin schrieb: > Wie kommst du auf das dünne Brett, > Schaltung nicht verstanden ? geantwortet hattes. Frage nicht verstanden? Ganz offensichtlich.
Michael schrieb: > Frage nicht verstanden? Ganz offensichtlich. Bei Uinmax fliesst doch schon Izmax durch den Vorwiderstand. Mehr darf in der Schaltung sowieso nicht fliessen. Wo ist dein Problem?
> Frage nicht verstanden?
Ich schon, alle anderen auch, ausser dir.
Daher hab ich auf den Übergang zwischen geregelter Zenerspannung und
überlasteter Zenerregelung hingewiesen.
So lange der Lastwiderstand einen so hohen Widerstandswert hat, daß noch
Strom durch die Zenerdiode fliesst, regelt die Schaltung die Spannung am
Ausgang auf die Zenerspannung, fliesst im Vorwiderstand zur Zener-Diode
immer derselbe Strom weil an ihm (bei gleicher Eingangsspannung)
derselbe Spannungsabfall besteht (Eingangsspannung-Zenerspannung),
entsteht in ihm also dieselbe Verlustleistung.
Erst wenn der Lastwiderstand vom Widerstandswert her so klein wird, von
der Belastung her also so groß, daß der Spannungsabfall über dem
Vorwiderstand so groß wird (grösser als Eingangsspannung-Zenerspannung),
daß die Z-Diode nicht mehr genug Strom bekommt und die Ausgangsspannung
unter die Zenerspannung sinkt, dann steigt die Verlustleistung im
Vorwiderstand.
Du hingegen schreibst
"wenn der Lastwiderstand so groß wird dass die Zenerspannung nicht
gehalten werden kann"
Wenn der Widerstand gross ist, ist die Belastung klein, und die
Zenerdiode hat keine Probleme mit der Regelung. Du beweist also mit dem
obigen Satz, wie verwirrt du bist.
Frank Bär schrieb: > Bei Uinmax fliesst doch schon Izmax durch den Vorwiderstand. Mehr darf > in der Schaltung sowieso nicht fliessen. Wo ist dein Problem? Wieso darf denn nicht mehr als Izmax fließen in der Schaltung? MaWin schrieb: > Du hingegen schreibst > > "wenn der Lastwiderstand so groß wird dass die Zenerspannung nicht > gehalten werden kann" Oh, da hätte ich anstatt "so groß" "so klein" schreiben müssen, richtig. Ändert nichts daran, dass der Fragende schrieb, dass im Kurzschluss am Vorwiderstand die maximale Leistung abfällt (was völlig richtig ist) und du daraufhin gefragt hast wie er auf das dünne Brett käme was suggerierte, dass du da andere Meinung bist. MaWin schrieb: > Daher hab ich auf den Übergang zwischen geregelter Zenerspannung und > überlasteter Zenerregelung hingewiesen. Wieder schlecht geträumt? Hier im Thema haste auf jeden Fall nicht vor unserer Diskussion drauf hingewiesen. MaWin schrieb: > Du beweist also mit dem > obigen Satz, wie verwirrt du bist. Ich gebs wenigstens zu, im Gegensatz zu dir.
> dass der Fragende schrieb, dass im Kurzschluss am > Vorwiderstand die maximale Leistung abfällt Lesen lernen > Also gegeben war ein Widerstand mit xxx Ohm als Minimale Last > und eben der Leerlauf. Es war eben NICHT der Kurzschluss, sondern x Ohm. Und, 3 mal darf man raten, diese x Ohm sind ausreichend hoch, also eine ausreichend geringe Last, daß die Z-Diode noch die Spannung am Ausgang (nahezu) konstant hält. Wenn Ausgangsspannung konstant, Eingangsspannung auch konstant, dann Strom durch Widerstand und damit verlustleistung konstant, unur das Stromverteilungsverhältnis, wie viel durch die Z-Diode und wie viel durch die Ausgangslast fliesst, ändert sich. Seine Proportionalität gilt eben nicht. Erst bei Überlastung, also Quasi-Kurzschluss unter x Ohm der "minimalen Last" (minimal im Sinne des Widerstandswertes, nicht der Belastung).
MaWin schrieb: > Es war eben NICHT der Kurzschluss, sondern x Ohm. x Ohm können auch 0 Ohm sein und die Frage war im Vergleich zum Leerlauf. Soviel zum Lesen lernen. MaWin schrieb: > Wenn Ausgangsspannung konstant, Eingangsspannung auch konstant, > dann Strom durch Widerstand und damit verlustleistung konstant, Und genau das ist Quatsch. Wenn der Lastwiderstand immer kleiner wird steigt der Strom durch den Vorwiderstand und damit die Leistung welche an diesem umgesetzt wird. Wenn man das System nicht überlastet dann ist diese Änderung schwindet gering aber sie ist da.
> x Ohm können auch 0 Ohm sein Nur wenn man die Aufgabe nicht verstanden hat. Man stellt solche Aufgaben nicht mit xxx Ohm und xxx = 0, dann würde man Kurzschluss sagen, sondern absichtlich mit xxx Ohm, xxx <> 0. Das merkst du spätestens dann, wenn du mal solche Aufgaben für deine Studenten formulieren musst. Das wird aber wohl nie passieren. > Und genau das ist Quatsch. Womit du belegst, daß du die Schaltung nicht verstaden hast. Sagte ich schon.
Michael schrieb: > Frank Bär schrieb: >> Bei Uinmax fliesst doch schon Izmax durch den Vorwiderstand. Mehr darf >> in der Schaltung sowieso nicht fliessen. Wo ist dein Problem? > > Wieso darf denn nicht mehr als Izmax fließen in der Schaltung? Ohmsches Gesetz? Der Vorwiderstand wird vom Laststrom durchflossen, soweit sind wir doch sicherlich einig. Wenn Rv für Izmax dimensioniert wird, dann fällt an Rv genau (Uin-Uz) ab. Wenn der Laststrom Izmax übersteigt, dann fällt an Rv (Rv*Ilast)>(Uin-Uz) ab. Das bedeutet, die Z-Spannung der Z-Diode wird unterschritten, d.h. die Ausgangsspannung sackt weg. Ist diese simple Reihenschaltung wirklich so unverständlich?
MaWin schrieb: > Nur wenn man die Aufgabe nicht verstanden hat. > Man stellt solche Aufgaben nicht mit xxx Ohm und xxx = 0, > dann würde man Kurzschluss sagen, sondern absichtlich mit > xxx Ohm, xxx <> 0. Spiel mit jemand anderem. Ich hab hinreichend erklärt warum bei sinkendem Lastwiderstand die Verlustleistung am Vorwiderstand sich erhöht. Frank Bär schrieb: > Der Vorwiderstand wird vom Laststrom durchflossen, > soweit sind wir doch sicherlich einig. Japp Frank Bär schrieb: > Wenn der Laststrom Izmax übersteigt, dann fällt an Rv > (Rv*Ilast)>(Uin-Uz) ab. Das bedeutet, die Z-Spannung der Z-Diode wird > unterschritten, d.h. die Ausgangsspannung sackt weg. Ach du meintest für die Reglung. Ja, das ist schon klar. War mir jetzt nicht so ganz klar was du gemeint hattest.
Michael, Mawin, diese dumme Streiterei hier ist absolut nervig und vor allem völlig überflüssig. Muß hier jetzt jeder darunter leiden, daß ihr aneinander vorbeiredet?? Diskusssion ist ja prima, aber eure dauernden gegenseitigen Beleidigungen sind einfach nur so was von nervig. Verabredet euch doch mal zum Kloppen und dann ist hoffentlich Ruhe.
Michael schrieb: > MaWin schrieb: >> Wenn Ausgangsspannung konstant, Eingangsspannung auch konstant, >> dann Strom durch Widerstand und damit verlustleistung konstant, > > Und genau das ist Quatsch. Wenn der Lastwiderstand immer kleiner wird > steigt der Strom durch den Vorwiderstand und damit die Leistung welche > an diesem umgesetzt wird. Mannomann, lern erstmal die Grundlagen der Spannungsstabilisierung mit Z-Diode und deren Kennlinie, bevor du hier permanent diesen Unsinn verbreitest. http://www.elektronik-kompendium.de/sites/slt/1012151.htm MaWin hat bereits alles gesagt. Der Strom, der durch den Vorwiderstand fließt, teilt sich auf Iz und IL auf, sodass (Iz + IL) = Iges = ((Uges - Uz) / Rv) gilt. Aufgrund ihrer Kennlinie versucht die Z-Diode, ihre Zenerspannung konstant zu halten, indem sie die Differenz Iz = (Iges - IL) aufnimmt. Wenn RL=unendlich bzw. Leerlauf, fließt der gesamte Strom durch die Z-Diode. Wird RL kleiner, nimmt IL zu und Iz nimmt ab. Dabei wird der Strom durch den Vorwiderstand nicht größer, sondern bleibt gleich, gleiches gilt für die Verlustleistung. Die Summe Iz + IL bleibt konstant. Wenn IL > ((Uges - Uz) / Rv) wird, kann die Z-Diode die Spannung nicht mehr konstant halten. Dann erst steigt der Strom durch den Vorwiderstand und dessen Verlustleistung. Aber auch das wurde bereits gesagt. Johannes
Wenn der Strom durch den Vorwiderstand sich stark ändern würde, würde sich auch die Zenerspannung ändern, aber genau das ist unmöglich, wegen der scharfen Kennlinie der Z-Diode. Somit wird die Z-Diode am wenigsten belastet, wenn die Last groß ist und umgekehrt. Wenn man dabei im dimensionierten Rahmen bleibt, bleibt der Strom durch Rv fast gleich.
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Johannes F. schrieb: > Mannomann, lern erstmal die Grundlagen der Spannungsstabilisierung mit > Z-Diode und deren Kennlinie, bevor du hier permanent diesen Unsinn > verbreitest. Ok, wenn ihr meint, dass die Leistung am Vorwiderstand nicht steigt mit sinkendem Lastwiderstand. Im Anhang mal den Leistungsverlauf am Vorwiderstand in Abhängigkeit des Lastwiderstandes. LTSpice lügt mich an sofern ich euch glauben schenken darf und ich falsch liege. Ich bin raus, is mir zu doof.
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ZD_RV_RL.png
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Siehe Bild. Habe vorherigen Beitrag gelöscht. @Michael: Ohne Schaltplan ist sowas witzlos.
Michael schrieb: > Johannes F. schrieb: >> Mannomann, lern erstmal die Grundlagen der Spannungsstabilisierung mit >> Z-Diode und deren Kennlinie, bevor du hier permanent diesen Unsinn >> verbreitest. > > Ok, wenn ihr meint, dass die Leistung am Vorwiderstand nicht steigt mit > sinkendem Lastwiderstand. Im Anhang mal den Leistungsverlauf am > Vorwiderstand in Abhängigkeit des Lastwiderstandes. LTSpice lügt mich an > sofern ich euch glauben schenken darf und ich falsch liege. > Ich bin raus, is mir zu doof. Kannst du dein Bild bitte mal interpretieren? Ich verstehe deine Aussage nicht.
Michael schrieb: > Johannes F. schrieb: >> Mannomann, lern erstmal die Grundlagen der Spannungsstabilisierung mit >> Z-Diode und deren Kennlinie, bevor du hier permanent diesen Unsinn >> verbreitest. > > Ok, wenn ihr meint, dass die Leistung am Vorwiderstand nicht steigt mit > sinkendem Lastwiderstand. Im Anhang mal den Leistungsverlauf am > Vorwiderstand in Abhängigkeit des Lastwiderstandes. LTSpice lügt mich an > sofern ich euch glauben schenken darf und ich falsch liege. > Ich bin raus, is mir zu doof. Jetzt hab ichs. Du bist mir ein Vogel! Natürlich steigt die Verlustleistung an Rv, wenn du den Lastwiderstand sehr sehr klein machst, aber dann kannst du doch auch die Z-Diode weglassen, die hat dann keinerlei Wirkung in dem Bereich. Die Schaltung wäre dann fehldimensioniert.
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ZD_RV_RL2.png
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Wie man sieht. In dem Bereich, wo Pv einen Bogen macht ist Iz = 0.
Simon K. schrieb: > Jetzt hab ichs. > Du bist mir ein Vogel! Natürlich steigt die Verlustleistung an Rv, wenn > du den Lastwiderstand sehr sehr klein machst, aber dann kannst du doch > auch die Z-Diode weglassen, die hat dann keinerlei Wirkung in dem > Bereich. > Die Schaltung wäre dann fehldimensioniert. Davon reden MaWin und ich doch schon den ganzen Tag...
Ich weiß nicht, ob das MaWin genau so sieht. Aber gut. Ihr macht mal! ;-)
Simon K. schrieb: > Du bist mir ein Vogel! Natürlich steigt die Verlustleistung an Rv, wenn > du den Lastwiderstand sehr sehr klein machst Die Ausgangsfrage war ja wie sich die Verlustleistung an Rv verhält wenn der Lastwiderstand kleiner wird. Der Frager meinte, sie müsse steigen woraufhin MaWin fragte wie er auf das dünne Brett käme und das ist der Kern der Diskussion wie ich sie heute den ganzen Tag sah. Ich denke Elena hatte Recht: MaWin, Frank und ich haben schlichtweg aneinander vorbei geredet.
Elena schrieb: > Diskusssion ist ja prima, aber eure dauernden > gegenseitigen Beleidigungen sind einfach nur so was von nervig. Ach, und wo ich dabei bin: Wo hab ich MaWin beleidigt? Dass er gern beleidigend wird ist normal, ist halt MaWins Art wenn er etwas nicht erklären kann/will.
> MaWin, Frank und ich haben schlichtweg aneinander vorbei geredet.
Nicht wirklich.
Es gibt genau einen, der am Thema vorbeigeredet hat: Michael.
Alle Leute reden vom Segelboot fahren
und Michael erklärt, wie wunderbar doch eine Schiffsschraube
funktioniert. Sicher hat er recht in seiner kleinen Welt
(und erkennt daher nicht wie daneben er liegt), doch die
anderen nervt es, weil Motorantrieb nicht das Thema war.
Bei einer Z-Dioden-Stabilisierung ist der Überlastbetrieb
nicht der Aufgabenbereich und daher IRRELEVANT, wie schon
durch die Aufgabenstellung mit xx Ohm und xx <> 0 gesagt.
Dein Bild Bildschirmfoto_2011-05-09_um_20.11.26.png
zeigt doch schön wike die Verluste den ganzen
Arbeitsbereich über konstant bleiben.
Nun solltest eigentlich auch du es begreifen. Aber das
Problem hat man mit dir immer wieder.
Angehängte Dateien:
MaWin schrieb: > doch die > anderen nervt es, weil Motorantrieb nicht das Thema war Wie sich die Leistung am Vorwiderstand bei Verringerung des Lastwiderstandes verhält war genau die Frage. Auch wenn das dir jetzt nicht in den Kram passt weil du sagen müsstest, dass ich doch recht habe. MaWin schrieb: > Dein Bild Bildschirmfoto_2011-05-09_um_20.11.26.png > zeigt doch schön wike die Verluste den ganzen > Arbeitsbereich über konstant bleiben. Wenn man genau hinschaut kann man sehen, wie die Verluste mit steigenden Lastwiderstand noch weiter sinken bis sie den Fall des Leerlaufs erreicht haben, ich hab mal reingezoomt. Wo würdest du die Grenze ziehen bzgl. Arbeitsbereich? In meinem Beispiel bei 100 Ohm? 300? 500? Naja, bei dir ist das wohl genauso konstant wie beim Thema Diode zur Temperaturmessung wo deiner Meinung nach der Effekt dahinter linear sein soll und ich zeigte, dass er einer e-Funktion folgt. Aber das Problem hat man mit dir immer wieder.
Michael schrieb: > Wo würdest du die Grenze ziehen > bzgl. Arbeitsbereich? Der Arbeitsbereich ist der Bereich, in dem die Ausgangsspannung konstant bleibt. So schwer ist das doch nicht.
Naja, eigentlich belegt dein Bild genau das was die anderen sagen: von RL= 0,09..0,90 ändert sich dein Lastwiderstand um Faktor 10, während die Verlustleistung im selben Bereich von 2,312 auf 2,304 geht, was unter 0,5% sind!
Alexander v. Grafenstein schrieb: > Naja, eigentlich belegt dein Bild genau das was die anderen sagen: von > RL= 0,09..0,90 ändert sich dein Lastwiderstand um Faktor 10, während die > Verlustleistung im selben Bereich von 2,312 auf 2,304 geht, was unter > 0,5% sind! Hab ich je behauptet, dass die Leistungsänderung exorbitant wäre? Also wenn ich oben nochmal so nachlesen lese ich da was von Michael schrieb: > Wenn man das System nicht überlastet dann ist > diese Änderung schwindet gering aber sie ist da. Tut mir leid wenn ihr nicht lesen könnt.
Frank Bär schrieb: > Der Arbeitsbereich ist der Bereich, in dem die Ausgangsspannung konstant > bleibt. So schwer ist das doch nicht. Dumm nur, dass auch die nicht wirklich konstant bleibt sondern abhängig vom Strom durch die Zenerdiode ist. Der Widerstand der Diode ist ja nicht 0 sondern hat einen endlichen Wert.
> Tut mir leid wenn ihr nicht lesen könnt. Klar Michael, alle anderen sind die geistigen Geisterfahrer... > wie beim Thema Diode zur Temperaturmessung wo deiner Meinung > nach der Effekt dahinter linear sein soll und ich zeigte, > dass er einer e-Funktion folgt Du zeigtest deine Dummheit, die e-Funktion ist die Diodenkennlinie selbst. http://www.vias.org/mikroelektronik/sensor_temp_semicond.html oder wissenschaftlicher http://www.ntb.ch/sensor/wtm/m_error/v_herleitung_diodenspannung_temp.pdf Nix e.
Angehängte Dateien:
Michael schrieb: > Frank Bär schrieb: >> Der Arbeitsbereich ist der Bereich, in dem die Ausgangsspannung konstant >> bleibt. So schwer ist das doch nicht. > > Dumm nur, dass auch die nicht wirklich konstant bleibt sondern abhängig > vom Strom durch die Zenerdiode ist. Der Widerstand der Diode ist ja > nicht 0 sondern hat einen endlichen Wert. Ich glaube, du willst es nicht verstehen. Wenn die Ausgangsspannung bei Verwendung einer 4,7V Z-Diode 3V beträgt, dann bist du ausserhalb des Arbeitsbereiches und belastest die Stabilisierung zu stark. In der angehängten Simulation beginnt der Arbeitsbereich bei ca. 35-40 Ohm, denn ab da kann von einer Stabilisierung der Ausgangsspannung (= näherungsweise konstant) gesprochen werden. Edit: ups, Anhang doppelt :/
MaWin schrieb: > Klar Michael, alle anderen sind die geistigen Geisterfahrer... Du auf jeden Fall MaWin schrieb: > Du zeigtest deine Dummheit, > die e-Funktion ist die Diodenkennlinie selbst. Tja, das zeigt nur, dass du es nicht verstanden hattest. Es ging um die Abhängigkeit der Eigenleitungskonzentration bzgl. der Temperatur. Das hat absolut nichts mit der e-Funktion der Diodenkennlinie zu tun. MaWin schrieb: > oder wissenschaftlicher Ach, keine e-Funktion? Hast du deinen Link gelesen? Da sind gleich zwei e-Funktionen am Werk. Lies einfach mal den letzten Satz, soviel dann zur Linearität: >Für eine detailliertere Herleitung kann noch zusätzlich die Konstante Isk in Gl. 2 mit >einem Polynom der Temperatur beschrieben werden, was zusätzlich zu einer >Nichtlinearität im Temperaturkoeffizienten nach G. 9 führt. Wie dumm muss man eigentlich sein von Linearität zu sprechen und dann sowas als Beweis zu posten? Aber das gehört nicht in dieses Thema (oder vielleicht doch bzgl. Beweisführung) Frank Bär schrieb: > Wenn die Ausgangsspannung bei > Verwendung einer 4,7V Z-Diode 3V beträgt, dann bist du ausserhalb des > Arbeitsbereiches und belastest die Stabilisierung zu stark. Ich bleib mal wieder bei meinem Beispiel: Einmal nehm ich 100 Ohm Last und hab ca. 4.79V. Dann nehm ich 200 Ohm Last und bin bei 4.81V. Ist das schon Arbeitsbereich oder bin ich noch außerhalb? Dass sich in diesem Bereich die Leistung am Vorwiderstand ändert sieht man deutlich. Frank Bär schrieb: > näherungsweise konstant Ahh, auf einmal ists nur "näherungsweise konstant". Ist das sowas wie schwindet gering? Frank Bär schrieb: > Ich glaube, du willst es nicht verstehen. Schließe nicht von dir auf andere. Wer noch beweisen will, dass die Leistung am Vorwiderstand im Arbeitsbereich unabhängig vom Lastwiderstand ist der leite dies auf mathematischen Wege her. Dann bin ich gerne gewillt weiter zu diskutieren, ansonsten hat es keinen Sinn mehr. Dass die Verlustleistung über Rv lastabhängig ist (auch im Arbeitsbereich) habe ich mit der Simulation bewiesen, beweist dass die Simulation falsch ist. Ich üb mich im Hellsehen: Ihr werdet euch nur versuchen rauszureden da bei der Herleitung ein P_Rv(Rl) rauskommen wird.
Michael schrieb: > Ich bleib mal wieder bei meinem Beispiel: Einmal nehm ich 100 Ohm Last > und hab ca. 4.79V. Dann nehm ich 200 Ohm Last und bin bei 4.81V. Ist das > schon Arbeitsbereich oder bin ich noch außerhalb? Dass sich in diesem > Bereich die Leistung am Vorwiderstand ändert sieht man deutlich. Bezogen auf dein Bild oben: Ca. 5mW Leistungsänderung sind meiner Meinung nach eher keine "deutliche Änderung".
Michael schrieb: > Frank Bär schrieb: >> näherungsweise konstant > > Ahh, auf einmal ists nur "näherungsweise konstant". Ist das sowas wie > schwindet gering? Ich dachte, wir bewegen uns hier in den angewandten Wissenschaften und absolvieren kein Proseminar Mathematik. Verzeih bitte, dass ich irrtümlicherweise davon ausgegangen war, dass dir bekannt ist, dass reale technische Gebilde im Gegensatz zu ihren idealen Verwandten parasitäre Eigenschaften haben. Hätte ich gewusst, dass dir diese Erkenntnis fremd ist, dann hätte ich nicht von "konstant" gesprochen. Ganz ehrlich, du machst dich lächerlich. Kein Ingenieur benutzt den Begriff "konstant" so eng, wie du ihn hier auslegst. Im Übrigen: wenn 5mW bei einer Gesamtleistung von über 2W eine "deutlich sichtbare" Änderung sind (kurz überschlagen: weniger als 0,25%), dann sollten wir in Zukunft wohl nur noch handverlesene (und -vermessene) Widerstände und Kondensatoren einsetzen. Neben deren fertigungsbedingter Streuung nehmen sich deine 5mW Änderung über R1 lächerlich kleinlich aus. Dann stellen wir nämlich fest: P_Rv(sigma_Rv) >> P_Rv(R1). Und über die Streuung der Diodenparameter wollen wir gar nicht erst reden.
Ich sollte Hellseher werden. Ich prophezeite ja: Michael schrieb: > Ihr werdet euch nur versuchen rauszureden
Michael schrieb: > Ich sollte Hellseher werden. Ich prophezeite ja: > > Michael schrieb: >> Ihr werdet euch nur versuchen rauszureden Ich empfehle dir, bei der nächsten Gehaltsverhandlung, eine DEUTLICHE (!) Steigerung von 0,25% zu verlangen. Richtig skaliert kommt dir bei dieser Argumentation selbst eine "deutliche" Änderung von 1aW entgegen. Aber ich fasse noch einmal zusammen: Erst wolltest du die Stabilisierung nicht im Arbeitsbereich betreiben, um deine Argumentation zu stützen. Als du festgestellt hast, dass das eine schlechte Idee ist, hast du dich an der Formulierung einer "konstanten Ausgangsspannung" aufgehangen und argumentiert, dass die Ausgangsspannung der Schaltung sowieso lastabhängig um einige 10mV schwankt. Bei Fertigungstoleranzen zieht diese Argumentation deiner Meinung nach aber überhaupt nicht und taugt nur als Ausrede. Widerstandswerte und Diodenparameter sind selbstverständlich in jeder Hinsicht konstant. Schlussendlich bleibst du dabei, dass eine Änderung von 0,25% deutlich sichtbar ist. Aber um nochmal zum Kern der Sache zurückzukommen: Ursprünglich ging es darum, die maximale Verlustleistung am Vorwiderstand bei Z-Dioden-Stabilisierung zu berechnen. Daraufhin kamst du mit deiner lustigen These alá "Die Verlustleistung am Widerstand wird maximal, wenn man die Z-Diode weglässt." Dass du damit einen phänomenalen Bock geschossen hast, wolltest du nicht einsehen. Und jetzt diskutierst du über jeden noch so kleinen Mist, sei es die Definition des Arbeitsbereiches der Schaltung oder eine Änderung von 0,25%, die unter Betrachtung der Temperaturerhöhung bei P_Rv>2W sowieso im Rauschen des Widerstandes untergeht.
Frank Bär schrieb: > Erst wolltest du die Stabilisierung nicht im Arbeitsbereich betreiben, Das ist erstens nicht richtig und zweitens war und ist die Frage ob die Verlustleistung am Vorwiderstand mit sinkendem Lastwiderstand steigt. Behaupte nicht immer ich hätte etwas gesagt was ich nie gesagt habe. Mit jedem noch so kleinen Mist kommt ihr doch ständig nur weil ihr meine Aussage, die da lautet: Mit sinkenden Lastwiderstand steigt die Verlustleistung am Vorwiderstand. einfach nicht akzeptieren wollt. Jetzt bist grade du so weit gekommen zu sagen die Änderung sei so gering dass sie vernachlässigt werden kann im Arbeitsbereich, was ich von Anfang an sagte mit der Aussage, dass sie schwindet gering sei. Aber sie ist da. Es ist doch scheiß egal ob die Änderung 10 mW beträgt oder obs nur 1 fW ist. Fakt ist dass meine Aussage von Anfang an stimmte. Arbeitsbereich hin oder her ist eigentlich auch wurscht denn die Frage von Zotti war, ist und bleibt: Zotti schrieb: > Also müsste doch die Verlustleistung bei einem Widerstand von xx Ohm > definitiv gößer sein, als im Leerlauf, oder etwas nicht? (wie oft muss ich das eigentlich noch zitieren?) Und auch hier ist es scheiß egal ob wo ich mich auf der Kurve bewege und es ist auch scheiß egal ob die Stabilisierung überlastet wird oder nicht. Ist es etwa nicht so, dass im Leerlauf die kleinste Leistung am Vorwiderstand umgesetzt wird? Ist es etwa nicht so, dass mit kleinerem Vorwiderstand die Verlustleistung am Vorwiderstand steigt? Den Beweis dafür brachte ich aber du, MaWin und Co versuchen jetzt alles um nicht zugeben zu müssen dass dem so ist. Jetzt bringst du auch noch Fertigungstoleranzen, Temperatureffekte und Rauschen mit rein nur um nicht zugeben zu müssen dass ich doch recht habe. Ist ja auch viel einfacher mich zu beleidigen und lange um den heißen Brei rumzureden, die Sache komplizierter machen damit niemanden euer Fehler auffällt. Einen Beweis, dass meine Aussage falsch ist, bist du, MaWin und Co mir bisher schuldig geblieben. Der Grund dafür ist auch klar: Meine Aussage ist einfach nicht falsch.
@Michael: Langsam bekomme ich das Gefühl, du willst einfach nur Recht haben ;-) Also: Ok, du hast Recht. Besser?
Simon K. schrieb: > Langsam bekomme ich das Gefühl, du willst einfach nur Recht > haben ;-) Nein, ich will nicht Recht haben sondern ich habe Recht. DAS ist ein großer Unterschied. Den Gegenbeweis bleibt ihr immer noch schuldig. Ihr macht euch nur lächerlich darüber, dass der Anstieg im mW-Bereich ist.
Michael schrieb: > Nein, ich will nicht Recht haben sondern ich habe Recht. DAS ist ein > großer Unterschied. Den Gegenbeweis bleibt ihr immer noch schuldig. Ihr > macht euch nur lächerlich darüber, dass der Anstieg im mW-Bereich ist. IM PRINZIP hast du Recht. ABER... Ursprüngliche Frage: Zotti schrieb: > Eine andere Frage. Um die Maximale Verlustleistung des Widerstandes zu > berechnen(Kurzschluss ausgenommen) sind wir vom Leerlauf am Ausgang > ausgegangen. Es war aber auch ein minimaler Lastwiderstand gegeben. Wird > nicht mit einem Lastwiderstand am Ausgang der Strom durch den > Vorwiderstand größer, als im Leerlauf? Die Frage lässt sich ausdrücklich mit NEIN beantworten, da sie eindeutig auf die Berechnung der maximalen Verlustleistung des Vorwiderstandes zielt und damit auch den Aufenthalt im Arbeitsbereich zugrunde legt. Änderungen der Verlustleistung in der Größenordnung einiger mW sind bei der Dimensionierung also schlicht irrelevant, zumal die Zenerspannung sowieso einer Toleranz von i.d.R. 10% unterliegt und die dadurch verursachten Änderungen der Verlustleistung um Größenordnungen höher liegen. Mit idealer Z-Diode ohne differentiellen Widerstand und TK wäre die Ausgangsspannung und damit auch die Verlustleistung im gesamten Arbeitsbereich exakt konstant. Das wurde bereits mehrfach bewiesen. Da es aber keine idealen Bauteile gibt, sinkt die Ausgangsspannung bei fallendem Lastwiderstand (> RLmin) leicht - ich betone leicht - ab, da die Kennlinie der Z-Diode aufgrund des differentiellen Widerstandes bei der Durchbruchspannung nicht um 90° knickt, sondern mehr oder weniger scharf ansteigt. Dadurch folgen theoretisch auch geringfügige Änderungen der Verlustleistung des Vorwiderstands, die sich aber im Milliwattbereich bewegen. Praktisch sind diese Änderungen, wie bereits gesagt wurde, in diesem Zusammenhang bedeutungslos. Johannes
Man könnte sich so einigen: ;) Für Z-Dioden von 4,7V bis 7,5 V haben Johannes, Simon, MaWin etc. Recht, wegen des akzeptablen Rdiff, und für Z-Dioden von ~1V bis 4,3V und 8,2 bis 80V hat Michael recht, wegen des hohen Rdiff.
...und weils da immer soviel Streit drum gab wegen der Leistung des Vorwiderstandes, wurden die 78xx als Ersatzlösung geboren. Ein heizendes Bauelement statt zweier.
Ich hab gerade auch mal wieder reingeschaut. Und die Aufgabe, die wir hatten auch mal Simuliert. Hier die Daten: Ue=12V Z-Diode Typ: ZPD8.2 Vorwiderstand: 130Ohm Minimaler Lastwiderstand: 400 Ohm. Das habe ich Simuliert und die Leistung über dem Vorwiderstand gemessen. Im Leerlauf messe ich: 108mW mit 400Ohm 110mW.
Angehängte Dateien:
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Z-Diode.png
47 KB
Ich sehe gerade, dass ich die Simulation gar nicht hochgeladen habe. Die Daten stehen im Post zuvor. Gemessen wurde die Leistung am Vorwiderstand über den Lastwiderstand.
Angehängte Dateien:
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ZD2.png
47 KB
Und hier der Verlauf des Stromes. Genau diese Beziehung hatte ich oben
auch hergeleitet (ich hatte nur immer noch einen Tippfehler drin habe
ich gerade gesehen):
Ue/RL + 1/rz*(Ue-Uz0)
IRV = ---------------------
1+RV/rz+Rv/RL
Mit den Parametern: Uz0=8V; rz=7Ohm wird ziemlich genau der
Kurvenverlauf beschrieben.
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