Hallo, ich habe derzeit ein Brett vor dem Kopf, was das Einstellen einer Spannung mittels Z-Diode angeht. Als Erklärung für meine dummen Fragen: Ich habe vorher noch nichts mit Zener-Dioden gemacht. Der grundsätzliche Aufbau ist klar: Die Eingangsspannung (5V) geht auf einen Vorwiderstand. Nach dem Vorwiderstand folgen parallel die Zener-Diode in Sperrichtung und die Last. Die Last ist sehr klein (~10 kOhm), der Laststrom sollte also für die Berechnung vernachlässigbar sein. Die Ausgangsspannung soll 2,5V betragen, desweiteren muss sie keine große Leistung abkönnen. Ich habe mir daher die 2,5V-Variante dieser Diode hier ausgesucht: http://www.onsemi.com/pub_link/Collateral/MMBZ5221BLT1-D.PDF 1. Die maximale Leistung, die die Diode umsetzen darf, beträgt 225mW. Mit I = P / U = 225mW / 2,5V ergeben sich 90 mA. Das ist also der maximal erlaubte Strom durch die Diode, richtig? 2. Was wäre der minimal erlaubte Strom durch die Diode, so dass sie ihre Spannung noch aufrecht erhalten kann, ist das das Izk (im Datenblatt mit 0,25 mA angegeben)? 3. Desweiteren hat die Diode eine Zener Voltage von Vz = 2,5 V bei einem Strom von Izt = 20 mA. D.h. für meine gewünschten 2,5 V Ausgangsspannung müsste der Vorwiderstand (Uin - Uout) / (Iz + I_Last) = (5 V - 2,5 V) / 20 mA = ca. 125 Ohm betragen, richtig? Andererseits kommen mir 20 mA dafür eher viel vor, das macht mich etwas unsicher, ob ich nicht einen generellen Denkfehler drin habe. Danke für jede Hilfe :)
miko schrieb: > Der grundsätzliche Aufbau ist klar: Die Eingangsspannung (5V) geht auf > einen Vorwiderstand. Nach dem Vorwiderstand folgen parallel die > Zener-Diode in Sperrichtung und die Last. Die Last ist sehr klein (~10 > kOhm), der Laststrom sollte also für die Berechnung vernachlässigbar > sein. ...also ca. 0,5mA. Von vernachlässigen spricht man, wenn der Laststrom weniger als ein Zehntel des Querstroms durch die Z-Diode ist. Damit müsstest Du ihn mit 5mA dimensionieren. Grundsätzlich sind aber Z-Dioden m.E. für fast alle Anwendungen obsolet, weil die Stabilisierung einfach zu schlecht ist. Besser für eine solche Anwendung sind Referenzelemente wie z.B. das IC TL431. Dieses ist z.B. in den meisten käuflichen Schalt- netzteilen eingebaut. Gruss Harald
Harald Wilhelms schrieb: > Grundsätzlich sind aber Z-Dioden m.E. für fast alle Anwendungen > obsolet, weil die Stabilisierung einfach zu schlecht ist. Dem stimme ich grundsätzlich zu, wobei man bei anspruchslosen Anwendungen evtl. mit Z-Dioden leben kann, wenn die Spannung nur sehr grob stabil gehalten werden muss. Den Ref-Eingang eines ADCs würd' ich nicht damit füttern...
mse2 schrieb: > evtl. mit Z-Dioden leben kann Z-Dioden im 2,5V-Bereich haben selten ideale Daten. Da kann ich auch gleich eine Leuchtdiode mißbrauchen und mit dem Leuchten die Funktion der Schaltung anzeigen?
oszi40 schrieb: > Da kann ich auch > gleich eine Leuchtdiode mißbrauchen und mit dem Leuchten die Funktion > der Schaltung anzeigen? Das Schöne an der Variante, je dunkler dann die Led wird, desto mehr Strom zieht die Last. Wenn die Led nicht mehr leuchtet, dann ist der Lastsrom zu hoch. Nett :-)
Für den Einsatzzweck müsste man eigentlich noch die schwarze LED erfinden, dann nervt das Dauerleuchten auch nicht mehr ;-)
Danke für die Antworten, auch mit den Alternativlösungen. Das werde ich mir auf jeden Fall mal anschauen! Allerdings hat es mich jetzt angefixt, dass ich bei der Z-Diode irgendwie auf dem Schlauch stehe und möchte zumindest wissen, wie man es richtig machen würde - evtl. kann ja noch jemand etwas zu meinen drei Fragen in Startbeitrag schreiben. Das mit "...der Laststrom sollte also für die Berechnung vernachlässigbar sein" habe ich übrigens darauf bezogen, dass ich davon ausgehe, dass ich die Z-Diode mit 20 mA füttern muss (siehe Frage Nr.3).
zu 1. ja zu 2. etwas mehr als 0.25 ma da dort der Durchbruch stattfindet zu 3. http://www.elektronik-kompendium.de/sites/slt/1012151.htm oder nimm etwas mehr als deinenlaststrom + 0,5(sicherheitshalber 0,25*2)
Die Spannung der Z-Diode hängt stark vom Strom ab. Im Datenblatt sollte dazu ein Diagramm zu finden sein. Da kannst Du ablesen, bei welchem Strom und welcher Temperatur 2,5V anliegen. Da kannst Du auch ablesen, wie sehr die Spannung von den gewünschten 2,5V abweicht, wenn Du 5mA Strom fließen lässt.
Dirk schrieb: > Für den Einsatzzweck müsste man eigentlich noch die schwarze LED > erfinden, dann nervt das Dauerleuchten auch nicht mehr ;-) Gibt es schon! Nimm eine IR-LED.
miko schrieb: > 2. Was wäre der minimal erlaubte Strom durch die Diode, so dass sie ihre > Spannung noch aufrecht erhalten kann, ist das das Izk (im Datenblatt mit > 0,25 mA angegeben)? Das beantwortet dir die Abb.7 im Datenblatt (Figure 7. Zener Voltage versus Zener Current). Du musst wissen, wie stark die Stromaufnahme deines Verbrauchers schwankt. Aus der Abbildung kannst du dann über die Kennliniensteigung entnehmen, welchem Spannungsbereich das entspricht. Anhand deiner Anforderungen an die Stabilität der Spannung kannst du dann den Arbeitspunkt (i.e. Strom durch die ZD) unter Berücksichtigung der max. Verlustleistung der ZD festlegen.
Thread beobachten
Seitenaufteilung abschaltenBitte melde dich an um einen Beitrag zu schreiben. Anmeldung ist kostenlos und dauert nur eine Minute.
Bestehender Account
Schon ein Account bei Google/GoogleMail? Keine Anmeldung erforderlich!
Mit Google-Account einloggen
Mit Google-Account einloggen
Noch kein Account? Hier anmelden.