Guten Morgen, ich habe eine Frage zur Funktionsweise von Schutzdioden. Wenn man doch eine einfach Schutzschaltung gegen Über/Unterspannung bauen möchte nimmt man doch zwei Schottky Dioden oder? Diese Verschaltet man die auf dem Bild zu sehen. (Hier wurde der einfachheit halber zwei normale Si Dioden genommen) Doch wenn ich das in LTspice simuliere dann kommt trotzdem die angelegte Spannung raus. Kann mir jemand helfen? Wo ist mein Fehler? Gruß
Hast Du Dir mal den Strom durch D1 angesehen?
Die Schaltung funktioniert nur, wenn du vor die beiden Dioden (also in Reihe zur Signalquelle) einen Widerstand (z. B. 10 kΩ) zur Strombegrenzung schaltest.
Hannes schrieb: > Hast Du Dir mal den Strom durch D1 angesehen? Ja habe ich gerade der wird ziemlich groß. Bei 6V. Das heißt das der Widerstand sehr klein ist. Also funktioniert die Schaltung doch? Oder? Yalu X. schrieb: > Die Schaltung funktioniert nur, wenn du vor die beiden Dioden (also in > Reihe zur Signalquelle) einen Widerstand (z. B. 10 kΩ) zur > Strombegrenzung schaltest. Das habe ich auch zuerst so simuliert. Allerdings fehlt im Schaltplan davon jede Spur.
Lucky schrieb: > Diese Verschaltet man die auf dem > Bild zu sehen Nix bild nur Dumme Datei mit dummen zahlen drinnen. Gut das hier JEDER LTSpice Benutzt oder Windows. Warum schließt du also bei Hilfe suche ein Teil der Gemeinde aus ?
Lucky schrieb: > Das habe ich auch zuerst so simuliert. Allerdings fehlt im Schaltplan > davon jede Spur. In welchem Schaltplan? Hast du die Schaltung von irgendwoher übernommen? Vielleicht hat dort die Signalquelle schon einen ausreichend großen Ausgangswiderstand, so dass man keinen zusätzlichen Widerstand braucht. Oder die Schaltung ist ganz einfach fehlerhaft.
Angehängte Dateien:
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schutzschaltung.PNG
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Martin schrieb: > Lucky schrieb: >> Diese Verschaltet man die auf dem >> Bild zu sehen > > Nix bild nur Dumme Datei mit dummen zahlen drinnen. > > Gut das hier JEDER LTSpice Benutzt oder Windows. > Warum schließt du also bei Hilfe suche ein Teil der Gemeinde aus ? Entschuldige, siehe Anhang. Gruß
Yalu X. schrieb: > Lucky schrieb: >> Das habe ich auch zuerst so simuliert. Allerdings fehlt im Schaltplan >> davon jede Spur. > > In welchem Schaltplan? Hast du die Schaltung von irgenwoher übernommen? > > Vielleicht hat dort die Signalquelle schon einen ausreichend großen > Ausgangswiderstand, so dass man keinen zusätzlichen Widerstand braucht. > Oder die Schaltung ist ganz einfach fehlerhaft. Anbei der Schaltplan. Gruß
Lucky schrieb: > Anbei der Schaltplan. Die Schaltung ist, mit Verlaub gesagt, kompletter Murks. Was soll die denn überhaupt tun?
Schön. Jetzt können wir alle den Schaltplan sehen. Wie Yalu schon sagte: Da fehlt der Widerstand. Deine Diode hat, sobald sie anfängt zu leiten eine Durchlassspannung von 0,6 - 0,7V (eine Schottky-Diode weniger). Andererseits verträgt sie auch nur einen gewissen Strom. Das sind die ersten beiden limitierenden (im Sinne von begrenzenden Parametern) Faktoren. Steigt also die Spannung an der Quelle dann wird auch der Strom mitsteigen. Das aber willst Du auch nicht. In der Realität kann eine Spannungsquelle nicht unbegrenzt Strom liefern. Aber da Du keinen Widerstand drin hast, steigt er doch bis an die Grenze dessen was die Quelle liefern kann. Das aber willst Du nicht. Kann die Quelle zerstören. Dazu kommt, das die Durchlassspannung auch vom Strom abhängt. Du hast also eher ein Interesse daran, das der Strom niedrig ist. Das ist der dritte limitierende Faktor. Ein zusätzlicher Widerstand hat folgende Wirkung: Der fliessende Strom bewirkt einen Spannungsabfall so das an der Diode weniger Spannung ankommt. Beide bewirken also das das Strom insgesamt geringer ist. Das tut der Diode, der Spannungsquelle und der Erholzeit (bei schnellen Schaltvorgängen) gut. Zusätzlich wird durch die Spannungsabfall der Begrenzungseffekt "stärker".
Yalu X. schrieb: > Die Schaltung ist, mit Verlaub gesagt, kompletter Murks. Was soll die > denn überhaupt tun? Vermutlich ein undurchdachter Versuch, Klemmdioden zu simulieren.
Yalu X. schrieb: > Lucky schrieb: >> Anbei der Schaltplan. > > Die Schaltung ist, mit Verlaub gesagt, kompletter Murks. Was soll die > denn überhaupt tun? Der Mikrocontroller soll über den ADC die Spannung messen, welche an den Punkten B und W abfällt. Danach soll über einen Alogrithmus der Widerstandswert errechnet werden. Dieser soll via SPI an den digitalen Poti übertragen werden. Damit entsteht eine Hysteresekurve, die des Memristors. Gruß
Da würde mich doch mal interessieren wo Du diese Schaltung her hast.
Nachdem ich die Schaltung noch einmal genauer angeschaut habe, reduziere ich "kompletter Murks" auf "ziemlicher Murks" und ergänze: Vor allem ist der Schaltplan ist völlig verwirrend gezeichnet. Da sind ein paar Bauteile kreuz und quer hingemalt, und der Betrachter muss anhand der Labels herausfinden, wie diese Bauteile untereinander verbunden sind. Lucky schrieb: > Danach soll über einen Alogrithmus der Widerstandswert errechnet werden. Welcher Widerstandswert? Lucky schrieb: > Damit entsteht eine Hysteresekurve, die des Memristors. Wo ist da ein Memristor? Wird der an CON1-3 und CON1-4 angeschlossen?
Hmm schrieb: > Da würde mich doch mal interessieren wo Du diese Schaltung her > hast. Aus dem Internet. Die Schaltung ist nicht von mir. Hier der Link: http://www.physics.sc.edu/~pershin/emulator.htm
Yalu X. schrieb: > Nachdem ich die Schaltung noch einmal genauer angeschaut habe, > reduziere > ich "kompletter Murks" auf "ziemlicher Murks" und ergänze: > > Vor allem ist der Schaltplan ist völlig verwirrend gezeichnet. Da sind > ein paar Bauteile kreuz und quer hingemalt, und der Betrachter muss > anhand der Labels herausfinden, wie diese Bauteile untereinander > verbunden sind. > > Lucky schrieb: >> Danach soll über einen Alogrithmus der Widerstandswert errechnet werden. > > Welcher Widerstandswert? > > Lucky schrieb: >> Damit entsteht eine Hysteresekurve, die des Memristors. > > Wo ist da ein Memristor? Wird der an CON1-3 und CON1-4 angeschlossen? Der momentane Widerstandswert des digitalen Potis. An CON1-3 und CON1-4 wird eine Wechselspannung von +-2.5 Volt angelegt.
Also dann muss Deine Spannungsquelle, die im Schaltplan nicht zu sehen ist einen entsprechenden Innenwiderstand bzw. einen entsprechenden Vorwiderstand erhalten.
Ah, der Memristor wird also durch die Schaltung emuliert. Die Schutzschaltung mit den Dioden, die die Opamp schützden soll, bringt hier nicht viel, auch nicht mit zusätzlichen Widerständen. Denn wenn die Spannung an CON1-3 und CON1-4 die Versorgungsspannung (5V) überschreitet, geht das digitale Poti kaputt. Dieses kannst du nicht so leicht schützen. Man könnte als Schutz höchstens so einen Crowbar einbauen, der bei Überspannung diese begrenzt und eine Schmelzsicherung fliegen lässt: http://de.wikipedia.org/wiki/Klemmschaltung_%28Stromversorgung%29 Oder einfach dafür sorgen, dass in der gesamten Schaltung keine Spannungen über 5V oder unter 0V auftreten können. Dann brauchst du überhaupt keine Schutzschaltung.
>> Hmm. Das habe ich mir schon fast gedacht. >Was hast du dir fast schon gedacht? Das das so eine Art Memristor-Emulator ist.
Yalu X. schrieb: > Ah, der Memristor wird also durch die Schaltung emuliert. > > Die Schutzschaltung mit den Dioden, die die Opamp schützden soll, bringt > hier nicht viel, auch nicht mit zusätzlichen Widerständen. Denn wenn die > Spannung an CON1-3 und CON1-4 die Versorgungsspannung (5V) > überschreitet, geht das digitale Poti kaputt. Dieses kannst du nicht so > leicht schützen. > > Man könnte als Schutz höchstens einen Crow-Bar einbauen, der bei > Überspannung diese begrenzt und eine Schmelzsicherung fliegen lässt. Hmm schrieb: > Also dann muss Deine Spannungsquelle, die im Schaltplan nicht zu > sehen > ist einen entsprechenden Innenwiderstand bzw. einen entsprechenden > Vorwiderstand erhalten. Ok. Wenn ich darauf achte die Spannung von 5V bzw. +- 2.5 nicht zu überschreiten dann kann ich ja die Schaltung zumindestens mal ausprobieren um dann zu sehen wo sich ein Verbesserungspotenzial ergibt. Oder spricht was dagegen? Gruß
Schwer zu sagen. Der Widerspruch zwischen Yalu und mir besteht darin, das ich sage, das mit Widerstand der Schutz gegeben ist und Yalu, das der digitale Poti so nicht zu schützen ist. Im allgemeinen sind ICs nicht wirklich absolut gegen Überschreitungen empfindlich (absolut Maximum ratings). Das stützt meine These, das der Schutz doch gegeben ist. Andererseits ist diese Schaltung (mit dem Widerstand) auch kein absoluter Schutz, denn die Spannung wird doch über Vcc steigen; nämlich um den Betrag der Durchlassspannung der Diode. Die Lösung besteht darin, zum einen Schottky-Dioden zu nehmen oder aber, die von Yalu verlinkte Schaltung (evtl. zusätzlich) zu verwenden.
Hmm schrieb: > Schwer zu sagen. Der Widerspruch zwischen Yalu und mir besteht > darin, > das ich sage, das mit Widerstand der Schutz gegeben ist und Yalu, das > der digitale Poti so nicht zu schützen ist. > > Im allgemeinen sind ICs nicht wirklich absolut gegen Überschreitungen > empfindlich (absolut Maximum ratings). Das stützt meine These, das der > Schutz doch gegeben ist. Andererseits ist diese Schaltung (mit dem > Widerstand) auch kein absoluter Schutz, denn die Spannung wird doch über > Vcc steigen; nämlich um den Betrag der Durchlassspannung der Diode. > > Die Lösung besteht darin, zum einen Schottky-Dioden zu nehmen oder aber, > die von Yalu verlinkte Schaltung (evtl. zusätzlich) zu verwenden. Dann werde ich mir die mal anschauen. Was mir gerade auffällt, darf ich eine neagtive Spannung an dem digitalen Poti abfallen lassen? Ja, oder? Laut Datenblatt: " Resistor terminals A, B, W have no limitations on polarity with respect to each other. " Mich verwirrt nämlich die Aussage von Yalu: Yalu X. schrieb: > Oder einfach dafür sorgen, dass in der gesamten Schaltung keine > Spannungen über 5V oder unter 0V auftreten können. Dann brauchst du > überhaupt keine Schutzschaltung. Gruß
Du musst unterscheiden zwischen den Spannungen an B und W in Bezug auf Gnd und der Spannung zwischen B und W. Im Ergebnis kann die Polarität zwischen B und W beliebig sein (es gibt ja nur zwei Möglichkeiten :-) ) solange B und W grösser/gleich 0V und kleiner/gleich 5V sind. Diese Bedingung ist das was Yalu meinte. Und das ist auch das was die Diodenschutzbeschaltung sicherstellen soll.
Hmm schrieb: > Du musst unterscheiden zwischen den Spannungen an B und W in Bezug > auf > Gnd und der Spannung zwischen B und W. > > Im Ergebnis kann die Polarität zwischen B und W beliebig sein (es gibt > ja nur zwei Möglichkeiten :-) ) solange B und W grösser/gleich 0V und > kleiner/gleich 5V sind. > > Diese Bedingung ist das was Yalu meinte. > Und das ist auch das was die Diodenschutzbeschaltung sicherstellen soll. Ja eben, danke! :-) Kurze Zwischenfrage: Die Impedanzwandler mit anschließendem Tiefpass, dienen dazu den Eingangswiderstand des Analog Digital Konverters zu erhöhen oder? Gruß
>Ja eben... Wieso "Ja eben"? Du hast doch geschrieben das Du verwirrt bist. Hätte ich mir die Erklärung sparen können? >Kurze Zwischenfrage: Die Impedanzwandler mit anschließendem Tiefpass, >dienen dazu den Eingangswiderstand des Analog Digital Konverters zu >erhöhen oder? Kurze Schwizenfrage: Du experimentierst mit Memristoren weil das Hip ist, oder was? Guck mal in einem guten Buch nach "Spannungsfolger" und "Impedanzwandler".
Hmm schrieb: >>Ja eben... > Wieso "Ja eben"? Du hast doch geschrieben das Du verwirrt bist. Hätte > ich mir die Erklärung sparen können? Ja eben, weil ich selbst das gleiche gedacht habe allerdings durch die Aussage verunsichert war. Ne die Bestätigung deinerseits war gut :) >>Kurze Zwischenfrage: Die Impedanzwandler mit anschließendem Tiefpass, >>dienen dazu den Eingangswiderstand des Analog Digital Konverters zu >>erhöhen oder? > > Kurze Schwizenfrage: Du experimentierst mit Memristoren weil das Hip > ist, oder was? > > Guck mal in einem guten Buch nach "Spannungsfolger" und > "Impedanzwandler". Ok danke für den Tipp.
Hmm schrieb: > Kurze Schwizenfrage: Du experimentierst mit Memristoren weil das Hip > ist, oder was? Sagen wir mal so, ich habe gefallen an dem Bauteil gefunden. ;-)
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