Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Brückengleichrichter mit Z-Dioden wegen Verlustleistung


von Michi (Gast)


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Hallo,

ich möchte einen Brückengleichrichter als Verpolungsschutz für eine 12V 
Schaltung nutzen.
Der Strom liegt bei ca. 1.5A.

Wenn ich einen Brückengleichrichter nehmen, komme ich auf 
1.1V*1.5A*2=3.3W Verlustleistung. Also das Teil entlötet sich bei 
60-80°C/W von selbst.
Kann ich einfach aus Z-Dioden mit 0.2...0.3V die Schaltung aufbauen?

Dann käme ich auf 0.9W. Das wäre vollkommen akzeptabel für mich. Aber 
ich bin nicht sicher ob eine Z-Diode dafür geeignet ist.

Muss ich dann einfach eine nehmen mit einer Spannung von grösser 12V?

Danke

: Verschoben durch Moderator
von simon ohm (Gast)


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finde den Fehler...

von Wolfgang R. (Firma: www.wolfgangrobel.de) (mikemcbike)


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Zenerdioden sind wohl nicht die richtige Gattung für einen Verpolschutz 
- entweder Schottky-Dioden oder einen aktiven Verpolschutz mit MOSFET.

http://www.lothar-miller.de/s9y/categories/39-Verpolschutz

von Teo D. (teoderix)


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Michi schrieb:
> Kann ich einfach aus Z-Dioden mit 0.2...0.3V die Schaltung aufbauen?

simon ohm schrieb:
> finde den Fehler...

https://de.wikipedia.org/wiki/Z-Diode

Michi schrieb:
> ich möchte einen Brückengleichrichter als Verpolungsschutz für eine 12V
> Schaltung nutzen.

Nimm nur eine Diode! Entweder sind nur ~0,7V zu verheizen (in Serie 
zum Verbraucher) oder die Sicherung fliegt (Parallel zum Verbraucher).

Mit Mosfets gibst da zielführenderes!
Gust du hier, da is alles beschrieben:
http://www.lothar-miller.de/s9y/categories/39-Verpolschutz

von Lothar M. (Firma: Titel) (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite


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Michi schrieb:
> Verpolungsschutz für eine 12V Schaltung
Woraus wird diese "12V Schaltung" versorgt? Und womit ist diese 
Schaltung verbunden?
> Wenn ich einen Brückengleichrichter nehmen
Welchen denn?
> komme ich auf 1.1V*1.5A*2=3.3W Verlustleistung.
Woher kommen die 1,1V und warum ist da zusätzlich der Faktor 2 drin?

von Ben B. (Firma: Funkenflug Industries) (stromkraft)


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Wieso nicht gleich ein Brückengleichrichter aus Drahtbrücken? 
Vernachlässigbarer Spannungsabfall und Verlustleistung, haut garantiert 
jede Sicherung raus wenn irgendwas nicht richtig ist!

von Percy N. (vox_bovi)


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Lothar M. schrieb:
> warum ist da zusätzlich der Faktor 2 drin?

Ich vermute, hat beide Pfade addiert, dafür aber "zu lang" berechnet, 
also über insgesamt vier Dioden.

von Teo D. (teoderix)


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Ben B. schrieb:
> Wieso nicht gleich ein Brückengleichrichter aus Drahtbrücken?
> Vernachlässigbarer Spannungsabfall und Verlustleistung, haut garantiert
> jede Sicherung raus wenn irgendwas nicht richtig ist!

Bleib in deiner Höhle.... und ja keine Holzstöckchen anfassen!

von Teo D. (teoderix)


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Percy N. schrieb:
> Lothar M. schrieb:
>> warum ist da zusätzlich der Faktor 2 drin?
>
> Ich vermute, hat beide Pfade addiert, dafür aber "zu lang" berechnet,
> also über insgesamt vier Dioden.

Wechsle mal deinen Dealer! Is ja unerträglich..... :(

von Percy N. (vox_bovi)


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Teo D. schrieb:
> Wechsle mal deinen Dealer! Is ja unerträglich.....

Wieso ich? Ich habe nie behauptet, dass das sinnvoll sei. Aber der 
Denkfehlet ist eine plausible Erklärung für den Fehler.

von Harald W. (wilhelms)


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Michi schrieb:

> Kann ich einfach aus Z-Dioden mit 0.2...0.3V die Schaltung aufbauen?

Solche Z-Dioden gibt es nicht.

von Hennes (Gast)


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Hallo

ich werde das Gefühl nicht los das es sich um eine "Blümchen-Frage" 
handelt und dir sehr wohl bewusst ist das es so etwas nicht gibt.
Ein bisschen Stimmung machen, die bekannten Foren Charaktere ein wenig 
kitzeln? ;-)


Falls wieder allen Erwartung deine Frage ernst gemeint war und für alle 
die tatsächlich ahnungslos sind und via Google zu diesen Thread gefunden 
haben:

Auch ganz ohne Fachwissen wird ganz schnell klar das es so etwas nicht 
gibt:

Warum in aller Welt sollten dann Brückengleichrichter immer noch mit 
Siliziumdioden aufgebaut werden?
Jedes (na ja der absolute Großteil)  Schaltnetzteil hat einen 
Brückengleichrichter - deine angedachte Z-Diodenbrücke aus 0,X Volt 
Dioden  würde schon längst lange dort eingesetzt werden.
Brückengleichrichter bzw. Silizumdioden findet man auch noch an vielen 
anderen Anwendungen wo teilweise heftige Ströme fließen und sich somit 
viel Verlustleistung ergibt - wenn da die Industrie bzw. die Profis 
immer noch Si-Dioden einsetzen wird das sein Grund haben.

Kurz gesagt: All die "genialen" und einfachen Einfälle von Laien und 
noch schlimmer Halbgebildeten die es aber nicht in der Praxis gibt haben 
einen Pferdefuß bzw. sind physikalisch oder technologisch unmöglich.
Das ist aber nicht nur auf die E-Technik begrenzt, sondern setzt sich in 
der Mechanik, den Hausbau, beim Auto, der Wärmetechnik, der Chemie, den 
Agrarbereich usw. fort.

Man braucht eigentlich überhaupt kein Fachwissen in all diesen Bereichen 
zu haben um direkt zu erkennen das "genial" einfache Lösungen für schon 
lang bestehende Probleme bzw. Kröten die man schlucken muss um eine 
Anwendung zu realisieren, totaler Unsinn sind und nicht funktionieren 
können.
Beispiel:
Zu Warm im Sommer und bedarf an Wärme im Winter - alles aber auch alles 
was jetzt eine genial "einfache" und mit wenig Einsatz zu realisierende 
Lösung wäre funktioniert garantiert nicht und sei es weil "nur" ;-) die 
Naturgesetze dagegen sprechen.
Wenn ganze Forschungsteams, Hochschulen, Horden von Hochgebildeten 
Fachkräften an solchen Problemfeldern arbeiten - dann kommt die Lösung 
nicht von irgendeinen Bastler.

Hennes

von Percy N. (vox_bovi)


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Harald W. schrieb:
> Solche Z-Dioden gibt es nicht.

Mit Schottky ginge es wenigstens in die Richtung.

von Teo D. (teoderix)


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Percy N. schrieb:
> Wieso ich?

Ich mag dich nicht....
Das war doch nur eine echauffierung, gegenüber scheinbar Geistig 
unterlegenen. Du bist nichts weiter als ein Po­ser, ohne wirklicher 
Sachkenntnis.... Ich mag dich nicht!


PS: ICH MAG DICH NICHT!



PPS: :DDD

von MaWin (Gast)


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Michi schrieb:
> Wenn ich einen Brückengleichrichter nehmen, komme ich auf
> 1.1V*1.5A*2=3.3W Verlustleistung. Also das Teil entlötet sich bei
> 60-80°C/W von selbst.
> Kann ich einfach aus Z-Dioden mit 0.2...0.3V die Schaltung aufbauen?

Du verwechselst Z-Dioden mit Schottky Dioden. Wenn deine normale Diode 
beim Spitzenstrom aber 1.1V verliert, liegt eine Schottky eher bei 0.7V

Wenn ein Brückengleichrichter für 1.5A (1500mA) spezifiziert ist, dann 
hält der das auch aus. So kleine haben ja noch keine 
Kühlkörperbefestigung. Es liegt ja nicht die ganze Zeit der Spitzenstrom 
an.

von Axel S. (a-za-z0-9)


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Harald W. schrieb:
> Michi schrieb:
>
>> Kann ich einfach aus Z-Dioden mit 0.2...0.3V die Schaltung aufbauen?
>
> Solche Z-Dioden gibt es nicht.

Was es hingegen gibt, sind Schottky-Dioden. Die sperren in der einen 
Richtung und in der anderen haben sie eine Flußspannung von 0.2..0.5V 
(je nach Typ und Strom). Für 1.5A Dauerstrom würde man Schottky-Dioden 
für mindestens 2A, besser 3A verwenden. Für 12V Spannung bei Verpolung 
reichen dann 20V Sperrspannung.

Kanonische Typen wären 1N5820 (20V, 3A, bedrahtet) oder SS32 (dito, SMD)

von Lothar M. (Firma: Titel) (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite


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Bitte bei der Sache bleiben.
Persönliche Befindlichkeiten können (zumindest unter angemeldeten Usern) 
per PN ausgekaspert werden.

von Harald W. (wilhelms)


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Axel S. schrieb:

> Was es hingegen gibt, sind Schottky-Dioden. Die sperren in der einen
> Richtung und in der anderen haben sie eine Flußspannung von 0.2..0.5V
> (je nach Typ und Strom). Für 1.5A Dauerstrom würde man Schottky-Dioden
> für mindestens 2A, besser 3A verwenden. Für 12V Spannung bei Verpolung
> reichen dann 20V Sperrspannung.

Leider haben Schottky-Dioden auch einen Sperrstrom, der den angeblichen
Energiegewinn wieder verringert.

von Karl B. (gustav)


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Zitat:
"...Vergrössert man die angelegte Spannung bis zur Spannung Uz, so hält 
die Diode dem 'Druck' nicht mehr stand, und der Strom beginnt sehr stark 
zu steigen..."
/Zitat
Quelle:
http://www.vias.org/mikroelektronik/diodes.html

Also leitet dann in Sperrichtung.
Und Verpolschutz ist ab der Spannung nicht mehr gegeben.

Dann darf nicht vergessen werden, dass Gleichrichterschaltungen mit Elko 
einen Stromflusswinkel haben. Ziehen nicht halbwellenmäßig, sondern je 
nach Ladezustand des Elko und momentaner Belastung für eine kürzere Zeit
Was professionelle Netzteile aber machen: "gesteuerte" Gleichrichter 
verwenden. (Irgendwas mit Thyristoren.)
Bei 12V und anderthalb Ampere glaube ich lohnt sich der Aufwand nicht.
Deine Rechnung ist falsch.

ciao
gustav

von Lukas K. (Gast)


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Harald W. schrieb:
> Leider haben Schottky-Dioden auch einen Sperrstrom, der den angeblichen
> Energiegewinn wieder verringert.

Bei der Anwendung als Verpolungsschutz sollte das aber nicht tragend 
werden hoffe ich.

Empfehlen würde ich trotzdem die gleich zu beginn vorgestellte Methode 
mit einem Mosfet. Je nach Typ liegt die Verlustleistung da bei 1,5A 
typisch im 2-Stelligen mW bereich
http://www.lothar-miller.de/s9y/categories/39-Verpolschutz

von Karl B. (gustav)


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Karl B. schrieb:
> Irgendwas mit Thyristoren.

Jo,
oder so:

Lukas K. schrieb:
> Empfehlen würde ich trotzdem die gleich zu beginn vorgestellte Methode
> mit einem Mosfet.

ciao
gustav

von Lukas K. (Gast)


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Soweit ich den TE verstanden habe liegt eine 12V Gleichspannung vor und 
er würde gerne einen Verpolungsschutz einbauen falls er + und - 
vertauscht.

Oder habe ich das falsch verstanden und er sucht einen Gleichrichter???

von Teo D. (teoderix)


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Lukas K. schrieb:
> Soweit....

BINGO.... (Ich hoffe es tat nicht weh;)

von michael_ (Gast)


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Lukas K. schrieb:
> Soweit ich den TE verstanden habe liegt eine 12V Gleichspannung vor und
> er würde gerne einen Verpolungsschutz einbauen falls er + und -
> vertauscht.
>
> Oder habe ich das falsch verstanden und er sucht einen Gleichrichter???

Für einen Verpolschutz nimmt man eine Diode.

Wenn es egal sein soll, ob plus oder minus anliegt, greift man zur 
Graetzbrücke.

von Ben B. (Firma: Funkenflug Industries) (stromkraft)


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Also gut - um es doch noch sinnvoll zu lösen zu versuchen.

1. Bei wenig Strom, also vielleicht 100..200mA nehme ich auch gerne 
einen kleinen Brückengleichrichter am Eingang der Schaltung, etwa wenn 
ich von 12..14V sowieso auf 5V für einen Controller runter muß. Dann 
stören mich dessen Verluste nicht, die hätte ich im Linearregler 
sowieso. Der Vorteil ist, daß die Schaltung trotzdem funktioniert wenn 
der Auto-Doof unfähig war, die Betriebsspannung korrekt anzuschließen, 
bzw. sich niemand um die korrekte Polung zu kümmern braucht.

2. Möchte ich einen besseren Wirkungsgrad bei wenig Strom (per 
Schaltregler auf die 5V runter) oder habe ich so viel Strom, daß ein 
Brückengleichrichter unpraktikabel wird (1..2..300A), dann packe ich 
eine große Verpolschutzdiode direkt an den Eingang, die bei Falschpolung 
die Sicherung auslöst. An einer Autobatterie könnte es passieren, daß 
die Diode ihre Rettungsmission nicht übersteht (vor allem wenn der Doof 
annimmt, die Sicherung wäre zu schwach bemessen gewesen, nehmen wir doch 
einfach eine größere), aber der schwieriger zu reparierende Rest der 
Schaltung sollte dadurch ganz gut geschützt sein. Jedenfalls solange 
kein Stück dicker Kupferdraht als Sicherung benutzt wird, gegen 
mutwillige Zerstörung kann man sowieso nichts schützen.

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