Frage zur 1N4007

[schorsch_76]

Hallo,

jetzt hab ich mein Smd Projekt am laufen. Kaum weis man wie man richtig belichtet, gehts ganz einfach ;)

Aber zur Sache: Leider habe ich vergessen in meine Schrittmotorsteuerung eine Verpolsicherungsdiode reinzumachen. Es sind 3 L6205 verbaut und die Motoren sollen je 2A Phasenstrom können.

Also sollte die Diode: 6x 2A können plus Reserve. Laut Datenblatt kann die 1N4007 30A. Das wären bei mir also 12A.... Aber: 12A bei 0.7V sind 8.4W. Das gefällt mir nicht ... Am liebsten habe ich ja die Relais plus Diode Schutzschaltung, aber leider habe ich keine Platz mehr für das Relais.... Wenn ich eine Schottky Diode nutze mit 0.3V Spannungabfall wären das nur noch 3.6W,...

Wie würdet ihr hier vor Verpolung schützen?

http://www.elektronik-kompendium.de/sites/slt/1206251.htm

28873

Gruß
Georg

[Thegon]

Hallo!

ich glaube nicht dass die 1N4007 hierfür besonders gut geeignet ist, weil die 2A pro Motor fließen ja nicht nur ein paar Millisekunden, die sollen ja Arbeit verrichten und den Motor drehen. Wenn der Motor still steht dann fließen die 2A auch dauerhaft - dann wird zwar wahrscheinlich gleich von der Steuerung abgeschaltet, aber im Betrieb bei langsamer Drehzahl fließen auch 2A und das (vermutlich zu) lange.

Nur nebenbei, wenn ich schnell kräftige Dioden brauche schaue ich gerne in alten PC-Netzteilen, da sind richtig dicke drin, oft auch Schottky. Oder halt was bestellen.

Ich bin ein bisschen unsicher was die Platine anbelangt - ich sehe keine dicken Elkos, und ich hoffe dass die GND-Leitungen einigermaßen Sternförmig gelegt sind . Auch ist der eine Treiber (neben den LEDs) recht weit von der Versorgungsklemme entfernt -> lange Leitungen. Ich schreibe das nicht weil ich mich damit auskenne und es genauer verstehe, sondern weil mich diese Dinge bei meiner Schrittmotorsteuerung (L297/L298) ziemlich böse gebissen haben. Schlussendlich hat erst die dritte Platinenversion dann funktioniert.
Der Thread dazu hier (https://www.roboternetz.de/community/threads/61137-L297-L298-Layout-Fehler?highlight=L297). Danke noch mal an RN-User markusj!

Aber ich lasse mich in jeder Hinsicht eines Besseren belehren - und wahrscheinlich funktioniert es eh ;-)

Grüße
Thegon

[Peter(TOO)]

Hallo Georg

Also sollte die Diode: 6x 2A können plus Reserve. Laut Datenblatt kann die 1N4007 30A. Das wären bei mir also 12A.... Aber: 12A bei 0.7V sind 8.4W.

NEIN, die kann nicht wirklich 30A!

1A kann die 1N400x für dauernd.

Die 30A verträgt sie für 8.3 ms, aber nur ab und zu mal. Dieser Wert ist gedacht für den Einschaltspitzenstrom in einem Netzteil.

Diese Spitzenwerte ergeben sich meistens aus thermischen Überlegungen. Das Bauteil braucht eine gewisse Zeit um sich aufzuheizen.
Kennt man ja von der Kochplatte: Die legt zwar sofort mit der eingestellten Heizleistung los, braucht aber etwas Zeit um heiss zu werden.

Ein weiterer Punkt ist die kritische Stromdichte. Es gibt Werte für Halbleiter in A/mm2 welche man nicht überschreiten darf.
Wenn die zulässige Stromdichte bei bipolaren Halbleitern überschritten wird, bilden sich an Stellen, welche etwas besser leiten Hot Spots, es wird dort etwas heisser als in der Umgebung. Wenn PN-Übergänge heisser werden, leiten sie besser. Dadurch fliesst dort noch mehr Strom und es wird noch heisser.
Hinzu kommt noch, dass der Strom ein Magnetfeld erzeugt, welches den Strom zusammen drängt. Noch mehr Strom, noch stärkeres Magnetfeld.
Das kann dann innerhalb von Sekundenbruchteilen so heiss werden, das lokal das Silizium schmilzt.
Nun kommt eine Lawineneffekt zum Tragen.

Zudem stehen diese Daten alle unter "Absolute Maximum Ratings"
Für Werte die in diesem Abschnitt stehen, garantiert der Hersteller, dass das Bauteil gerade noch nicht kaputt geht, bzw. bei deren Überschreiten wird das Bauteil kaputt gehen.
Bei komplexeren Bauteilen ist für diese Werte nicht einmal garantiert, dass das Bauteil richtig funktioniert.


Wenn du im Datenblatt weiter liest steht dort, dass die maximale Verlustleistung bei 3W liegen darf. Passt also auch nicht.

Passen würde eine 1N540x, die ist für 3A ausgelegt.

Aber grundsätzlich würde ich auch eine passende Schottky-Diode nehmen.

Verpolungsschutz:
Ich würde die Variante mit der Sicherung und der Diode gegen Masse wählen.
1. Der Verpolungsschutz ist nur für Notfälle und sollte eigentlich nicht mehrmals täglich anspringen!
2. Die Sicherung sollte man grundsätzlich einbauen, besonders wenn man die Schaltung mit einem Akku versorgt. Schon kleine Akkus liefern Kurzschlussströme von 10A. Durchgelühte Drähte sehen nicht gut aus ...

MfG Peter(TOO)

[schorsch_76]

Ok, das mit den 30A hab ich beim genauer durchlesen auch gesehen. Danke für den Hinweis. :) Also bleib nur als wirkliche Alternative das Relais, da dies den höchsten Strom leiten kann. Der Gleichrichter hat dasselbe Problem wie die Dioden. Auch die 1N540X hat ja "nur" 3A und keine 12A. Also Industrierelais mit 16A. Jetzt muss ich das nur noch unterbringen .. das wird eng ... :-s ... sehr eng.

@Thegon: Den Elko hatte ich noch nicht draufgelötet, als ich das Foto gemacht habe ... Die ganzen Kondensatoren und Co sind auf der Unterseite .. bis auf den Elko. Da hab ich einen 470µF/63V drin mit einem kleinen 100nF parallel dazu. Logisch an den ICs auch noch jeweils mind. ein eigener und die im Datenblatt geforderten 100nF dazu. Der IC direkt neben den LEDs ist der FT232RL für den USB Bus. Ja, die Powerleitungen sind unterhalb Sternförmig verlegt. Mal sehen was der Prototyp "sagt" wenn dann die Schrittmotoren dran hängen ;) Habe auch noch gesehen dass die L6205D eigentlich seitlich Kühlfächen auf der Platte haben wollen. Sprich ich muss auf das IC Kühlkörper drauf machen.

Gruß
Georg

[021aet04]

Für die 12A werden die 470µ zu wenig sein. Bin mir jetzt nicht sicher aber soweit ich weiß nimmt man 1mF/A (Faustformel). Wenn die Diode nicht reicht kann man Dioden paralell schalten. Ist aber nicht optimal.

MfG Hannes

[Besserwessi]

Als Verpolungsschutz gibt es auch noch eine Schalung mit MOSFET. Da leitet anfangs nur interne Diode und dann der MOSFET - der Spannungsverlust ist damit recht kleine (eher so 0,1 V) und man kommt bei 12 A wohl noch ohne Kühlung aus, zumindest in der neg. Leitung.

[Kabelkasper]

wenn es reiner Verpolschutz sein soll nehme ich bei nennenswerten Strömen eine (fast) beliebige Diode mit Anode an Masse und Katode an plus hinter einer Sicherung. Bis die Sicherung schmilzt müssen alle Komponenten halt 0,7V verpolter Spannung aushalten. Wem das zu viel ist kann mit Schottky das Problem entschärfen.

KK

[Klebwax]

Wie würdet ihr hier vor Verpolung schützen?

Die Kabel werden ja angeschraubt. Also es einmal richtig machen und sonst weiter garnichts. Die Kabel tauschen sich schon nicht von alleine um. Und wenns dann doch über einen Stecker geht, einen polarisierten aussuchen.

MfG Klebwax

[schorsch_76]

Ich denke Klebwax dass ich einfach deinen Ratschlag folgen werde. "KISS" ... "Keep it simple stupid".
Danke für eure Hinweise :)

[Crazy Harry]

Kaum weis man wie man richtig belichtet, gehts ganz einfach ;)
Hat nicht mit deiner Frage zu tun, aber ich würde nicht so viel (Freiflächen) weg ätzen. Dann hält das Ätzbad länger ;)