Schutzdiode - Unterschied...

[bomb007]

Servus Gemeinde....

Ich bin der neue... ich komme jetzt öfters! Und hab meine erste Grundsatzfrage:

In den beiden Schaltungen soll der Transistor vor überspannung durch Gegeninduktion geschützt werden....

Aber einmal wird die Diode über der Spule dirket geschalten und einmal (2. Schaltung) dirket über den Transsistor....

Eigentlich erfüllt doch beides seinen Zweck, nur wo ist der Unterschied??

Bin ich zu blöd?

Hier eine Schaltung:


Bild hier  

Hier die zweite:

ebenfalls ist hier ganz rechts der Teil der Schaltung interessant...

Bild hier  



Gruß Alex

[shaun]

Die Diode über der Induktivität ist die klassische Freilaufdiode, die die Induktionsspannung schlichtweg kurzschliesst. Dadurch fliesst der Strom ohne Umwege weiter, bis das Magnetfeld abgeklungen ist. Vorteil: die Versorgung bekommt von der Spitze nichts mit, Nachteil: Relais fallen nicht sofort ab.

Die Diode über dem Transistor schützt nur diesen vor der Gegen-EMK, der Strom klingt über die Speisequelle ab, was zu Störungen anderer Komponenten an derselben Versorgung führen kann. Bei Steuergeräten, die nur Ausgänge gegen Masse ziehen und mit der positiven Versorgung gar nichts zu tun haben wollen aber durchaus üblich. Ausserdem fallen Relais, Ventile usw. auch schneller ab.

Bei H-Brücken für bipolare Schrittmotoren oder auch DC-Motoren wendet man beides an: entweder schneller Abbau über die Versorgung, dann reichen die obligatorischen Freilaufdioden, oder aber man schaltet noch zusätzlich beide obere oder beide untere Transistoren durch.

[ranke]

Nur noch eine kleine Ergänzung zur Erklärung von shaun:

Bei der Schaltung der Diode parallel zum Transistor handelt es sich um eine Zenerdiode. Diese wird ab einer bestimmten Spannung in Sperrichtung leitend. C4 dient dazu, daß der Anstieg der Spannung nicht zu schnell erfolgt, weil der Stromfluß über die Diode möglicherweise nicht schnell genug einsetzt.

[bomb007]

Ah ok... das habe ich schon mal verstanden.... Dankeschön!

Meine Frage hatte folgenden Grund.... Ich möchte über nen programmierten ATMEGA8 einen Zeilentrafo ansteuern.... Also das ganze ist dann in Pulsweite und Frequenz einstellbar....

Und alles wollte ich mit 12 Volt antreiben....

Schalten wollte ich den Ausgang des MEGA8 über nen Komparator LM311N (um halt nen Transistor mit 12 Volt zu schalten)
und dann halt vom Komparator zum Transistor....

der Transistor schaltet dann den Primärkreis meines Zeilentrafos (Primärseite wikcle ich selbst mit 7 Wicklungen oder so)...

So und den Mega8 über einen IC7805 (Festspannungsregler für 5 V) antreiben....

Kann ich jetzt, wenn ich nur den Transistor (der den Spulenkreis schaltet) mit einer Schutzdiode versehe, alle Komponenten (LM311, MEGA an der Selben 12 Volt Spannungsquelle anhängen? Oder zerschiest es mir etwas (Mega8 oder so...) durch die Gegeninduktionsspannung der Spule??

Weil ich wollte über die Spule keine Diode setzen, da dies ja alles langsamer macht.....

So das wra jetzt viel Text.... ich hoffe trotzdem verständlich.....

Ach ja MEGA8 (also der Pulsgenerator) liegt schon funktionstüchtig da!

Gruß Alex

[shaun]

@ranke: jein. Du hast natürlich Recht damit, dass es eine Z-Diode im unteren Bild ist, hatte ich gestern gar nicht weiter drauf geachtet. Nur ist diese im Gegeninduktionsfall in Flussrichtung geschaltet und damit nicht als Z-Diode wirksam. Allerdings schützt sie den MOSFET gegen zu hohe Drain-Source-Spannung, also zB bei Spitzen auf der Versorgung.

@bomb: Beim Ansteuern eines (Zeilen-)trafos musst Du aber darauf achten, dass dieser eigentlich in einer Sperrwandler-Konfiguration betrieben wird. Also erstens den Strom durch die Primärwicklung in der richtigen Richtung fliessen lassen und vor allem irgendwie den Kern entmagnetisieren! Statt der Diode alleine bietet sich hier evtl eine Snubber-Schaltung an, in seiner eigentlichen Wirkungsstätte spricht Fernseher geschieht diese Entmagnetisierung durch den Resonanzkreis, in dem auch die H-Ablenkspule liegt. In Monitoren mit getrennter HS-Erzeugung und Ablenkung wird dementsprechend mit zusätzlichen Bauteilen nachgebaut, was sonst fehlt. Ein Kern in der Sättigung macht einfach keine Freude...

[bomb007]

hmmm..... @shaun:

Ich gebe zu ich verstehe, das jetzt nicht wieso die magnetiesierung raus muss! Aber hab erstmal geschaut, was eine Snubber-Schaltung ist....

Und so etwas kann ich nehmen wenn das ganze als gepulste Hochspannung anliegen soll?? Weil der Kondesator muss ja auch wieder entladen werden...

Und dazu ist dann zeit da auch bei Frequenzen von 10 kHz -250 kHz??

Ach ja und wieso scheint das hier zu funktionieren??:

http://www.kurts-werkstatt.de/index.htm (unter Zeilentrafo 1)



Gruß Alex

[Besserwessi]

Die Diode D3 ist eine art Zenerdiode für 440 V. Sie begrenzT die Spannung am FET. Um eine Hochspannung zu erzeugen soll ja gerade eine hohe Spannung am Trafo anliegen, nur halt nicht mehr als der FET vertragen kann. Je nach belastung des Trafos werden die 440 V eventuell auch gar nicht erreicht und der Inductionsstrom fließt auf der Hochspannungsseite des Trafos. Die Diode könnte man mit einer normalen Diode in Reihe auch am FET anschließen, so ist es aber einfacher. Eine normale Diode als Schutz klappt in dieser Anwendung übrigens nicht, denn man will ja gerade viel Induktionsspannung, aber halt nicht mehr als der FET verträgt.

[shaun]

Wobei der genannte A-Typ im Gegensatz zum CA aber IIRC unidirektional ist und damit in der entscheidenden Richtung einer normalen Si-Diode gleichkommt. Erfahrungsgemäß bringen solche Trafos (also welche für Sperrwandler-Topologien) in der gezeigten Konfiguration deutlich geringere Spannungen bei miesem Wirkungsgrad. Aber das ist vielleicht auch gut so, denn ob der Fragesteller wirklich mit 30kV herumspielen sollte wage ich zu bezweifeln.

[ranke]

@ranke: jein. Du hast natürlich Recht damit, dass es eine Z-Diode im unteren Bild ist, hatte ich gestern gar nicht weiter drauf geachtet. Nur ist diese im Gegeninduktionsfall in Flussrichtung geschaltet und damit nicht als Z-Diode wirksam. Allerdings schützt sie den MOSFET gegen zu hohe Drain-Source-Spannung, also zB bei Spitzen auf der Versorgung.

Das sehe ich nicht so. Wenn "irgendeine Spannung" in Schaltbild höher ist als GND (nur dieser Fall ist sinnvoll), dann wird im Abschaltfall eine positive Gegeninduktionsspannung am Drain des IRFP460 auftreten. Die Diode wirkt dann eindeutig als Zenerdiode.

[shaun]

Hmmtja, wo Du Recht hast... der Strom durch die Induktivität fliesst im Abschaltmoment in die selbe Richtung wie vorher, also Richtung MOSFET-Drain. Ergo ist dort die Spannung höher als Ub und der Strom fliesst über die Supressordiode und die Speisequelle.