Was killt die Freilaufdiode?...

F

Frank Scheffski

Guest
Hallo allerseits,


ich habe hier eine Schaltung mit einem Miniatur-Hochstromrelais (12V,
Ri=250 Ohm, L=100mH), die bei einem ungeplanten Betriebszustand
(Versorgungsspannung ausgefallen) zu einem Zerhacker wird, sprich die
am Ausgang noch anliegende Spannung versorgt die Spule, die das Relais
anziehen läßt und der Öffnungsvorgang am Kontakt unterbricht dann die
Spulenspannung wieder. Soweit so schlecht, aber was mich am meisten
umtreibt, ist die Tatsache, daß die 1N4148, die als Freilaufdiode
direkt an der Spule sitzt, das nicht lange überlebt.

Woran liegt das? Zu langsam? Überlast?
Wer hätte da eine Idee?

MfG

Frank
--
Kann Spuren von Sonnenblumenöl enthalten!
 
J

Jürgen Jänicke

Guest
Am 22.06.2022 um 23:54 schrieb Frank Scheffski:
Hallo allerseits,


ich habe hier eine Schaltung mit einem Miniatur-Hochstromrelais (12V,
Ri=250 Ohm, L=100mH), die bei einem ungeplanten Betriebszustand
(Versorgungsspannung ausgefallen) zu einem Zerhacker wird, sprich die
am Ausgang noch anliegende Spannung versorgt die Spule, die das Relais
anziehen läßt und der Öffnungsvorgang am Kontakt unterbricht dann die
Spulenspannung wieder. Soweit so schlecht, aber was mich am meisten
umtreibt, ist die Tatsache, daß die 1N4148, die als Freilaufdiode
direkt an der Spule sitzt, das nicht lange überlebt.

Woran liegt das? Zu langsam? Überlast?
Wer hätte da eine Idee?

Einfach mal z.B. mit einer 1N4007 testen?

Mfg J.J.
 
O

Ole Jansen

Guest
Am 22.06.22 um 23:54 schrieb Frank Scheffski:
Hallo allerseits,


ich habe hier eine Schaltung mit einem Miniatur-Hochstromrelais (12V,
Ri=250 Ohm, L=100mH), die bei einem ungeplanten Betriebszustand
(Versorgungsspannung ausgefallen) zu einem Zerhacker wird, sprich die
am Ausgang noch anliegende Spannung versorgt die Spule, die das Relais
anziehen läßt und der Öffnungsvorgang am Kontakt unterbricht dann die
Spulenspannung wieder. Soweit so schlecht, aber was mich am meisten
umtreibt, ist die Tatsache, daß die 1N4148, die als Freilaufdiode
direkt an der Spule sitzt, das nicht lange überlebt.

Wer hätte da eine Idee?

In der Spule ist nach dem Abschalten die Energie w=0.5*L*I² gespeichert.
Die die muss \"entsorgt\" werden. Ein Teil heizt die Spule, ein Teil
die Diode.

Im \"Zerhackerbetrieb\" wird die Diode überlastst.

O.J.
 
A

Axel Berger

Guest
Frank Scheffski wrote:
> Wer hätte da eine Idee?

Im Prinzip sollte Deine Diode nie mehr als 12 V und 50 mA sehen, das
kann eine 4148 im Dauerbetrieb. Du mußt genauer hinsehen, wo und warum
das offenbar überschritten wird.


--
/¯\\ No | Dipl.-Ing. F. Axel Berger Tel: +49/ 221/ 7771 8067
\\ / HTML | Roald-Amundsen-Straße 2a Fax: +49/ 221/ 7771 8069
 X in | D-50829 Köln-Ossendorf http://berger-odenthal.de
/ \\ Mail | -- No unannounced, large, binary attachments, please! --
 
A

Axel Berger

Guest
Axel Berger wrote:
> wo und warum

<INGRID>
Wird die Relaisspule im Fehlerfall in der vorgesehenen Richtung mit
Strom beaufschlagt?
</INGRID>


--
/¯\\ No | Dipl.-Ing. F. Axel Berger Tel: +49/ 221/ 7771 8067
\\ / HTML | Roald-Amundsen-Straße 2a Fax: +49/ 221/ 7771 8069
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V

Volker Bartheld

Guest
On Wed, 22 Jun 2022 23:54:34 +0200, Frank Scheffski wrote:
ich habe hier eine Schaltung mit einem Miniatur-Hochstromrelais (12V,
Ri=250 Ohm, L=100mH), die bei einem ungeplanten Betriebszustand [...]
was mich am meisten umtreibt, ist die Tatsache, daß die 1N4148, die
als Freilaufdiode direkt an der Spule sitzt, das nicht lange
überlebt. Woran liegt das? Zu langsam? Überlast?

100V maximale Sperrspannung auf Dauer zu gering, 4A Stoßstrom zu
niedrig. Schau Dir das Relais am (Speicher)Oszi an, ggfs. andere Diode
mit dickeren Backen und vielleicht einen Längswiderstand zur
Strombegrenzung verwenden.

Volker
 
J

Joerg Niggemeyer

Guest
In message <jp37bh92b3544eeopcpcl7f6qb273gifqo@4ax.com>
Frank Scheffski <usenet@alles-moppelkotze.de> wrote:

Hallo allerseits,

ich habe hier eine Schaltung mit einem Miniatur-Hochstromrelais (12V,
Ri=250 Ohm, L=100mH), die bei einem ungeplanten Betriebszustand

> Woran liegt das? Zu langsam? Überlast?
Die Diode ist \"schnell\" und kann eigentlich 50mA dauerhaft, unter
der Voraussetzung, dass sie ihre Verlustwärme los wird ;-)

Insofern könnte ich mir vorstellen, dass ein Ringing unter Umständen
die Sperrspannung überschreitet ??

> Wer hätte da eine Idee?

Idee um das Abzustellen?

Also man nimmt erheblich Stress aus so einem Dingens, wenn
man einfach den Abschaltvorgang des Spulenstroms verlangsamt, so
dass im \"Treiber-Schalter\" des Relais etwas mehr \"Verlust\" entsteht....
Allerdings wundert mich ohnehin, wie das von dir da angesteuert wird,
wenns zu einem Relaisgebratzel kommen kann - aber du hast ja
den Ausfall noch rechtzeitig bei dir auf dem Tisch bemerkt ;-)



--
 
H

Hans-Peter Diettrich

Guest
On 6/23/22 8:52 AM, Volker Bartheld wrote:
100V maximale Sperrspannung auf Dauer zu gering, 4A Stoßstrom zu
niedrig.

Der Strom wird nicht höher als im Magnetfeld der Spule gespeichert
(50mA), die Sperrspannung nicht höher als die Versorgungsspannung (12V).

Vielleicht ist ja die Diode falsch herum eingebaut?

DoDi
 
F

Frank Scheffski

Guest
Jürgen Jänicke schrieb am Thu, 23 Jun 2022 07:13:35 +0200:

>Einfach mal z.B. mit einer 1N4007 testen?

Die kann das sicher ab, findet aber dort keinen richtigen Platz.
Hab jetzt erstmal eine 4148 in MELF statt SOD eingebaut.


MfG

Frank
--
Kann Spuren von Sonnenblumenöl enthalten!
 
F

Frank Scheffski

Guest
Axel Berger schrieb am Thu, 23 Jun 2022 08:16:09 +0200:

>Im Prinzip sollte Deine Diode nie mehr als 12 V und 50 mA sehen

Das war so der Plan bei der Bauteilauswahl.

Wird die Relaisspule im Fehlerfall in der vorgesehenen Richtung mit
Strom beaufschlagt?

Ja, da ändert sich nichts. Der \"Sternpunkt\" der Schaltung ist ein
Anschluß für einen Notstrom-Akku. Dort hängt auch der + der
Relaisspule mit drauf.
Am Öffner des Relais hängt das zu versorgende Gerät, das auch noch mal
einen kleinen Akku hat, also ggf. auch eine Spannung liefern kann.
Das Relais wird mit einem BSS138 nach Masse geschaltet und dessen Gate
hängt über eine LED mit Vorwiderstand und den PullUp des Ports am AVR
auf +, ist also regulär immer angezogen. Bei Ausfall (CPU/Strom) soll
der Akku aber immer an das Gerät durchgeschaltet werden, von daher muß
ich da mit dem Öffner arbeiten.
Trenne ich nun die Schaltung von der Versorgung, speist das externe
Gerät zurück und über das erst noch abgefallene Relais bekommt der
Sternpunkt +12V. Jetzt fließen irgendwelche Ströme (Spannungsteiler
zum A/D) und das Gate wird positiv genug, um das Relais anziehen zu
lassen, worauf es sich dann selbst die Spulenspannung abschaltet.
Brrrrrrrrrrrrrrrrrrrrr.

Das Geschnarre ist nicht weiter schlimm, aber daß dabei die Elektronik
das Bein hebt, ist halt weniger schön.
Für eine getrennte Ansteuerung von LED und REL fehlt mir ein freier
Port, da muß ich wohl noch zwei Transis einbauen und dann das Gate
niederohmiger auf Masse legen.

MfG

Frank
--
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F

Frank Scheffski

Guest
Hans-Peter Diettrich schrieb am Thu, 23 Jun 2022 10:08:23 +0200:

Der Strom wird nicht höher als im Magnetfeld der Spule gespeichert
(50mA), die Sperrspannung nicht höher als die Versorgungsspannung (12V).

Vielleicht ist ja die Diode falsch herum eingebaut?

Dann würde der Schalttransistor nicht alt werden und das Relais nicht
anziehen.

MfG

Frank
--
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O

Ole Jansen

Guest
Am 23.06.22 um 11:06 schrieb Frank Scheffski:
Jürgen Jänicke schrieb am Thu, 23 Jun 2022 07:13:35 +0200:

Einfach mal z.B. mit einer 1N4007 testen?

Die kann das sicher ab, findet aber dort keinen richtigen Platz.
Hab jetzt erstmal eine 4148 in MELF statt SOD eingebaut.

Die UF4007 gibt es auch in MELF.

O.J.
 
H

Hans-Peter Diettrich

Guest
On 6/23/22 11:23 AM, Frank Scheffski wrote:
Hans-Peter Diettrich schrieb am Thu, 23 Jun 2022 10:08:23 +0200:

Vielleicht ist ja die Diode falsch herum eingebaut?

Dann würde der Schalttransistor nicht alt werden und das Relais nicht
anziehen.

Wer zuerst stirbt ist länger tot.

DoD
 
F

Frank Scheffski

Guest
Hans-Peter Diettrich schrieb am Thu, 23 Jun 2022 14:12:39 +0200:

Dann würde der Schalttransistor nicht alt werden und das Relais nicht
anziehen.

Wer zuerst stirbt ist länger tot.

Stympt, den Tod durch Induktionsspannung würde der Transi nicht mehr
erleben...

MfG

Frank
--
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N

Newdo

Guest
Wenn während die Diode noch den Freilaufstrom leitet der Transistor
eingeschaltet wird, fliesst u.U. kurzzeitig ein relativ hoher
Kommuntierungsstrom.
Ggf. hilft ein gut dimensionierter Snubber in RC oder RCD über der Diode.

Macht sich im Zerhackerbetrieb auch bzgl. EMV eventuell ganz gut.

- Udo

Am 22.06.2022 um 23:54 schrieb Frank Scheffski:
Hallo allerseits,


ich habe hier eine Schaltung mit einem Miniatur-Hochstromrelais (12V,
Ri=250 Ohm, L=100mH), die bei einem ungeplanten Betriebszustand
(Versorgungsspannung ausgefallen) zu einem Zerhacker wird, sprich die
am Ausgang noch anliegende Spannung versorgt die Spule, die das Relais
anziehen läßt und der Öffnungsvorgang am Kontakt unterbricht dann die
Spulenspannung wieder. Soweit so schlecht, aber was mich am meisten
umtreibt, ist die Tatsache, daß die 1N4148, die als Freilaufdiode
direkt an der Spule sitzt, das nicht lange überlebt.

Woran liegt das? Zu langsam? Überlast?
Wer hätte da eine Idee?

MfG

Frank
 
F

Frank Scheffski

Guest
Ole Jansen schrieb am Thu, 23 Jun 2022 07:15:33 +0200:

In der Spule ist nach dem Abschalten die Energie w=0.5*L*I² gespeichert.
Die die muss \"entsorgt\" werden. Ein Teil heizt die Spule, ein Teil
die Diode.

Im \"Zerhackerbetrieb\" wird die Diode überlastst.

Hab\'s jetzt mal freifliegend aufgebaut, mit einer bedrahteten
Standard-4148 und die Wärmebildkamera sieht _keinerlei_ Erwärmung des
Diodenkörpers.

Aber ich habe die Drähte nicht gekürzt und das Oszi sieht an der Diode
Spannungsspitzen bis -50V
Na hoppala!

MfG

Frank
--
Kann Spuren von Sonnenblumenöl enthalten!
 
L

Leo Baumann

Guest
Am 23.06.2022 um 22:16 schrieb Frank Scheffski:
Ole Jansen schrieb am Thu, 23 Jun 2022 07:15:33 +0200:

In der Spule ist nach dem Abschalten die Energie w=0.5*L*I² gespeichert.
Die die muss \"entsorgt\" werden. Ein Teil heizt die Spule, ein Teil
die Diode.

Im \"Zerhackerbetrieb\" wird die Diode überlastst.

Hab\'s jetzt mal freifliegend aufgebaut, mit einer bedrahteten
Standard-4148 und die Wärmebildkamera sieht _keinerlei_ Erwärmung des
Diodenkörpers.

Aber ich habe die Drähte nicht gekürzt und das Oszi sieht an der Diode
Spannungsspitzen bis -50V
Na hoppala!

Repetitive peak reverse voltage VRRM 100 V
Reverse voltage VR 75 V
 
F

Frank Scheffski

Guest
Frank Scheffski schrieb am Thu, 23 Jun 2022 22:16:39 +0200:

Aber ich habe die Drähte nicht gekürzt und das Oszi sieht an der Diode
Spannungsspitzen bis -50V

Ich nehm alles zurück, die Diode hatte wohl einen weg. Mit einer
anderen 4148, oder einer ZD15 oder einer blauen LED ist alles in
Butter, keine negativen Peaks, dafür aber vereinzelt positive Spitzen
bis ca. 20V

>Na hoppala!

Keine Bauteile verwenden, die auf dem Tisch rumliegen, wer weiß, wer
die schon im Mund hatte...

MfG

Frank
--
Kann Spuren von Sonnenblumenöl enthalten!
 
V

Volker Bartheld

Guest
On Thu, 23 Jun 2022 22:16:39 +0200, Frank Scheffski wrote:
Ole Jansen schrieb am Thu, 23 Jun 2022 07:15:33 +0200:
In der Spule ist nach dem Abschalten die Energie w=0.5*L*I² gespeichert.
Im \"Zerhackerbetrieb\" wird die Diode überlastst.
Hab\'s jetzt mal freifliegend aufgebaut, mit einer bedrahteten
Standard-4148 und die Wärmebildkamera sieht _keinerlei_ Erwärmung des
Diodenkörpers.

Die ersten COBs, die Maurice mit Experimenten zur Ultrakurzzeitblitzerei
gekillt hat, wurden auch nicht signifikant warm. Zum Hintergrund der
Apparatur hier mehr:

https://petermobbs.wordpress.com/2015/02/06/experiments-with-led-based-flash-gun-for-high-speed-photography/
https://www.youtube.com/watch?v=8hdAv_MRyY4

Einem der wenigen Dokumente, die es zum Pulsbetrieb von (Leucht)Dioden
gibt...

https://cree-led.com/media/documents/XLampPulsedCurrent.pdf

.... ist zu entnehmen, daß es in solchen Fällen auch um eine maximale
Stromdichte geht (meist in A/m^2) oberhalb derer Metallmigration
einsetzt und sich irgendwelche Bonddrähte auslöten. Das sind lokale
Ereignisse, die man am Gehäuse mit seiner vergleichsweise hohen
Wärmekapazität nicht sieht.

Aber ich habe die Drähte nicht gekürzt und das Oszi sieht an der Diode
Spannungsspitzen bis -50V

Ach. Achwas. Wo doch die induzierte Spannung niemals höher als die
Versorgungsspannung (12V) werden kann (Message-ID:
<jhilg9Fbgo5U1@mid.individual.net>). Du mußt Dich irren.

Volker
 
J

Joerg Niggemeyer

Guest
In message <m7j9bhh0or71np1re0rnsbocdfn2isp5b7@4ax.com>
Frank Scheffski <usenet@alles-moppelkotze.de> wrote:


Keine Bauteile verwenden, die auf dem Tisch rumliegen, wer weiß, wer
die schon im Mund hatte...
Du wer sonst ? ;-)


Bei deinem ersten Post dachte ich gekillte Diode wurde gegen eine neue
getauscht und der Fehler trat dann wiederholt auf.

Zumindest liegt es doch nahe, das Fehlerbild zu wiederholen , bevor man
dann einen unerklärlichen Fehler postet ;-)

Aber wie sieht denn überhaupt das Schaltbild dazu aus, dass es überhaupt
zu so einem Zerhacktem kommen kann (Das würde ich in der Ansteuerung
irgendwie dann sowieso abstellen ) und die dazu gehörenden Spike
scope Bilder wären ja auch ganz nett zu betrachten gewesen...

--
 

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