Wahl der richtigen Schottky Diode

[simonj.]

Hallo,

ich habe eine kurze Frage zur Wahl der richtigen Schottky Diode um einen Segler mit 80a Regler und 6 Servos gegen einen BEC-Kurzschluss abzusichern.

Habe folgenden Typ noch hier:
Typs 1N 5822
Sperrspannung U(R) 40V
Durchlassstrom I(F) 3A
Durchlassspannung U(F) 525mV

Reicht diese aus?
Oder welche Werte sollte das Bauteil für mein Vorhaben haben?

VG und danke vorab

Simon

 

[WundererM]

3A If sind etwas schwachbrüstig, insbesondere weil die Diode das nur bei max 25° schafft. Im warmen Rumpf im Sommer kann das schnell zu knapp werden.
Schau dir die 80SQ045N an. Die kann 8A ab und gibt etwas Reserve

 

[fmandel]

Ich habe folgende in meiner Elektronik-Krabbelkiste gefunden und erfolgreich im Segler verbaut:

10SQ050 Schottky Diode 10A 50V axial​

 

[FAG_1975]

Hallo Simon,

schau Dir mal die SBX 2040 oder SBX 2540 an. Etwas überdimensionieren kann nicht schaden.

 

[simonj.]

Danke euch.

habe 10 Stück 10SQ045 für 7 Euro bekommen.

VG

Simon

 

[Hans 2022]

Hallo Kollegen,

wenn ich die Datenblätter der von euch verwendeten Dioden so anschaue glaube ich, dass die total überdimensioniert sind. Welchen Nutzen sollen solche Dimensionen bei Servokabeln mit maximal 0,5 mm2 und den herkömmlichen JST-Steckern haben. Ich bin kein Elektroniker aber ich glaube auch, dass die Dioden am besten funktionieren, wenn man sie nach den tatsächlichen Werten (Daten) konfiguriert.

Ich verwende seit Jahren die SB 520, 20V 5A, 5,3 mm Durchmesser 9 mm lang. Selbst die ist schon überdimensioniert, sie verträgt kurzzeitig 150 A, aber sie lässt sich von den Maßen her noch recht gut in die Servoleitung vom Regler einlöten. Ich habe sie schon minutenlang mit 10 V und 30A belastet und sie hat es gut überstanden.

Ich bin der Meinung, dass die 1N 5822, 3A 40V, (120 W) von Simon absolut ausreichen ist. Die verträgt ja kurzeitig auch 80 A. Mit einem Durchmesser von 4,8 mm lässt sie sich auch noch gut einlöten.

Da würde mich schon einmal interessieren wie das die Elektronik Experten aus dem Forum sehen.

Gruß Hans

 

[simonj.]

Hallo Hans,

guter Punkt.
Wer möchte dazu nochmal Stellung nehmen?

Wie ich gelesen habe, ist abseits der Diode auch der Typ des Pufferakkus und die Spannung des BECs wichtig zu beachten, wenn man eine Absicherung mit Pufferakku baut und diesen nicht überladen will.

Mein BEC liefert 7,4 Volt und ich überlege ob ich einen 2s life mit einer Nennspannung von 6.6 Volt , oder 2s Lipo mit 7,2 Volt nehmen soll. Wenn meine Annahmen richtig sind, müsste das BEC ja dann beide Typen bis 7,4 Volt laden, oder?

Könnte hier vielleicht auch noch mal jemand eine Empfehlung oder Formel geben?

VG

Simon

 

[Hans 2022]

Hallo Simon,

ich verwende bei meinen Modellen mit HV-Servos auch kleine 2S Lipos und die Spannung vom Puffer Akku gleicht sich der BEC-Spannung an. Du musst halt berücksichtigen, dass sich durch die Diode die BEC-Spannung noch reduziert. Die von mir verwendete Diode reduziert die Spannung um ca. 0,3V. Es können aber auch bis zu 0,7 V sein kommt aber auf die Diode an.

Bei einer BEC-Spannung von 7,4 V kann es sein, dass du mit 2S Life besser dran bist. Das musst du einfach messen bevor du dir einen Puffer Akku kaufst.

Gruß Hans

 

[ingoh.]

Hallo zusammen,

also wie ich das hier aus dem Kontext verstehe ist der Plan eine zweite Backup-Versorgung mittels Diode zu realisieren?
Einen "BEC Kurzschluss" zu vermeiden kann man (meines einfachen Verständnis) nicht einfach mit einer Diode realisieren.
Um welchen Typ Backup sprechen wir denn? Evtl. von einer zweiten Spannungsversorgung?

Simon, du sprichst davon den Pufferakku zu laden, den Backup-Akku??
Habe ich hier was übersehen, oder reden hier schon alle von den gleichen Fakten?

Gruß, Ingo

 

[FAG_1975]

Könnte hier vielleicht auch noch mal jemand eine Empfehlung oder Formel geben?

Hallo Simon,

schau mal >hier<

 

[akay]

Den Spannungsabfall mit Diode kann ich bestätigen. Ich habe am BEC 8.2V zur Verfügung, am Empfänger kommen 7,8V an. Das paßt aber ganz gut mit einem LiIon Akku als Stützakku zusammen. Die Spannung von normalerweise 4,1V halten die LiIon nicht lange, meistens sind sie schon nach dem ersten Einschalten wieder unter 8V. Dafür bleiben sie zwischen 7,8V und ca. 7,3V ziemlich lange stabil. So bleibt der LiIon im Bereich um die 80% seiner Kapazität und lebt damit voraussichtlich ziemlich lange.

 

[WundererM]

Kurze Stellungname warum so große Dioden empfohlen worden sind: Sicherheit!

Mag schon sein, dass eine Diode mit 3A einen kurzen Peak von 80A aushält. Aber nur im uS-Bereich. Sprich wenn mal ein Servo blockieren sollte und auch nur kurz 3 bis 4A zieht, geht das über die Peak-Belastung drüber hinaus. Und dann geht die Diode durch und in Kurzschluss. Im Normalbetrieb würde die 3A vielleicht auch reichen, ist aber eng auf Kante genäht. Insbesondere wenn man die Degradierungs-Diagramme bei höherer Temperatur ansieht. Mit 35° im Sommer ist dann die Luft weg. Es mach also keinen Sinn, wegen 30cent und 1,3g mehr herumzufuchsen und dafür Risiko zu fahren.
Ist wie bei einer Brücke, da kalkuliert der Statiker auch mit Sicherheitsfaktor 3 und genau so gehe ich bei der Auslegung von solchen Bauteilen dran.
Das ist auch mit ein Grund, warum z.b. Elektrogeräte aus den 80ern heute noch laufen und die modernen Dinger schön nach 2/3 Jahren den Geist aufgeben: weil heute die Bauteile sehr eng dimensioniert werden während man früher immer etwas "Sicherheitsluft" mit einkalkuliert hat.

 

[nichtgedacht]

... Ich habe sie schon minutenlang mit 10 V und 30A belastet und sie hat es gut überstanden.
...
Da würde mich schon einmal interessieren wie das die Elektronik Experten aus dem Forum sehen.

Die Verlustleistung ist das Produkt aus Strom und Vorwärtsspannung.

Diese hier hat eine Uf von nur 0,25V

https://www.reichelt.de/schottky-gleichrichterdiode-40-v-20-a-axial-5-4-x-7-5-mm-sbx2040-3g-p276728.html?&trstct=pos_6&nbc=1

Gruß Dieter

 

[S_a_S]

Dieter,

bitte Datenblätter richtig lesen: Die 0,25V gelten bei 125°C und 5A - dazu das Diagramm auf S. 2 rechts.
Bei Raumtemperatur sind es dann (steht auch als Text) <0,45V bei 5A bzw <0,53V bei 20A - aber bei Raumtemperatur bleibt die Diode nicht lange...

Die 2,25W Verlustleistung bei Raumtemperatur führen - wegen <10K/W junction-ambient - zu einer Erhöhung von 22,5°C, die 10,6W bei 20A zu einer Junction-Temperatur von über 130°C. Da ist im DC-Durchlassbetrieb aber nur noch 10A erlaubt (Derating-Kurve oben links).

Allerdings sollte man auch nicht verschweigen, dass bei hohen Temperaturen der Sperrstrom deutlich ansteigt. 15mA sind zwar aus BEC oder Akku keine ernstzunehmende Last, aber ein ideales Ventil damit auch nicht mehr.

Für den Einsatz an einem mit 5A angegebenen BEC aber nach wie vor passend.

Last- und temperaturabhängiger Spannungsabfall an der Diode steht irgendwie im Widerspruch zu CCCV-Ladeverfahren. Bei 8,4V maximaler BEC-Spannung wird zwar ein LiPo/LiIon nicht überladen, aber auch nicht voll... Und inwieweit zur Redundanzerhöhung ein Akku ohne eigene Entkopplung sinnvoll sein soll, lasse ich mich jetzt nicht tiefer aus.

Grüße Stefan

 

[nichtgedacht]

Hallo Stefan,

natürlich ist die Spannung in Durchlassrichtung von Strom und Temperatur abhängig.
Diese Diode hat aber eine besonders kleine Uf und ist daher thermisch günstig.

Ich wollte eigentlich Hans darauf hinweisen, dass die 10V die irgendwo oben den Strom treiben irrelevant sind.

Zum Datenblatt:
Das Diagramm auf der zweiten Seite oben links zeigt den zulässigen Strom in % von MAX in Abhängigkeit von der Umgebungstemperatur nicht von der Sperrschicht Temperatur.

Zu Deiner Rechnung:
Nehmen wir zum Start eine heiße Diode an, 125 Grad Sperrschicht Temperatur.

Dann haben wir bei 10A ca. 0,33 V Uf -> 3,3W
Bei 40 Grad Umgebungstemperatur bekommen wir bei typischer Kühlung über die Drähte mit diesem Wärmewiderstand:
40 + 10 * 3,3 = 73 Grad Sperrschichttemperatur

Die Diode kühlt dann also erst mal ab.
Würde die Sperrschicht auf 25 Grad abkühlen (was ja nicht geht wenn es Draußen 40 Grad hat),
würde bei 10A die Verlustleistung auf 4,2 W steigen.

Neue Rechnung:
40 + 10 * 4,2 = 82 Grad Sperrschichttemperatur.

Die tatsächlich sich einstellende Sperrschichtemperatur liegt also irgendwo zwischen 73 und 82 Grad bei 10A und 40 Grad Umgebung.

Warum also sollte diese Diode nur für ein 5A BEC geeignet sein.
Die langweilt sich bei 10A

Gruß Dieter

 

[S_a_S]

die hängt im warmen Schrumpfschlauch...

(abgesehen davon wäre 10A Dauerstrom für die Empfangsanlage und Servos auch ein thermisches Problem)

Grüße Stefan

 

[Hans 2022]

Hallo Dieter,

ich verwende für meine Regler, außer den Kolibris da braucht man ja keine Diode, die SB 520, 20V 5A. Die hat bis jetzt immer bestens funktioniert. Ich habe sie ja einmal mit der BEC-Leistung meines Sunrise Reglers 7,4 V und 6 A 15 Minuten belastet und das war überhaut kein Problem. Nach 15 Minuten war die Dioden Temperatur bei 89°C und die Differenzspannung zwischen Eingang und Ausgang bewegte sich zwischen 0,6 und 0,7V. Auch höhere Belastungen mit 10V und 15-30A hat sie ganz gut überstanden.

Ich würde aber gerne kleinere Dioden verwenden das heißt mit kleineren Durchmessern. Ich kann mich mit so großen Kalibern wie die Kollegen verwenden (8 mm Durchmesser) in 0,25 mm2 Kabeln nicht anfreunden. Erst verkable ich alles sauber über S-BUS und dann verwende ich einen solchen Brummer von Diode.

Welche Diode kann man bei solchen BEC-Leistungen (7,4V 6A) verwenden, die auch eingeschrumpft noch nach was ausschauen? Am liebsten wären mir Durchmesser um die 4 mm oder kleiner.

Gruß Hans

 

[Rüdiger]

Ich würde aber gerne kleinere Dioden verwenden das heißt mit kleineren Durchmessern. Ich kann mich mit so großen Kalibern wie die Kollegen verwenden (8 mm Durchmesser) in 0,25 mm2 Kabeln nicht anfreunden. Erst verkable ich alles sauber über S-BUS und dann verwende ich einen solchen Brummer von Diode.

Welche Diode kann man bei solchen BEC-Leistungen (7,4V 6A) verwenden, die auch eingeschrumpft noch nach was ausschauen? Am liebsten wären mir Durchmesser um die 4 mm oder kleiner.

Die Physik lässt sich nicht überlisten und das Aussehen von sicherheitsrelevanten Bauteilen .... ohne Worte

Nett grinsend,

Rüdiger

 

[Hans 2022]

Hallo Rüdiger,

ein 7,4 V und 6A BEC hat eine Leistung von ca. 44W, wobei ich mir gar nicht sicher bin wie lange die herkömmlichen Regler so eine Leistung überhaupt aushalten. Eine 3A 40V Diode hält 120W aus das ist für mich schon eine dreifache Sicherheit. Außerdem ist ja noch der Stütz Akku da wegen dem brauch ich ja die Diode.

Ich setze den Alarm der Akkuspannung immer um 0,5V-1V unter normal und das funktioniert bestens. Ich habe bei meinem Hotliner zweimal die 4 mm Kontakte und einmal die Lötverbinder der Zellen verbrannt, bzw. abgebrannt. Es ging zwar der Motor nicht mehr aber die Landung funktionierte einwandfrei, es war auch nichts eilig.

Ausschlaggebend ist natürlich welches Modell ich damit ausrüste, bzw. welches Equipment da verbaut ist aber da verwendet man ja sowieso dementsprechende Regler.

Gruß Hans

 

[Rüdiger]

Eine 3A 40V Diode hält 120W aus das ist für mich schon eine dreifache Sicherheit. Außerdem ist ja noch der Stütz Akku da wegen dem brauch ich ja die Diode.

Ohne jetzt auf's Datenblatt geschaut zu haben: Die hält keine 120W aus, irgendwo bei spätestens 5 Watt raucht die ab. Du rechnest hier falsch, die Leistung, der die Diode ausgesetzt ist, ist die Durchlassspannung mal dem Strom. Rechnen wir mal angenommen mit 0,5V Durchlassspannung mal 3A sind wir bei 1,5 Watt.

Jetzt solltest du mal ins Grübeln kommen

Nette Grüße,

Rüdiger