Warum zündet die Zenerdiode nicht bei der angegebenen Spannung?

Ich habe folgendes Schema, das als Überspannungs- und Verpolungsschutz dienen würde:

schematisch

Simulieren Sie diese Schaltung – Mit CircuitLab erstellter Schaltplan

Sowohl D1 als auch D2 sind auf 15 V +/- 5 % ausgelegt, was theoretisch eine maximale Durchbruchspannung von 15,75 V erzeugen sollte. Als Spannungsquelle dient ein Labornetzteil. Wenn ich anstelle der Sicherung F1 einen Überbrückungsdraht verwende, wechselt das Netzteil nur in den Strombegrenzungsmodus, aber das Brechstangenteil funktioniert wie erwartet, jedoch nicht mit der gewünschten Spannung von 15 V. Ich habe es mehrmals versucht, sowohl mit als auch ohne Last R3 (ich verwende eine Heizung als Last). Die Ergebnisse sind die gleichen:

  1. Die Spannung am Ausgang fällt auf Null, wenn der Eingang 16,9 V überschreitet. Wenn das Netzteil auf 16,9 V eingestellt ist, liegt am Ausgang dieselbe Spannung an. Wenn ich 0,1 V mehr hinzufüge, feuert die Brechstange und der Ausgang fällt auf Null.
  2. Ich habe den Spannungsabfall an D1 gemessen, er übersteigt 15 V. Wenn der Eingang 16,9 beträgt, beträgt die D1-Spannung etwa 16,3 V, viel zu hoch im Vergleich zur Spezifikation.
  3. Ich verwende ein zweites DMM, um die D1-Spannung zu messen. Wenn sich der Eingang 16,9 V nähert, fällt die Ausgangsspannung manchmal auf Null, wenn ich D1 mit Sonden berühre, aber das Brechstangenteil wird nicht ausgelöst (das Netzteil zeigt 16,9 V am Ausgang).

Fragen sind: Wie erkläre ich, was ich sehe, und wie stelle ich die Brechstange so ein, dass sie bei genau 15 V feuert? Ich denke, ich könnte 13 V Zener gebrauchen, aber ich mag es nicht zu spielen, ohne klar zu verstehen, was vor sich geht.

Haben Sie sich die SCR-Triggerspannung zwischen dem Gate und der Kathode angesehen, die zum Zünden des SCR erforderlich ist?
Erwägen Sie auch, den TL431 anstelle einer Zenerdiode zu verwenden. Siehe das Beispiel electro-tech-online.com/articles/…
Der 100-Ohm-Widerstand ist möglicherweise viel zu niedrig. Außerdem feuert der Zener NICHT; Bei einem Zener gibt es kein scharfes Einschalten.
@ G36 SCR ist VS-25TTS08S-M, Datenblatt besagt, dass Vt 1,25 V beträgt, wenn ich es richtig lese. Ich habe immer noch keine Ahnung, wie ich erklären soll, was ich sehe
@analogsystemsrf wie kann ich den richtigen Wert berechnen?
Ihre Crowbar-Schaltung wird bei Vz + Vt mehr oder weniger auslösen, nicht wie erwartet bei 15 V. Und vergessen Sie auch nicht den über SCR benötigten Auslösestrom.
Verwenden Sie 1.000 Ohm. Sie erhalten keinen präzisen Trigger, es sei denn, Sie implementieren eine Schaltung mit Analogkomparator und Präzisionsspannungsreferenzen.
@analogsystemsrf danke für den Rat. Aber was ist die Idee dahinter? Warum 1k und nicht zum Beispiel 10k? Eine genaue Auslösung ist nicht erforderlich. Die Idee ist, zu verhindern, dass der Ausgang über 15 V steigt, falls der Benutzer versehentlich ein 18-V- oder 24-V-Wandnetzteil anschließt.

Antworten (1)

Die Nenn-Zenerspannung für einen BZX384 scheint bei 5 mA zu liegen, während Sie das Gerät mit 7 mA durch den Widerstand plus dem Strom verwenden, der zum Auslösen des SCR erforderlich ist.

Versuchen Sie, den Widerstand von R1 zu erhöhen, dies sollte die Auslösespannung Ihrer Brechstangenschaltung senken.

Wie hast du 7 mA berechnet?
Ich bin davon ausgegangen, dass Sie 0,7 V benötigen, um den SCR auszulösen, und dass sich eine Spannung über einem 100-Ohm-Widerstand entwickelt. Es wäre hilfreich gewesen, wenn Sie einen Link zum SCR-Datenblatt bereitgestellt hätten. Wenn zum Auslösen 1,25 V erforderlich sind, müssen Sie einen Zener mit einer niedrigeren Spannung wählen, wenn Sie nahe 15 V brechen möchten. Es ist unmöglich, bei 15 V " genau " auszulösen, also müssen Sie mit einem Fehler leben.
ach, jetzt verstehe ich. Danke! Aber ich bin immer noch ein bisschen verwirrt. Das Datenblatt besagt, dass die Trigger-Gate-Spannung 2 V (max.) beträgt. Aber viele andere Quellen geben an, dass sich die Gate-Kathode ähnlich wie eine Diode verhält, dh der Spannungsabfall beträgt 0,7 V
@Zhenek Beide sind wahr, typisch und max sind selten gleich. Sie werden jede Spannung zwischen diesen mit unterschiedlichen Geräten, Tageszeiten, Temperaturen usw. erwarten. Verwenden Sie einen TLV431 als Spannungsprüfer, um einen SCR / Triac richtig auszulösen.
Willkommen in der realen Welt. Ihr SCR löst mit einer Spannung von weniger als 2 V am Gate aus. Vielleicht 0,7 V, vielleicht weniger, vielleicht mehr und mit Schwankungen aufgrund der Temperatur. Entsprechend gestalten.