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4. Der größte Wert der Verlustleistung der Z-Diode wird erreicht, wenn sie im Leerlauf betrieben wird. Wir wollen nun anhand dieses Schaltbildes die einzelnen Bauteilewerte berechnen. Beginnen wir mit der LED. Diese soll eine rote LED sein mit einer Durchlaßspannung von 1.6 Volt und einem Durchlaßstrom von 20 mA. Als Z-Diode nehmen wir eine mit 5.6 Volt Z-Spannung. Die Differenz dieser beiden Spannungen (4 Volt) muß an dem Widerstand R V2 abfallen. Diesen Wert geben wir in die Widerstandsberechnung ein und wir erhalten einen Widerstand mit 220 Ohm (E12-Reihe). Für R V2 setzten wir also einen 220 Ohm Widerstand ein. Um R V1 berechnen zu können, müssen wir erstmal den Gesamtstrom berechnen. Dieser setzt sich zusammen aus dem Laststrom (der LED = 0.02 A) und dem Mindeststrom durch die Z-Diode. Dieser Mindeststrom durch die Z-Diode ist abhängig vom Z-Dioden-Typ. Hat man kein Datenblatt zur Hand, sollte die folgende Formel ausreichen: Der Gesamtstrom beträgt demnach 29 mA. Nun müssen wir noch festlegen welche maximale Eingangsspannung vorhanden sein soll. Legen wir sie mal auf 16 Volt fest. Das würde bedeuten, daß an dem Widerstand 10.4 Volt (16 - 5.6) abfallen müssen. Die Berechnung des Widerstandswertes können wir nun anhand des Ohmschen Gesetzes leicht durchführen:
Diesen Wert geben wir in die Widerstandsberechnung ein und wir erhalten einen Widerstand mit 330 Ohm (E12-Reihe). Aber Vorsicht! Auch die maximale Verlustleistung des Widerstands sollten wir beachten, denn: Der standardmäßige 1/4 Watt Widerstand reicht also nicht aus. Wir müssen zum höher belastbaren 1/2 Watt Widerstand greifen. Den Nachteil dieser Schaltung möchte ich euch aber nicht vorenthalten, denn damit die Z-Diode die Spannung konstant halten kann, ist eine Mindestspannung in Höhe der Z-Dioden-Spannung (hier 5.6 Volt) nötig. Der "Arbeitsbereich" der Schaltung liegt demnach zwischen 5.6 und 16 Volt (siehe oben).
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Diesen Wert geben wir in die Widerstandsberechnung ein und wir erhalten einen Widerstand mit<br />
330 Ohm (E12-Reihe).<br />
Aber Vorsicht!<br />
Auch die maximale Verlustleistung des Widerstands sollten wir beachten, denn:<br />
Der standardmäßige 1/4 Watt Widerstand reicht also nicht aus. Wir müssen zum höher belastbaren<br />
1/2 Watt Widerstand greifen.<br />
Den Nachteil dieser Schaltung möchte ich euch aber nicht vorenthalten, denn damit die Z-Diode die<br />
Spannung konstant halten kann, ist eine Mindestspannung in Höhe der Z-Dioden-Spannung (hier<br />
5.6 Volt) nötig. Der "Arbeitsbereich" der Schaltung liegt demnach zwischen 5.6 und 16 Volt (siehe<br />
oben).
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