LED statt Z-Diode

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TheByte
Stammgast

#1 erstellt: 21. Mrz 2010, 17:18

Hi,
gestern hab ich nach langer Suche einen Schaltplan für einen N64-zu-USB-Adapter gefunden:

Klick mich an.
Da ich aber keine Z-Dioden mit 3,6V da hatte,
hab ich mir überlegt, ob für D2 und D3 nicht auch blaue LEDs (U=3,3-3,6V)funktionieren.
Nach kurzem Ringen mit meinem Gewissen (:D) hab ich die einfach mal eingebaut und siehe da: es funktioniert

Aber nicht lange... nach etwa 10 Minuten höre ich den "USB-Gerät-entfernt"-Sound
und auch die LEDs leuchten nicht mehr

Auf einen Verdacht löte ich also die LEDs aus und schließ die an mein Netzteil an. Was sehe ich?
Beim Hochdrehen der Spannung passiert nichts. Kein schwaches Glimmen. Nichts.
Also weitergedreht und schlagartig geht die LED an

Nach dem Einbau geht der Adapter auch wieder, jedoch auch wieder für ein paar Minuten.
Dieselbe Prozedur nochmal => geht wieder für kurze Zeit.

Also meine Frage: da ja wohl die LEDs was damit zu tun haben,
würde ich gern wissen, ob das, was ich gerade mit denen anstelle, falsch ist, oder ob ich evtl. eine schlechte LED-Lieferung bekommen habe (in der Vergangenheit ist mir schonmal soetwas passiert).

mfG und Danke schonmal für Antworten/ Hilfe.

tiki
Inventar

#2 erstellt: 21. Mrz 2010, 18:06

Hallo,
die Z-Dioden sollen dort wohl als Spannungsbegrenzer wirken. Richtigerweise setzt man entsprechend kapazitätsarme TVS ein, um auch ESD-Ereignissen gewachsen zu sein,

siehe z.B. hier. Suche bitte z.B. nach Transient voltage suppressor (TVS) for USB.
Leuchten dürfen die Dioden eigentlich nie, dann wäre ja der Begrenzungsfall eingetreten. Generell sind LED für diesen Zweck völlig ungeeignet, weil selbst ziemlich ESD-empfindlich.

zucker
Inventar

#3 erstellt: 21. Mrz 2010, 18:09

Hallo,

da in der Schaltung die Ströme, will heißen die Stromquelle als Ganzes fehlt:
Von der Sache her kann man mit LED`s auch Ströme stabilisieren - allerdings müßten diese dann andersrum rein. Die LED hat ihren Stromfluß mit Spannungsverlust von der Anode zur Kathode, eine Z wird immer im Sperrbetrieb geschalten.

TheByte
Stammgast

#4 erstellt: 21. Mrz 2010, 18:26

Hi,

@tiki:

Z-Dioden sollen dort wohl als Spannungsbegrenzer wirken

Ja.
Die LEDs müssten eigentlich schon leuchten,
da ich ja am µC 5V-Pegel habe, diese aber von den Dioden begrenzt werden. Ich denke, dass das schon stimmt.
Ich schau mal nach den TVS, Danke für den Tip

@zucker:
Stromquelle fehlt? Was meinst du

Das mit der pn-Ausrichtung hab ich schon bedacht, keine Panik

zucker
Inventar

#5 erstellt: 21. Mrz 2010, 19:11

Ja - nee,

vergiss es, war eben etwas abwesend.

pelowski
Hat sich gelöscht

#6 erstellt: 21. Mrz 2010, 21:53

Hallo,

wenn die LEDs als Spannungsbegrenzer dienen sollen, dann muss die normal anliegende Spannung kleiner als die Schwellspannung sein.

Wenn die LEDs zur Spannungsstabilisierung dienen sollen, benötigen sie eine Stromquelle, d.h. hier: einen Vorwiderstand.

Grüße - Manfred

tede
Inventar

#7 erstellt: 22. Mrz 2010, 09:07

Hallo,

die
USB Datenleitungen habe normalerweise 3,3V Pegel, die Dioden dürfen im Normalbetrieb nicht leiten.

Beim Controller sollte der USB-Teil auch mit 3,3V versorgt werden.

Ausser die Dioden sollten die 5V Ausgangspegel des Controllers auf eine 3,3V verträgliche Spannung reduzieren. (was ich vermute)

Die LED' müssten dann leuchten wenn der Controller Daten sendet.

Kann der Controller die benötigten ca. 20mA auf diesen Ausgängen auf dauer treiben ?

Grüße
Thomas

[Beitrag von tede am 22. Mrz 2010, 09:11 bearbeitet]

Kay*
Inventar

#8 erstellt: 22. Mrz 2010, 14:12

Wenn die LEDs zur Spannungsstabilisierung dienen sollen, benötigen sie eine Stromquelle, d.h. hier: einen Vorwiderstand.

LED's brauchen immer einen Widerstand zur Strombegrenzung,
damit fallen sie als Schutz für USB ohnehin aus.

Daneben glauche ich kaum, dass LED's hinreichend Kapazitäts-/Leckstrom-arm sind, um sie auf einer USB-Datenleitung verwenden zukönnen.

Für USB gibt's spezielle Schutzsteine!

TheByte
Stammgast

#9 erstellt: 22. Mrz 2010, 17:29

Hi,

@pelowski:

die normal anliegende Spannung kleiner als die Schwellspannung

Und das heißt?

Sorry, aber ich versteh nicht ganz...

@tede:

Beim Controller sollte der USB-Teil auch mit 3,3V versorgt werden.

Welcher USB-Teil? Entweder ganz oder gar nicht

auf eine 3,3V verträgliche Spannung reduzieren.

Genau dafür sollten die da sein.

Kann der Controller die benötigten ca. 20mA (...)auf dauer treiben ?

Ja, zumindest sollte er.

Eine Frage stellt sich aber noch:
warum erscheint das Problem immer erst nach ein paar Minuten?

tede
Inventar

#10 erstellt: 23. Mrz 2010, 08:47

Hallo,

@thebyte

von Microchip z.b. gibt es Microcontroller bei denen die Spannung für die USB-Treiberstufe intern auf 3,3V reduziert wird. Der Rest läuft mit 5V.

In der Schaltung ist auch ein Hinweis auf einen 3,3V Regler zu sehen.

Thomas

TheByte
Stammgast

#11 erstellt: 23. Mrz 2010, 13:47

Hi tede,

das mit den µCs ist gut zu wissen

Das werde ich vllt. beim nächsten USB-Projekt berücksichtigen.

In der Tat gibt es einen 3,3V-Regler in der Schaltung.
Soll ich daraus lesen, dass ich mal versuchen sollte,
den Atmega mit 3,3V laufen zu lassen?

mfG

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