FAQ Elektronische Bauteile

Black Nova

New member
Hier erkläre ich kurz alle elektronischen Bauteile die in der Moddingszene häufig verwendet werden.

Diode
Dioden lassen den Strom nur in eine Richtung durch, in die andere Richtung sperren sie (daher auch die Bezeichnung Sperrdiode)

Dioden sind in verschiedenen Größen erhältlich, je nachdem, wieviel Strom man Durchlassen will. Überstreitet man diesen Maximalstrom, geht die Diode kaputt und leitet entweder garnicht mehr oder in beide Richtungen.

Eine Diode besitzt zwei Anschlüsse. Die Durchlaßrichtung wird durch einen schwarzen oder weißen Ring an einem Ende, nämlich der Kathode, der Diode angezeigt. Der Strom fließt also in Richtung Anode, die Richtung Kathode ist nicht möglich. Allerdings verlieren sich etwa 0,7V (das nennt man Vref) in diesem Bauteil, das Bedeutet, dass die Ausgangsspannung (Vout) ca. 0,7 Volt kleiner ist als die Eingagsspannung (Vin). In Wirklichkeit schwankt dieser Vref Wert allerdings (zwischen 0,2V und 1V).

Potentiometer
Potentiometer (auch Potis genannt) sind im Grunde Trimmer. Das sind einstellbare Widerstände.
Der Unterschied zwischen Poti und Trimmer ist, das Potis für den häufigen Gebrauch gemacht, Trimmer nur selten betätigt werden. Für Trimmer benötigt man Werkzeug zum Einstellen.
Aus diesem Grund sind An Potis Drehachsen angebracht.
Potis gibt es in verschiedenen Bauformen, ihr könnt euch diese unter www.reichelt.de oder bei eurem Elektronik Händler anschauen und bei letzterem mit Freundlichem Fragen sogar zeigen lassen.
Die High-End Form der Potis sind Die Motor-Potis. Diese sind zum Einen per Hand einstellbar, oder, wenn man per Fernbedienung die Lautstärke ändert, dreht sich das Poti von selbst.
Das ganze Geheimnis hinter dieser Sache ist ein kleiner Motor an der Achse. Die Fernbedienung steuert also diesen Motor an. Leider sind diese Potis verdammt groß und teuer.

NTC/PTC

NTCs und PTCs sind eigentlich nichts anderes als Widerstände. Es gibt aber einen Unterschied: Sie reagieren auf Temperaturänderungen.
NTC (Negative Temperature Coefficient): Dieses Bauteil verkleinert bei steigender Temperatur den Widerstand.
PTC (Positive Temperature Coefficient): Dieses Bauteil vergrößert bei steigender Temperatur den Widerstand. Daraus ergibts sich,dass eigentlich alle Widerstände PTCs sind, weil ihr Widerstand bei Hitze steigt,
aber auch nur wenig.
Die Widerstandsangabe auf den Bauteilen bezieht sich auf Raumtemperatur.
Mit NTCs werden einfache Lüftersteuerungen in Computern gemacht. Ist es kühl im Rechner, weil die Maschine vor sich hin gammelt, steigt der
Widerstand im NTC an. Am NTC hängt dann z.B. der Netzteillüfter, der nun weniger Strom bekommt,also langsamer dreht.
Wenn man nun wieder an den Rechner geht, sinkt der Widerstand, und der Lüfter dreht schneller.

Elkos
Elektrolyt-Kondensatoren sind im Aufbau gleich mit den normalen Kondensatoren.
Man sollte die Angaben (Umax) beachten, weil die Elkos sonst schnell platzen und der Gestank und das Geräusch pervers sind.

Der Hauptunterschied zwischen normalen Kondensatoren und Elkos ist, das die Polung der angelegten Spannung nicht egal ist.
Das schöne an Elkos ist, dass man riesige Kapazitäten bauen kann, ohne dass die Bauteile zu groß werden.

Relais
Relais sind elektromechanische Schalter und bestehen aus zwei Komponenten:
1. Erregerkontakt, bestehend aus einer Spule
2. Ein oder mehrere Arbeitskontakte

Die Funktionsweise ist recht simpel:
Wird der Erregerkontakt von Strom durchflossen, so bildet die Spule ein Magnetfeld aus. Das Feld wiederum zieht den Arbeitskontakt an, dieser wechselt seine Arbeitsstellung.
Schaltet man den Strom durch den Erregerkontakt ab, bricht das Magnetfeld zusammen und der Arbeitskontakt fällt in seine Ruhelage zurück.

Relais gibt es in den verschiedensten Ausführungen:
Umschalter:
Hierbei leitet der Arbeitskontakt zwischen zwei Kontakten hin und her.
Schließer:
Zwei Anschlüsse des Arbeitskontaktes werden verbunden.
Öffner:
Zwei Anschlüsse, im Ruhezustand verbunden, werden getrennt.

Mit vergleichsweise kleinen Relais können sehr hohe Spannungen bzw. Ströme geschaltet werden. Auch ist es kein Problem, mehere Stromkreise mit einem einzigen Signal zu schalten, es gibt Relais mit mehreren Arbeitskontakten. Ein Vorteil ist die mögliche galvanische Trennung von Stromkreisen, d.h. die einzelnen Stromkreise haben keinerlei leitende Verbindung miteinander.

Ein Nachteil ist das recht langsame Schalttempo.Es liegt im 10-Millisekunden-Bereich ausserdem benötigt man einen recht hohen Erregerstrom und ein Magnetfeld, das mit einer sog. Löschdiode von Hableitern ferngehalten werden muß. Für Ultra-Silent-Modder ist auch das vernehmliche klicken eines Relais Grund, Relais zu meiden.

Löschdiode
Die sogenannte Löschdiode ist immer erforderlich, wenn Halbleiter verwendet werden, um den Erregerkontakt eines Relais anzusteuern. Würde man die Diode weglassen, würde der Ansteuerhalbleiter zerstört werden.
Spulen erzeugen ein Magnetfeld, das sich aber nicht sofort aufbaut. Vom Trafo kennen wir den Effekt, das eine Spule, die von einem sich verändernden Magnetfeld durchzogen wird, eine Spannung induziert. Leider passiert das auch beim Aufbau des Magnetfeldes. Noch blöder ist, das die Spannung reziprok gepolt ist. Folglich scheint das Relais beim durchschalten einen gewissen Widerstand zu besitzen, der aber rasch nachlässt. Wenn wir nun den Strom durch den Erregerkontakt abschalten, bricht das Magnetfeld zusammen. Prompt gibt es durch Induktion eine Spannungsspitze, die andersherum gepolt ist, und unseren Transistor oder jeden anderen Halbleiter zerstört.

Darum sollte man immer Löschdioden in Sperrichtung zum Erregerstromkreis schalten, damit diese Spannungsspitze kurzgeschlossen wird.
 

fr34k

New member
Zum Relais sollte man vielleicht noch Anmerken das die meisten Relais eine Löschdiode schon mit eingebaut haben und daher der Erregerkontakt nicht erpolt angeschlossen werden sollte. (ist meistens mit einem + Zeichen am Kontakt gekennzeichnet oder auf dem gehäuse ist eine Schematische Zeichnung), sonst erlebt die Diode einen kurzen moment der erleuchtung :)

und ist kaputt und unbrauchbar.