Een BC557 beschermen tegen zelfinductie

Geen!, (ESD=Elektro Static Discharge) ofwel statische ontlading.

Maar je bedoeld waarschijnlijk de inductiespanning die de motor genereert bij uitschakelen.
Die inductieve piek kan je opvangen met een diode in sper over plus en min van de motor. Die piek is namelijk tegengesteld gepolariseerd aan de voedingsspanning en wordt dan "kortgesloten" door de diode als hij optreed, verder doet de diode niets.
De kathode^(streep) aan de plus, anode aan de min.

ja correct, hoge inductiespanning, vroeg me af hoeveel dit kon zijn , diode optie ken ik maar lijkt me sterk dat ik met zo'n klein motortje mijn transistor opblaas?...ik begrijp ook dat de meeste transistors niet beschermt zijn tegen hoge spanningen zowel inductie als esd?

De inductiespanning kan best hoog oplopen ook bij een klein motortje of een relaisspoeltje.

Hoe hoog precies hangt af van een heel aantal parameters maar het kan makkelijk honderden volt zijn.

Ik zou dus ZEKER de diode plaatsen, anders gaat je transistor er vroeg of laat aan.

Een transistor is geschikt voor de spanning waarvoor 'ie gemaakt is.
(heeft weinig zin om een transistor voor 300v geschikt te maken als de voeding een penlite cel is...)
Inductie moet je altijd zelf maatregelen voor (tegen) treffen, vaak zijn componenten in mindere mate wel enigszins esd proof. (verder ook een zaak van de ontwerper van een schakeling)

Zo'n diode is absoluut nodig, anders blaas je de transistor (vroeger of later) een keer op.
Een BC557 is trouwens wel een miezerig torretje om een motortje aan te sturen...

Inductie van een relais / motortje is prima in staat een torretje te slopen.
Zeker een kleinsignaaltransistor als een 557
99.99% van de transistors heeft hier inderdaad geen eigen bescherming voor. Een array zoals een ULN2003 wel, die is daar dan ook specifiek voor ontworpen.

Let ook op dat je motortje niet te veel stroom trekt, een 557 is maar bruikbaar tot 100mA (en dat is het absolute maximum, liever blijf je daar ruim onder)

is het pwm of aan/uit? in dat laatste geval is een onstoor C'tje over de motor ook effectief tegen de EMK pieken.

inductie niet onderschatten. met een beetje transistor een kleine spoel op enkele khz schakelen kon ik uit een 9V accu met die pieken een condensator op 1500V krijgen. dus die pulsen zijn hoger

Op 23 augustus 2022 15:37:46 schreef fcapri:
inductie niet onderschatten.

Mij heeft de spoel van een 24V luchtventiel een keer van een ladder "af geschopt"

Wat er eigenlijk gebeurt is. er loopt een stroom door de spoel. Een spoel slaat net zoals een condensator energie op. Een spoel doet dat in het magnetisch veld.
Je schakelt de transistor uit en de stroom stop? Nee dus de spoel wil niet dat de stroom stop en gaat proberen om een alternatieve stroomkring te maken. De spanning in de spoel word nu zoveel hoger dat het meestal wel een alternatieve stroomkring vind. Theoretisch kan die spanning oneindig hoog worden maar in de praktijk kan dat niet, de spoel vind wel een alternatieve stroomkring of de energie is voortijdig opgebruikt en gebeurt er verder niets.
Het is dus het beste om zelf te zorgen voor een alternatieve stroomkring anders word het voor je gedaan.

Mij heeft de spoel van een 24V luchtventiel een keer van een ladder "af geschopt"

Maar lucht is ook heel erg sterk als het windkracht 12 is val ik ook van de ladder. .

[Bericht gewijzigd door benleentje op dinsdag 23 augustus 2022 21:23:19 (12%)]

ok dank

Met een 557 schakel je de plus van de motor. Dus als de motor aan is is de spanning daar bijna de voeding. Jij zei 3V, dus zal de voeding wel 3.3 zijn. Zet je dan de 557 uit, dan wil de spoel stroom blijven laten lopen. Dus die maakt de kant dat ie aan de tor hangt 0V. De spanning over de tor is nu 3.3V... kan ie hebben er loopt geen stroom. Dan maakt de motor de spanning -10V. Nog steeds zegt de 557: Nope, kan ik hebben: Geen stroom! Dan maakt de motor de spanning (An offer you can't resist!) -100V. De tor kan dat niet meer hebben en geeft toe dat er dan toch maar wel stroom kan lopen.

De hoeveelheid energie die op die manier uit de spoel in de tor gedumpt wordt die is beperkt: Dat is de energie die in de zelfinductie van de motor zat. Mijn hypothese is dat torren kapot gaan van "te heet worden". Dus als die hoeveelheid energie de tor niet te heet maakt dan zou het goed kunnen gaan.

Maar je weet niet hoe "op het randje" het is. En als de fabrikant er geen cijfers over publiceert (en dat deden ze niet in de tijd van de '557) dan weet je eigenlijk helemaal niet wat er wel en niet toegestaan is. En dan is het dus niet toegestaan.

Bij moderne mosfets krijg je deze gegevens soms wel. Bijvoorbeeld bij de IRF540 staat er 15 mJ:

https://www.vishay.com/docs/91021/irf540.pdf

Mijn hypothese is dat torren kapot gaan van "te heet worden". Dus als die hoeveelheid energie de tor niet te heet maakt dan zou het goed kunnen gaan.

De isolatie laag van transistor is maar beperkt van dikte. Als de spanning te hoog word slaat die isolatie door. Ik ben van menig dat die doorslag altijd iets van schade doet aan de transistor hij slaat niet voor niets door. Hoeveel doorslagen hij kan overleven weet je niet maar het gaat niet heel lang goed.

Maar je weet niet hoe "op het randje" het is.

Dat klopt maar je weet wel welke spanning de transistor aankan.

[Bericht gewijzigd door benleentje op dinsdag 23 augustus 2022 22:17:23 (12%)]

Op 23 augustus 2022 22:07:19 schreef rew:

Maar je weet niet hoe "op het randje" het is. En als de fabrikant er geen cijfers over publiceert (en dat deden ze niet in de tijd van de '557) dan weet je eigenlijk helemaal niet wat er wel en niet toegestaan is. En dan is het dus niet toegestaan.

Soar karakteristieken bestaan al héél lang. Akkoord, niet voor de 557 omdat dit voor zijn beoogde normale toepassing niet nodig is. (small signal tor).

beetje als een waarschuwingssticker in een fiatje 500 om de maximale onderdoor hoogte bij bruggen in de gaten te houden, heeft geen zin, jajaja.. in Madurodam wel

Beste Vincent, de inductiepieken bij uitschakelen zijn zeker een aandachtspunt.
Als het een collectormotortje is, kan ook de collector/borstelelovergang tijdens het draaien piekjes geven. Dat kun je oplossen met een condensatortje.

Maar heb je al aan de stroom gedacht? Lijkt me kritischer.
Een BC557 heeft een maximale collectorstroom van slechts 100mA.
Er zijn maar heel weinig 5V motortjes die met minder genoegen nemen, zeker bij het aanzetten.Ook al zijn het kleine motortjes.

Euh, Benleentje, Rew heeft gelijk, een halfgeleiderjunctie gaat niet stuk door de doorslag , maar door de dissipatie.

Als je bijvoorbeeld bij een diode de inverse spanning opdrijft, zal die boven een kritisch punt niet doorslaan als bv een condensator, maar gaan zeneren.

Neem bvb een diode 1000V,1A 1W. zoals 1N4007.

Als de diode bij het opdrijven van de inverse spanning in avanlanche gaat, dan blijft er 1000V over de diode, en zelfs met een stroom van 0.1A, een tiende van de maximale stroom verstookt ie nog 100W, terwijl 1W het maximum is en gaat dus direct stuk door warmteontwikkeling.
Bij transistoren gaat het ook ongeveer zo.

Er zijn maar heel weinig 5V motortjes die met minder genoegen nemen, zeker bij het aanzetten.Ook al zijn het kleine motortjes.

Maar ze zijn er wel ook zijn het er maar weinig. Je hebt motortjes van slechte enkele milimeters doorsnede. Zelfs stappen motoren van 6mm doorsnede.

https://aliexpress.com/item/32890570001.html

Maar je het wel gelijk bij een motor moet je niet de nominale stroom nemen maar rekening houden met de maximale stroom die er kan lopen en dan een transistor nemen die er ruim boven zit

[Bericht gewijzigd door Sine op woensdag 24 augustus 2022 00:13:25 (23%)]

Op 23 augustus 2022 22:07:19 schreef rew:
Mijn hypothese is dat torren kapot gaan van "te heet worden". Dus als die hoeveelheid energie de tor niet te heet maakt dan zou het goed kunnen gaan.

Maar je weet niet hoe "op het randje" het is. En als de fabrikant er geen cijfers over publiceert (en dat deden ze niet in de tijd van de '557) dan weet je eigenlijk helemaal niet wat er wel en niet toegestaan is. En dan is het dus niet toegestaan.

Bij moderne mosfets krijg je deze gegevens soms wel. Bijvoorbeeld bij de IRF540 staat er 15 mJ:

https://www.vishay.com/docs/91021/irf540.pdf

Die hypothese is te kort door de bocht.

Overspanning kan doorslag laten ontstaan, en daarbij is de energie die de tor ingepompt word veel kleiner dan de energie die voor maximale opwarming gespect is.

Die IRF540 als voorbeeld, een enkele Avalanche Energy mag zelfs 230mJ zijn. Dat zou overeen komen met een ESD schok van 68kV (Human Body Model). Normale ESD waarden voor FETs zijn 250-500V, misschien een enkele 1kV.
Het is absoluut ondenkbaar dat een IRF540 een 68kV schok overleefd.

Die Avalanche energy is alleen van toepassing op een specifieke vorm van opwarming, die kun je niet doortrekken naar iedere vorm van mishandeling.

Voor de bipolaire tor van TS geld waarschijnlijk dat de collector-emittor spanning te hoog word. Dan ontstaat doorslag tussen de collector en emittor.
Omdat de basis daar met een dun laagje tussen zit, wordt alle energie op dat kleine stukje geconcentreerd. En kan een kleine hoeveelheid energie grote schade veroorzaken.

Op 23 augustus 2022 23:46:23 schreef benleentje:
[...]Maar ze zijn er wel ook zijn het er maar weinig. Je hebt motortjes van slechte enkele milimeters doorsnede. Zelfs stappen motoren van 6mm doorsnede.

Tuurlijk, uurwerkmotortjes bijvoorbeeld.
Maar misschien kan Vincent12 ons bijlichten over welk soort motortje het gaat.
Een aandahtspuntje, minstens even belangrijk als de overspanning, want een 0.1A transistor is doorgaans te licht om de meeste motortjes te sturen die een beginner in handen krijgt, tenzij het echt om zo'n microminiatuurtje gaat.

Op 24 augustus 2022 04:00:21 schreef blurp:
Die hypothese is te kort door de bocht.

Als je van de FET de gate laat doorslaan denk ik ook dat er relatief-direct permanente schade ontstaat en dat de boel niet wacht op "opwarming" voordat ie kapot gaat.

Maar als je in een gemiddeld datasheet gaat kijken naar de max continuous current en de "max power" dan zit dat vaak heel dicht bij mekaar (als je het omrekent). Ook van bijvoorbeeld een led verwacht ik dat de "max reverse spanning: 5V" gewoon een vermogens-kwestie is. Als ie 3V 20mA kan hebben is dat 60mW. Zet er eens 30V max 2mA op en kijk wat er gebeurt. (ik heb een zwik leds die dan nog niet doorslaan, dan moet je naar 60V, 1mA...). Als de zenerspanning dan zeg 15V wordt, dan kan je uitrekenen dat je 4mA bij 60mW zou mogen sturen, dus dan kan je de stroom opvoeren naar 4mA. Dan een uur laten staan en kijken of de led het nog doet. Wat nou max spanning 5V "ABSOLUTE MAXIMUM"?

Wat nou max spanning 5V "ABSOLUTE MAXIMUM"?

haha. Natuurlijk zijn de grenzen nooit zo hard er is altijd wel een schemerzone waar meerdere scenario's mogelijk zijn. Maar hoe vaak komt het voor dat je bij die 60V je ook die energie weet te beperken eigenlijk alleen als je daar bewust naar ontwerp toch?

Er was laatst een topic over de BE overgang van een transistor dat je die als zenerdiode kan gebruiken. Dat schijnt redelijk te werken zonder dat de transistor daarvan defect gaan. Een toch als je dan die transistor inzet in bv een simpele audio versterker dan hoor of merk je de negatieve gevolgen ervan. Terwijl de versterking en werking normaal is.

Maar FET weet daar een stuk meer van ik heb het topic alleen maar gelezen.

Wat ik gelezen heb word er wel vaker een component zo net buiten zijn origine specificaties gebruikt maar dat is niet iets voor een beginner maar eerder voor wie echt weet wat hij aan het doen is. Zelf respecteer ik die absolute maximum waarden meestal wel omdat een een iets groter fetje ook niet veel duurder is.

Op 24 augustus 2022 19:28:08 schreef benleentje:
[...]Wat ik gelezen heb word er wel vaker een component zo net buiten zijn origine specificaties gebruikt maar dat is niet iets voor een beginner maar eerder voor wie echt weet wat hij aan het doen is. Zelf respecteer ik die absolute maximum waarden meestal wel omdat een een iets groter fetje ook niet veel duurder is.

Hier is een voorbeeld van gebruik buiten spec:
https://www.dos4ever.com/TiT/TiT.html#breakdown

Ik heb dat zelf geprobeerd en het lukt perfect om een nixiebuisje met BC547 transistors te sturen in plaats van de meer gebruikelijke MPSA42. Voor iets meer commercieel zou ik dat uiteraard niet doen, maar het is interessant als experiment.

Op 24 augustus 2022 15:02:40 schreef rew:
...Als de zenerspanning dan zeg 15V wordt, dan kan je uitrekenen dat je 4mA bij 60mW zou mogen sturen, dus dan kan je de stroom opvoeren naar 4mA. Dan een uur laten staan en kijken of de led het nog doet. Wat nou max spanning 5V "ABSOLUTE MAXIMUM"?

Klopt natuurlijk, als je een LED als (slechte) zener gebruikt kun je hem ook belasten als zener. Het verschil tussen een gewonde diode en een zenerdiode is het doteringsprofiel van de N en P lagen, dat bij een zenerdiode zo gekozen word dat het gewenste effect optreed.

Maar dat is een specifiek bijeffect dat bij een LED toevallig optreed doordat een diode die gemaakt is om licht te geven toevallig ook goed zenert.

Neem je een gelijkrichtdiode, die gemaakt is om een zo laag mogelijke reverse-current te hebben dan werkt het niet zo: de doorslagspanning van de depletielaag is lager dan de zenerspanning, en de diode is al een twee-richtingsdiode voordat hij zou kunnen zeneren.

Consclusie: Er zijn verschillende manieren waarop componenten aan Electrische Overstress kunnen overlijden.

Natuurlijk kun je het natuurkundig-filosofisch bekijken: Overslag impliceert heel snel bewegende ladingsdragers: Die zijn thermodynamisch gezien heet

Op 25 augustus 2022 03:35:55 schreef blurp:
[...]

Neem je een gelijkrichtdiode, die gemaakt is om een zo laag mogelijke reverse-current te hebben dan werkt het niet zo: de doorslagspanning van de depletielaag is lager dan de zenerspanning, en de diode is al een twee-richtingsdiode voordat hij zou kunnen zeneren.

IS dat zo? De meeste elektronici houden het bij een degelijk ontwerp en zijn niet zo bezig hoe een halfgeleider zich buiten zn specs gedraagt.
Maar het is wel interessant.

Ik heb altijd geleerd en zonder meer aanvaard dat een halfgeleiderjunctie bij overspanning in zener of avalanche mode gaat.
Omdat de spanning dan op die waarde blijft steken, en niet inklapt en
de stroom bepaald wordt door de aangesloten belasting krijg je een zeer hoge dissipatie waardoor de diode thermisch vernield wordt.
Bij een beperkte overbelasting komt die in kortsluiting, bij heftiger stromen springt de chip zelfs kapot.
Als het om een trage diode gaat en steile transientpieken, kan het zijn dat de chip nog maar gedeeltelijk in geleiding is, en zelfs bij relatief kleine stromen reeds plaatselijk op een klein oppervlak oververhit zodat de grenslaag in elkaar diffundeert en verdwijnt wat onomkeerbaar is.

De vele COers die een gebruiksklare werkplaats hebben, kunnen dit toch even snel en makkelijk proberen met bv een 1n4001, een regelbare voeding en een serieweerstand, zo gekozen dat bij zeneren de maximale opgegeven dissipatie niet overschreden wordt en naderhand bevestigen of de diode al dan niet stuk is?

De vele COers die een gebruiksklare werkplaats hebben, kunnen dit toch even snel en makkelijk proberen met bv een 1n4001

Ik heb 2x een 1N4001 op mijn 0-500V voeding aangesloten en ze hebben geen problemen met die spanning.

Voeding en gebruikte kabels zijn goed een externe voltmeter gaf ook die spanning aan. Ook nog even met de loep gekeken en de tekst op de body is toch echt 1N4001.

Een 1n4148 aangesloten en die zenert op 144V bij 1mA.
Nu al ca 1minuut en nog steeds 144V.
Als diode in geleding aangesloten en is niet stuk

Ik ga nu eerst even wat eten en kijken of ok nog een bakje vind met een diode met en lage sperspanning. Zal wel een schottky diode worden.

DE 1N4118 begaf het bij ca 151V en 5mA maar ging niet in sluiting oid. Hij is nu open en kan er 500V opzetten.

Een 1N5819 schottky 40V - 1A. (1,2W)
In sper aangesloten : 65V bij 16mA = ca 1W
In geleiding aangesloten en diode werkt. Uf = 0.181V

Weer in sper: 62V en 25A en na 1 minuut nog steeds

2de test met nu echt Uv gemten
Uv diode vers uit het bakje = 0.189V
Sper: 66V met 26mA >> 1,6W
Uv = 0.187V

sper: 59V,35mA, 2W
Uv 0.182V en langzaam oplopend naar 0.187

Sper 50V, 41mA, 2,05W
Sper 46V, 45mA
43V, 50mA
40V, 55mA
38V, 60mA
36V, 65mA
34V, 70mA
Uv = 0.191V

33V, 80mA beginnend vanaf 66V om te zakken naar 33V
30V 90mA
29V 100mA
23V 125mA
16V 200mA

Uv = 0.189V
In sper bij 1mA is de spanning weer 66V
En als ik er in sper gewoon 30V op zet is er geen stroom.

Er daarna in 1 keer in reverse er een stroom van 200mA door sturen is hij wel gelijk defect. Mar als je dat dus langzaam opvoert zakt de sperspanning steeds in verder naar beneden.

Wat is uw conclusie heer GD?

Bedankt Benleentje, het bevestigt hoe ik erover dacht. Dat een halfgeleiderjunctie niet echt doorslaat maar vernield wordt door de warmteontwikkeling door de combinatie van een hoge 'zener'spanning en stroom.

Bizar dat een 4001 500 V weerstaat. Maar het schijnt zo te zijn dat men bij de productie niet exact kan bepalen wat de max inverse spanning zal zijn.
Men meet dus enkel exemplaren uit en stempelt dan de hele batch met een cijfer tussen 1 en 7. Mogelijk raken toch exemplaren tussen die fout gestempeld worden. In jouw geval niet erg natuurlijk, andersom zou dat wel het geval zijn.