Wodurch werden Bypassdioden zerstört? Teil 1 Überspannung

Hier im Blog wurde schon des Öfteren darüber berichtet, wie man defekte Bypassdioden in Solarmodulen entdecken kann und welche Fehlerbilder typischerweise auftreten. Hier soll es nun einmal darum gehen, warum Bypassdioden eigentlich kaputt gehen. Der Artikel soll also dazu beitragen, besser zu verstehen, welche Ereignisse zur Zerstörung einer Bypassdiode führen.

Um auch neue Leser, die möglicherweise noch nicht so viel Erfahrung mit der Photovoltaik gesammelt haben, mitzunehmen, möchte ich hier zunächst nochmal kurz beschreiben, was eine Bypassdiode eigentlich ist und welche Funktion sie innerhalb eines Solarmoduls hat.
Die wichtigste Funktion der Bypassdioden ist es, die Solarzellen vor Überhitzung zu schützen. Warum das so ist, soll kurz erklärt werden.

Das Bild zeigt den prinzipiellen Aufbau eines Solarmoduls mit 60 kristallinen Solarzellen und 3 Bypassdioden.
Das Bild zeigt den prinzipiellen Aufbau eines Solarmoduls mit 60 kristallinen Solarzellen und 3 Bypassdioden. Das Modul unterteilt sich in 3 Zellblöcke a jeweils 20 Zellen (blau).

Wie man aus dem Schaltbild zum Aufbau eines Solarmoduls erkennen kann, sind alle 60 Zellen des Moduls in Reihe verschaltet, wobei jeweils 1/3 der Zellen also im Beispiel 20 Stck. mit einer Bypassdiode überbrückt werden. Es gibt also 3 identisch verschaltete Zellblöcke innerhalb des Moduls. Die von den einzelnen Solarzellen innerhalb dieses 20er Blocks gelieferte Spannung fällt an der Bypassdiode als Sperrspannung ab. Das Potenzial an der Kathode ist größer als das Potenzial an der Anode. Die Bypassdiode ist in diesem Betriebszustand (fast) stromlos. Warum hier ein “fast” in Klammern auftaucht, wird in einem der nachfolgenden Artikel noch erklärt.
Wird eine Solarzelle innerhalb eines solchen Blockes leicht verschattet, so fließt durch diese verschattete Zelle zunächst der gleiche Strom wie durch die unverschatteten Zellen. In einer Reihenschaltung ist dies nicht anders möglich. Die Zelle kann diesen Strom allerdings nicht mehr in Ihrem MPP (Maximum Power Point) (bei Umpp) liefern, da der Mpp-Strom der verschatteten Zelle niedriger ist als der Strom der unverschatteten Nachbarzellen. Der Arbeitspunkt der Zelle auf der UI-Kennlinie wird daher in Richtung Kurzschlussstrom verschoben. Die Zelle liefert daher bei gleichem Strom eine niedrigere Spannung.

Im Diagramm sieht man, wie sich der Arbeitspunkt bei zunehmender Verschattung der Solarzelle zu kleineren Spannungen hin verschiebt, während der Strom zunächst gleich bleibt.
Im Diagramm sieht man, wie sich der Arbeitspunkt bei zunehmender Verschattung der Solarzelle zu kleineren Spannungen hin verschiebt, während der Strom zunächst gleich bleibt.

Nimmt die Verschattung unserer betrachteten Zelle bei gleich bleibender Einstrahlung zu, so wird die Zelle irgendwann im Kurzschluss betrieben. Das bedeutet sie liefert zwar noch den gleichen Strom wie ihre unverschatteten Nachbarn, sie liefert aber keinen Spannungsbeitrag mehr. Die Zelle wird sich, da nun keine elektrische Energie mehr abgeführt wird, gegenüber Ihren Nachbarn schon leicht erwärmen. Nimmt der Schatten noch weiter zu, so wird die Spannung sogar negativ und die Solarzelle wird zum Verbraucher. Auf einer Thermographieaufnahme des betroffenen Solarmoduls kann man diesen Effekt deutlich erkennen und sieht nun eine im Vergleich zu den benachbarten Zellen deutlich wärmere Zelle.

Das Bild zeigt den Stromfluss durch ein Solarmodul mit einer teilverschatteten Solarzelle. Erst wenn die negative Spannung um ca. 0,4V größer ist als die Summe aller Spannungen der unverschatteten Zellen wird die Bypassdiode leitend. Die Diode übernimmt aber nicht sofort den kompletten Strom. Erst wenn die Zelle vollständig verschattet ist, fließt der Strom ausschließlich durch die Diode. Vorher kommt es zu einer Stromaufteilung zwischen den Zellen und der Diode.
Das Bild zeigt den Stromfluss durch ein Solarmodul mit einer teilverschatteten Solarzelle. Erst wenn die negative Spannung um ca. 0,4V größer ist als die Summe aller Spannungen der unverschatteten Zellen wird die Bypassdiode leitend. Die Diode übernimmt aber nicht sofort den kompletten Strom. Erst wenn die Zelle vollständig verschattet ist, fließt der Strom ausschließlich durch die Diode. Vorher kommt es zu einer Stromaufteilung zwischen den Zellen und der Diode.

Betrachtet man die Spannung an der Bypassdiode bei einsetzender Verschattung, so erkennt man, dass die Sperrspannung (immer noch die Summe aller Zellenspannungen) nun abnimmt, da nur noch 19 Solarzellen eine positive-, eine Solarzelle aber eine negative Spannung aufweist. Bei weiter ansteigender Verschattung unserer Schattenzelle wird die negative Spannung die an dieser abfällt nun so groß, dass die Spannung oben an der Bypassdiode zuerst 0V und irgendwann dann schließlich sogar negativ wird. Das heißt es bildet sich nun ein höheres Potenzial an der Anode als an der Kathode, was bei Bypassdioden dann dazu führt, dass diese leitend werden. Da die Bypassdiode nun einen Teil des Stromes übernimmt, schützt sie die verschattete Zelle davor, dass dort die negative Spannung weiter ansteigt und die Verlustleistung so groß wird, dass die Zelle zerstört wird. Die Bypassdiode übernimmt in diesem Moment aber nicht sofort den gesamten Strom und die Solarzellen werden stromlos. Man hört es oft, dass gesagt wird: “Die Bypassdiode schaltet durch”. Ich möchte an dieser Stelle ausdrücklich darauf hinweisen, dass die Bypassdiode ein passives Bauelement ist. Im Gegensatz zu einem Transistor können passive Bauelemente nicht “durchschalten”. Die Bypassdiode hat, wie jede Solarzelle, eine Kennlinie, die jeder Spannung zwischen Anode und Kathode einen bestimmten Strom zuordnet. Wenn also nun das Anodenpotenzial plötzlich höher wird als das Potenzial der Kathode, so wird die Diode leitend und übernimmt bei steigender Spannung immer mehr Strom. Sie wird allerdings nicht sofort, wie dies fälschlicherweise oft vermutet wird, den kompletten Strom der Zellen übernehmen. Wenn, um bei unserem Beispiel zu bleiben, die verschattete Zelle gerade noch die Hälfte des Stromes ihrer unverschatteten Nachbarn liefern kann, so wird durch alle Zellen des betroffenen Blocks (20 Zellen) genau dieser halbe Strom fließen. Durch die restlichen 40 unverschatteten Zellen der beiden unverschatteten Zellblöcke nebenan kann trotzdem nach wie vor der volle Strom fließen, da unsere Bypassdiode nun die Hälfte des Stromes übernimmt.

Erst wenn die Schattenzelle vollständig verschattet wird und überhaupt keinen Strom mehr liefern kann, wird auch die zugehörige Bypassdiode 100% des Modulstromes übernehmen. Man erkennt bereits an diesen Überlegungen, dass Bypassdioden immer dann besonders beansprucht werden, wenn es zu Teilverschattungen kommt, die ganze Zellen vollständig verdunkeln, während benachbarte Zellen die volle Einstrahlung sehen. Wann Bypassdioden leitend werden, hängt im Betrieb von Photovoltaikanlagen immer auch sehr davon ab, wie der MPP (Maximum Power Point) Regler des Wechselrichters arbeitet. Zieht der MPP Regler zum Beispiel die Spannung extrem weit herunter, stellt also einen Betriebspunkt bei einer Spannung unterhalb der MPP Spannung ein, so können auch dadurch schon vereinzelt Bypassdioden aktiv werden. Es wird dazu kein Schatten benötigt, da grundsätzlich nie alle Solarzellen eines Modulstranges immer den exakt gleichen Kurzschlussstrom haben. Bedingt durch Fertigungstoleranzen und unterschiedliche Verschmutzung gibt es immer Zellen die etwas weniger Strom liefern als andere. Wenn der Wechselrichter nun versucht, dem Modulstrang den maximal möglichen Strom zu entnehmen, so ist dies zwangsläufig damit verbunden, dass sich der gleiche Effekt einstellt, wie er oben für die teilverschattete Zelle beschrieben wurde und einzelne Bypassdioden werden leitend. Auf einer Thermographieaufnahme kann man diesen Effekt sehr gut studieren, da das “leitend werden” der Bypassdioden immer mit einer ungleichen Temperaturverteilung der Zellen verbunden ist. (siehe dieses Video) auf unserem YouTube Kanal.

Im Bild oben wurde der Arbeitspunkt des Solargenerators gezielt so verstellt, dass er unterhalb des MPP (Maximum Power) Point lag. Einige Bypassdioden sind schon leitend geworden und an den betroffenen Modulen wird pro Substring immer mindestens eine Zelle warm.
Im Bild oben wurde der Arbeitspunkt des Solargenerators gezielt so verstellt, dass er unterhalb des MPP (Maximum Power) Point lag. Einige Bypassdioden sind schon leitend geworden und an den betroffenen Modulen wird pro Substring immer mindestens eine Zelle warm. Wenn man das Bild anklickt, sieht man ein Video, bei dem der Arbeitspunkt vom Leerlauf bis zum Kurzschluss verstellt wurde. Während des Vorganges wurden ständig Thermographieaufnahmen gemacht.

Nach dieser etwas längeren Vorrede möchte ich mich nachfolgend damit beschäftigen, wie Bypassdioden typischerweise zerstört werden können. Hier im Blog wurden ja schon einige Artikel darüber geschrieben, wie man die verschiedenen Fehler im Zusammenhang mit Bypassdioden aufspüren kann.
Die wichtigsten beiden Artikel handeln davon, wie man kurzgeschlossene – und offene Bypassdiodenstrecken finden kann.
Hier der Link zum Thema kurzgeschlossene Diodenstrecken und
hier der Link zum Thema offene Diodenstrecken. 
Wer Lust auf noch mehr Artikel zu dem Thema hat kann einfach mal diesem Link folgen.

Eine wichtige Frage im Zusammenhang mit zerstörten Bypassdioden ist immer, wie es denn zur Zerstörung der Diode(n) kommen konnte. Hier steht natürlich insbesondere die Frage im Mittelpunkt, ob es sich um ein äußeres Ereignis gehandelt hat, etwa eine Überspannung durch ein Gewitter, oder ob es sich um Bauteilversagen gehandelt hat?
Im Nachhinein lässt sich diese Frage oft nur schwer beantworten. Im Wesentlichen sind mir in meiner bisherigen Praxis drei Fehlerbilder begegnet. Kurzgeschlossene Bypassdioden, die äußerlich keine Auffälligkeiten gezeigt haben, aber elektrisch vollständig durchkontaktiert waren (0 Ohm zwischen Anode und Kathode), offene Bypassdiodenstrecken, die oft auch mit großer Wärmeentwicklung in der Anschlussdose verbunden gewesen sein müssen und ein Zwischending aus beiden vorgenannten Fehlern, bei denen die Dioden ihre eigentliche Funktion eingebüßt hatten, aber dennoch ein ohmscher Restwiderstand zwischen Anode und Kathode zu messen war. Eine eindeutige Diagnose ist bei allen Fällen immer dann gegeben, wenn es ein Gewitter Ereignis in unmittelbarer Nähe der Anlage gab und in einem Modulstrang nahezu alle Bypassdioden kurzgeschlossen sind. Hier ist es nicht schwierig, eine Überspannung für den Schaden verantwortlich zu machen. In vielen Fällen ist dann auch der Wechselrichter geschädigt.

Das Bild zeigt die Elektrolumineszenzaufnahme einer PV-Anlage, bei der nur eine einzige Bypassdiode ein Überspannungsereignis überlebt hat. Alle anderen Dioden waren kurzgeschlossen.
Das Bild zeigt die Elektrolumineszenzaufnahme einer PV-Anlage, bei der nur eine einzige Bypassdiode ein Überspannungsereignis überlebt hat. Alle anderen Dioden waren kurzgeschlossen.

Manchmal sind aber auch nur vereinzelt Dioden geschädigt oder es lässt sich keine eindeutige Zuordnung zu einem Blitzereignis herstellen.

Das Bild zeigt die Elektrolumineszenzaufnahme eines Modulstranges mit insgesamt 4 defekten (kurzgeschlossenen) Bypassdioden.
Das Bild zeigt die Elektrolumineszenzaufnahme eines Modulstranges mit insgesamt 4 defekten (kurzgeschlossenen) Bypassdioden.


Um besser zu verstehen bei welchen Belastungen eine Bypassdiode typischerweise aufgibt, habe ich mir mal eine größere Menge Schottkydioden besorgt, wie sie typischerweise in PV-Modulen eingebaut werden und habe diese im Labor gezielt malträtiert, in der Hoffnung etwas mehr über diese Bauelemente zu lernen.

Das Bild zeigt eine Schottkydiode vom Typ 10SQ50 mit einem Nennstrom von 10A und einer Sperrspannung von maximal 50V. Dioden dieser Art werden häufig als Bypassdioden verwendet.
Das Bild zeigt eine Schottkydiode vom Typ 10SQ050 mit einem Nennstrom von 10A und einer Sperrspannung von maximal 50V. Dioden dieser Art werden häufig als Bypassdioden verwendet.

Zum Einsatz kamen in meinen Tests Schottkydioden vom Typ 10SQ050 mit einem Nennstrom von 10A und einer Sperrspannung von 50V. Hier ein Datenblatt des verwendeten Diodentyps:

In den Standardsolarmodulen sind diese Dioden Sperrspannungen von bis zu 14V (der maximalen Leerlaufspannung von 20 Zellen) ausgesetzt, so dass hier ein Sicherheitsabstand vom Faktor 3,5 besteht. Mit 10 A wären die Dioden für die neusten Zelltypen schon zu schwach dimensioniert. Man findet allerdings auch Modulanschlussdosen, in denen 2 dieser Bypassdioden parallel verschaltet werden.

Das Bild zeigt die Modulanschlussdose eines Solarmoduls. Man erkennt die 3 Bypassdiodenstrecken. Es wurden auf jeder Strecke jeweils 2 Bypassdioden parallel geschaltet.
Das Bild zeigt die Modulanschlussdose eines Solarmoduls. Man erkennt die 3 Bypassdiodenstrecken. Es wurden auf jeder Strecke jeweils 2 Bypassdioden parallel geschaltet.

Schottkydioden verwendet man in Solarmodulen gerne, weil sie eine geringere Durchlassspannung im leitenden Betrieb haben und daher bei Teilverschattung eines Solarmoduls eine geringere Verlustleistung und damit einer geringere Wärmeentwicklung verursachen. Benannt sind diese Dioden übrigens nach dem deutschen Physiker und Elektrotechniker Walter Schottky.
Im ersten Test wollte ich zunächst ausprobieren, ab welcher Spannung die Dioden versagen, ob sie bei Überschreiten dieser Spannung direkt zerstört sind und welches Fehlerbild sich einstellt. Es wurde daher eine Diode mit einer Gleichspannung in Sperrrichtung belegt, die während des Versuchs kontinuierlich gesteigert wurde, bis die Diode schließlich elektrisch durchbricht. Was in diesem Moment genau passiert, kann man hier nachlesen. Es wurde der Strom und die Spannung durch die Diode gemessen. Das anschließende Video zeigt den Test.

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Das Video zeigt ab welcher Spannung die im Test verwendete Diode zerstört wird. Die Dioden waren anschließend kurzgeschlossen.

Ergänzend muss gesagt werden, dass das verwendete Netzteil (pvServe) im Ausgang auf der DC Seite einen Kondensator hat. Im Augenblick des Durchbruchs bei ca. 84V (also ca. 68% über der Nennspannung) kommt es daher zu einer Stromspitze, die die Bypassdiode sofort zerstört hat. Die Umgebungstemperatur lag bei ca. 20°C.

Im nächsten Test wurde dann der Strom durch einen Vorwiderstand begrenzt, um zu zeigen, dass die Schottkydioden im sogenannten Durchbruch bei geringer Stromstärke betrieben werden können, ohne dass sie zerstört werden.

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Im Video sieht man, wie man Bypassdioden in den Durchbruch bringen kann ohne sie zu zerstören, in dem man den Strom durch die Diode begrenzt.

Wie im Video zu sehen, kann man die Diode in den Durchbruch bringen, ohne sie zu zerstören, in dem man den Strom begrenzt, der in Sperrrichtung durch die Diode fließt. Auch am Ende im Video, als die Diode zerstört wurde, war sie bedingt durch die Strombegrenzung nicht vollständig durchkontaktiert, sondern hat einen Restwiderstand von 19 Ohm behalten. Dies ist wichtig, da bei solch geschädigten Bypassdioden im Betrieb im Solarmodul dann nicht 0V, sondern eine Spannung größer 0V abfällt. Man bekommt also nicht die für defekte Bypassdioden typische Differenzspannung von 9-13V im Vergleich zu intakten Strängen.

Das Bild zeigt, dass die Bypassdioden beim Durchbruch verursacht durch eine Überspannung nicht zwangsläufig zerstört werden müssen. Begrenzt man den Strom beim Durchbruch wie hier im Bild auf ca. 700mA (200mA/Div) wird die Diode nicht zerstört, da die im Halbleiter umgesetzte Verlustleistung nicht groß genug war. Nach einer kurzen Erholungsphase (Abkühlung) kann sie die volle Sperrspannung wieder aufnehmen.
Das Bild zeigt, dass die Bypassdioden beim Durchbruch – verursacht durch eine Überspannung – nicht zwangsläufig zerstört werden müssen. Begrenzt man den Strom beim Durchbruch wie hier im Bild auf ca. 700mA (200mA/Div) wird die Diode nicht zerstört, da die im Halbleiter umgesetzte Verlustleistung nicht groß genug war. Nach einer kurzen Erholungsphase (Abkühlung) kann sie die volle Sperrspannung wieder aufnehmen.

Erst wenn die im Augenblick des Durchbruchs umgesetzte Verlustenergie einen bestimmten Wert überschreitet, wird die Diode zerstört.

Das Oszillogramm zeigt die Zerstörung einer Bypassdiode durch eine Überspannung. Bedingungung für die Zerstörung ist, dass im Moment des Durchbruchs ausreichend großer Strom fließt (>700mA) um die Diode so zu zerstören, dass sie anschließend einen Widerstand von 0 Ohm zwischen Anode und Kathode aufweist.” class=”wp-image-3097″/><figcaption>Das Oszillogramm zeigt die Zerstörung einer Bypassdiode durch eine Überspannung. Bedingung für die Zerstörung ist, dass im Moment des Durchbruchs ausreichend großer Strom fließt (>700mA) um die Diode so zu zerstören, dass sie anschließend einen Widerstand von 0 Ohm zwischen Anode und Kathode aufweist.</figcaption></figure>



<p>Liegt der Strom irgendwo zwischen den beiden oben gezeigten Oszillogrammen, kann es zwar zu einer Zerstörung der Diode kommen, sie hat allerdings noch einen Restwiderstand zwischen Anode und Kathode, der über 0 Ohm liegt. Auch solche Fälle habe ich in der Praxis schon beobachtet.</p>



<figure class=Das Oszillogramm zeigt den Durchbruch einer Bypassdiode, bei der die Verlustenergie nicht ganz ausgereicht hat, dass die Diode anschließend niederohmig kurzgeschlossen war. Der Restwiderstand zwischen Anode und Kathode betrug noch ca. 19 Ohm.
Das Oszillogramm zeigt den Durchbruch einer Bypassdiode, bei der die Verlustenergie nicht ganz ausgereicht hat, dass die Diode anschließend niederohmig kurzgeschlossen war. Der Restwiderstand zwischen Anode und Kathode betrug noch ca. 19 Ohm.

Im nachfolgend gezeigten Oszillogramm kann man nochmal sehen, was passiert, wenn man die Spannung nicht von Hand hochdreht, sondern den Spannungsanstieg durch den Vorwiderstand so einstellt, dass der komplette Zerstörungsvorgang der Diode auf ein Oszillogramm passt.

Das Bild zeigt, was passiert, wenn die Spannung an einer Bypassdiode ansteigt und schließlich unzulässig hohe Werte erreicht. Zunächst beginnt ab 74V ein Sperrstrom zu fließen, der kontinuierlich größer wird. Die Spannung an der Diode steigt kontinuierlich auf ca. 110V. Dort bleibt der Wert bis zur Zerstörung der Diode nahezu stabil.
Das Bild zeigt, was passiert, wenn die Spannung an einer Bypassdiode ansteigt und schließlich unzulässig hohe Werte erreicht. Zunächst beginnt ab 74V ein Sperrstrom zu fließen, der kontinuierlich größer wird. Die Spannung an der Diode steigt kontinuierlich auf ca. 110V. Dort bleibt der Wert bis zur Zerstörung der Diode nahezu stabil.

Am Schluss dieses Artikels möchte ich noch festhalten, dass es mir nicht gelungen ist, mit Überspannungen an der Diode ein Aufplatzen des Diodengehäuses zu verursachen oder die Diode so zu schädigen, dass die Diodenstrecke nach Abschluss des Vorganges komplett offen war, so wie man es in der Praxis gelegentlich beobachtet. Die im Halbleiter aufgetretenen Schäden waren äußerlich am Gehäuse nicht erkennbar. In Fällen der totalen Zerstörung der Dioden muss demnach offenbar eine noch größere Verlustleistung in der Diode umgesetzt worden sein. Diese Fälle konnte ich durch reine Überspannungen an den Dioden nicht nachstellen. Hier muss es sich wahrscheinlich um Überströme in Durchlassrichtung oder um Folgeströme im Anschluss an ein Überspannungsereignis handeln. Da der Artikel mittlerweile schon recht lange geworden ist, möchte ich das Thema “Bypassdiodenzerstörung durch Überstrom” auf einen weiteren Artikel verschieben, der dann demnächst hier im Blog erscheinen wird.

Zu guter Letzt möchte ich noch die Leser dieses Artikels ermuntern, eigene Erfahrungen mit defekten Bypassdioden zu schildern.

Kommentare

  1. Hallo, Matthias
    Wiederum ein tiefgründig-analytischer Artikel, fast schon mit kriminologischen Spürsinn und exakten Tests, wodurch viele technische und materialtechnische Erklärungen überzeugend abgeleitet werden. Großen Dank, Lob und Hochachtung.
    Dass dabei immer ein Rest von ungeklärten Fällen übrig bleibt, liegt in der Natur der Sache begründet, dass wir eben mit Modellen und verifizierten Bedingungen Effekte beschreiben, in der Praxis messen und Zusammenhänge darstellen können, die nicht alles in der Natur umfassen.
    Kleine Frage resp. Hinweis: Mir scheint, in dem erläuternden Startdiagramm zum Einfluß von unterschiedlichen Verschattungsgraden mit resultierender Verschiebung die Spannungswerte nach “links” Richtiung Kurzschlußstrom ist aus meiner Sicht die Zuordnung der 3 genannten Fälle (ohne Verschattung, mit leichter sowie größerer Verschattung) durcheinander gekommen. Evt. bitte korrigieren.
    Beste Grüße, weiter erfolgreiches Schaffen und viele Erfolge.
    Rolf

  2. Das Bild mit den unterschiedlichen Einstrahlungen ist unglücklich gewählt. Es ist die Messung eines Moduls bei nur sehr leicht variierenden Einstrahlungen, wobei jeweils die Spannungen durch 60 geteilt wurden (60 Zellen Modul). Ich habe den Hinweis (für den ich sehr dankbar bin) schon von anderer Stelle bekommen. Sobald ich Zeit habe, werde ich das korrigieren.
    Gruß Matthias

  3. Hallo Herr Diehl,
    ich glaube das das Netzteil dass Sie verwenden nicht “genug” Strom liefert, um bei den Dioden das “beabsichtigte” Verhalten -aufplatzen- zu erzeugen. Soweit ich mich erinnere muss der Strom wenigstens kurzfristig sehr hoch sein, das werden Labornetzteile heutiger Bauart nicht schaffen.
    Dafür müsste so ein altes nicht kurzschlussgeschütztes “Eisenschwein” von “damals” her.
    Ich erinnere mich, dass mein altes Funknetzteil so um die 30A bei 12V +x hatte, das reicht natürlich von der Spannung her nicht für die Schottky Diode, grillt aber jede Diode die in Durchlassrichtung geschaltet wird.

  4. Hallo Matthias,
    klasse Artikel, danke für die umfangreiche Beschreibung. Du sagtest es würde eine Fortsetzung geben.
    Wo finde ich den angekündigten Blogpost zum Thema “Bypassdiodenzerstörung durch Überstrom” ?
    Danke und Grüße,
    Giuliano

    1. Hallo Giuliano,
      der angekündigte Nachfolgeartikel ist leider in einem Zeitloch verschwunden 😉 …
      Spass bei Seite. Er ist aus Zeitmangel noch nicht geschrieben worden, steht aber noch auf der Agenda.
      Gruß Matthias

  5. wenn ein Strang ca. 15Volt hat, dann müsste meiner Meinung nach die wiederholbare Durchbruchsspannung
    der Schutzdiode etwas über 15Volt liegen. Wie soll eine 45Volt-10A Schottky da durchbrechen, verstehe ich nicht

    1. Zunächst kann man festhalten, dass nach Überspannungsereignissen immer viele Bypassdioden kurzgeschlossen sind. Manchmal findet man auch offene Diodenstrecken, allerdings viel seltener.
      Da bei dem Überspannungsereignis nie jemand dabei ist und die genauen Ströme die dann fließen misst, kann man nur spekulieren. In der Tat ist es fraglich, wie man soviel Strom durch die Zellen treiben kann, dass über der Diode eine Sperrspannung von über 85V abfällt, damit diese zerstört wird, ohne dass die Zellen nennenswert geschädigt werden. Bei kurzen Strompulsen im Bereich von mehreren kA sollte das wohl gelingen. Es kann natürlich auch sein, dass die Ströme in Durchgangsrichtung durch die Bypassdioden gehen. Auch dann haben wir in unseren Tests meistens kurzgeschlossene Bypassdioden gefunden.
      Vielleicht wiederholen wir die Tests nochmal bei im Modul eingebauten Dioden, um den Vorgang etwas besser zu verstehen.

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