Der einfachste Verpolungsschutz stellt man mit einer Diode her.Die Diode wird einfach in den Stromkreis mit eingesetzt.
Im Normal Fall kann also ein Strom fließen , und wenn die Batterie umgepolt wird,
sperrt die Diode und es kann kein Strom mehr fließen und an der evtl.
nachfolgenden Schaltung somit auch keinen Schaden anrichten.
Die Diode muss natürlich dem benötigten Strom angemessen dimensioniert sein.
Die hier eingesetzte Diode vom Typ 1N4148 kann maximal einen Strom von 100mA vertragen.
Die Diode ist wohl die einfachsten Art eine Schaltung vor Verpolung zu schützen,
hat aber auch einen Nachteil.
Alle Dioden haben eine Durchlassspannung , die hier verwendetet beispielsweise von ca. 0,6 Volt.
Je nach Strom fällt an dieser Dioden natürlich eine gewisse Leistung ab,
die zum einen Hitze erzeugt, und Stromkosten verursacht.
Im vorliegenden Fall fließen ca 20mA durch die Diode.
Bei 0,6 Volt Spannungsverlust an der Diode macht das einen Verlust von
P=U*I ( 0,6V*0,02A) = 12mW
Bei kleinen Strömen ist dies kein Problem und eine durchaus gängige Praxis.
Kritisch wird es erst bei höheren Strömen.
Angenommen ich hätte ein Netzteil zum Laden einer Auto Batterie, dann kann man durchaus
von einen Strom zum Beispiel von 5 Ampere ausgehen.
Bei 5 Ampere hätte man schon eine Verlustleistung von 3 Watt an der Diode.
Bei größeren Strömen ist es also nicht immer eine gute Idee einfach ein Diode in Reihe zu schalten.
Da biete sich schon eher diese Schaltung an.Hier wird ein MOS Transistor vom Typ P-Kanal eingesetzt.
Bei diesen Transistoren ist der Drain-Source Übergang ziemlich niederohmig ,
so das extrem weniger Verluste entstehen.
Beim Typ IRF 4905 beträgt der Widerstand zwischen Drain und Source gerade
einmal 0.02 Ohm.
Gehen wir wie in der obigen Schaltung einmal von 5 Ampere aus, kommen wir
auf eine Verlustleistung von P=R*i2 (0.02*5*5) = 0,5 Watt.
Die Verlustleistung ist also deutlich geringer !
Aktualisiert 01.04.2024