Hallo Leute, ich möchte eine Art Kondensatorbank mit ca. 40Stk. 470uF Kondensatoren auf rund 50V laden. Ursprünglich wollte ich einfach 4 kleine Pb-Akkus in Reihe schalten, aber leider haben die Akkus in der passenden Größe (bin etwas platzbeschränkt) keine ausreichende Kapazität mehr um auch noch die restliche Schaltung etwas länger zu versorgen. Alternative wäre also nun ein dicker Pb-Akku und die Cs über einen StepUp laden. Die Ladezeit ist dabei eigentlich nebensächlich, es sollte sich aber auch nicht um Minuten handeln ;-). Ich kenne das Prinzip des StepUp, hab bei den gängigen Herstellern geschaut und auch schon fleissig gelesen, aber da ich bisher noch nie einen StepUp gebaut habe suche ich eigentlich nach funktionierenden Schaltungsvorschlägen. Optimal wären: Vin: 10,8-14,4V Vout: 50V Iout: 1A (wobei das eher Wunsch als Anforderung ist, wobei 50W ja durchaus machbar sein sollten) Da im Prinzip nur einmal die Kondesatorbank geladen werden soll und danach nur evtl. einzelne Cs nachgeladen, sollten Wärme und so eher unkritisch sein, da ja keine echte "Dauerlast" besteht. Also hat jemand schon mal eine entsprechende Schaltung dimensioniert und Erfolgreich betrieben? Oder gibts sowas als "Modul" zu kaufen (wobei mir ne Schaltung lieber wäre...vom Lerneffekt schon)? Gruß Fabian
Wenn keine Antwort kommt, ist evtl. die Frage nicht klar gestellt. Mal doch mal ne Skizze. Sind die Elkos parallelgeschaltet für 18800uF, oder in Reihe für eine Spannung von 2000V? Die Aussagen sind nicht ganz konsistent. >Die Ladezeit ist ... nebensächlich... >...nicht um Minuten handeln... also z.B. 10sec? und >Iout: 1A t = C*U/I = 470uF*50V/1A = ca. 25ms? sind dann doch ein paar Zehnerpotenzen auseinander. Wie schnell soll also nachgeladen werden und was heisst z.B. >...nur evtl. einzelne Cs nachgeladen... Alternativ: Wie wäre es z.B. mit den 4 kleinen Pb-Akkus, dei dann die restliche Schaltung über einen 50V->5V Schaltregler versorgen. Sowas gibts dann an jeder Ecke.
Die Kondensatoren sind im Prinzip alle parallel geschaltet, also eine
Gesamtkapazität von rund 19mF.
Mit "Ladezeit nebensächlich" meine ich einfach, dass ich nicht lange
warten will. Wenn ich mit 1A lade dauert es ja auch 19mF*50V/1A = 950ms,
also ca 5s (5*tau) bis sie wirklich voll sind. Das wäre ok. Meinetwegen
auch noch das doppelte.
Das Nachladen ist unkritisch, weil dann ja jeweils nur ein C geladen
werden müsste, also die bei 1A angesprochenen 25ms. Das wäre wunderbar.
Ich brauche im Prinzip immer nur einen recht kräftigen aber kurzen
Stromstoß auf 40 getrennten Kanälen, darum die Cs. Der Stromstoß ist
dabei im einstelligen ms Bereich, sollte also voll durch die
Kondensatoren bedient werden können.
Das Problem mit 4 Akkus in Reihe ist einfach, dass die restliche
Schaltung ca 300mA benötigt und ich nur für 4 wirklich kleine Akkus
Platz hätte (Gesamtplatz ca 120x220x70 mm^3). Die einzigen passenden
Akkus die ich da fand hatten 1,5Ah und das auch nur bei 60mA
Endladestrom. Bei 300mA warens dann nur noch 0,9Ah und eine Laufzeit von
>=5h wäre schon sehr wünschenswert.
Der Stepdown in dem Fall wäre auch nicht das Prob gewesen ;-)
Was ich also im Prinzip suche ist ein Stepup 12->50V mit 50W Pout.
Gruß
Fabian
Fabian B. wrote: > Mit "Ladezeit nebensächlich" meine ich einfach, dass ich nicht lange > warten will. Wenn ich mit 1A lade dauert es ja auch 19mF*50V/1A = 950ms, > also ca 5s (5*tau) bis sie wirklich voll sind. Das stimmt nicht ganz: Wenn der Strom konstant ist, dann hast du keine e-Funktion beim Laden, sondern die Spannung steigt linear an. In der Praxis wird das aber etwas komplizierter, da Lade-Schaltnetzteile meist bei kleinen Spannung einen Konstantstrom und bei hohen Spannungen dann eine konstante Leistung liefern. Bzw. der Übergang ist fließend, je nach Art der Regelung.
Stimmt auffallend. Hättest du ein Beispiel für solches Ladenetzteil? Gruß Fabian
Schau mal bei Sprut nach, da gibt es einiges in der Richtung, wie z.B. das hier: http://www.sprut.de/electronic/switch/up100w/up100w.htm Wenn man den Strommesswiderstand vom Ausgang entfernt und z.B. in die Sourceleitung des Mosfets packt, wird quasi die Stromaufnahme am Eingang und somit in etwa die Leistung geregelt.
>...weil dann ja jeweils nur ein C geladen werden müsste...
Noch nicht ganz klar.
Wieso sollte da nur ein C nachgeladen werden, wenn alle parallel
geschaltet sind? Du meinst evtl. dass die nicht die gesamte Energie aus
der Kondensatorbank entnimmst und daher nicht ganz von 0V hochladen
musst?
@Benedikt: Danke schonmal... Ich hab auch noch ne schöne Schaltung aus
dem Akkumatik Akkulader (www.akkumatik.de), die ist der von Sprut recht
ähnlich. Ich hatte aber die Hoffnung, dass jemand was hat was erprobt
ist, aber vielleicht isses auch nur der passende Anlass sich mal genauer
mit SNTs zu beschäftigen ;-)
@lkmiller: Mal eine Ablaufbeschreibung :-)
Zu Beginn sind alle Cs entladen. Jetzt sollen sie zunächst alle parallel
auf 50V geladen werden.
Jeder C ist nach oben mit einer Diode entkoppelt nach unten mit einem
PFet Highside auf die Last schaltbar. 40 Kanäle und alle (abgesehen von
der gemeinsamen Versorgung) unabhängig von einander.
Ein kleiner Ausschnitt:
+50V
|
|
... -,-----------------,----- ...
| |
V_ D _V D
| |
|----, |----,
| | | |
| === C | === C
| | | |
| --- | ---
| |
| |
-,|---*---. -,|---*---.
||->-' ^ ||->-' ^
||---*---' ||---*---'
| |
,', ,',
| | Last_1 | | Last_2
| | | |
`|´ `|´
| |
--- ---
Wenn jetzt ein Kanal "gefeuert" hat, wird sein C ja wieder geladen
werden. Das meine ich mit Nachladen. Es könnte zwar vorkommen, dass
mehrere Kanäle gleichzeitig "feuern" aber dann kann die Nachladezeit
auch ruhig wieder so gross sein wie zu Beginn.
Im Normalfall wird immer nur ein Kanal nach dem anderen mit nem
zeitlichen Abstand von >250ms durchgeschaltet.
Gruß
Fabian
Aber in etwa dürfte in >4 kleine Pb-Akkus bei gleichem_Platzbedarf_ _gleichviel_Energie reinpassen, wie in 1 >dicken Pb-Akku Wo ist der Vorteil des einen dicken Akkus? Darf der größer sein (größere Abmessungen)? Oder ist der Platz einfach nur besser ausgefüllt?
Das Hauptproblem mit den kleinen Akkus ist ihre geringe Belastbarkeit. Die 1,5Ah sind meist ne 20h-Rate, also ca 60mA Endladestrom; bei 300mA sinds dann nur noch 0,9Ah. In den gleichen Platz bekomm ich jetzt aber auch einen 10Ah Akku, der bei meinem projektierten Stromverbrauch von 300mA wesentlich länger läuft. Ausserdem brauch ich meiner Schaltung, abgesehen von der Spannung für die Kondensatoren, nur 12V und 5V. Ich hatte auch schon darüber nachgedacht andere Akkus zu nehmen: mit 4x3S Lipos wäre ich auch bei rund 45V, das wäre auch ok, aber die kosten dann halt auch das dreifache und ich brauch noch nen speziellen Lader mit Balancer und co. Gruß Fabian
Fabian B. wrote: > In den gleichen Platz bekomm ich jetzt aber > auch einen 10Ah Akku, der bei meinem projektierten Stromverbrauch von > 300mA wesentlich länger läuft. Wie kommst du auf 300mA ? Bei mir sind 50W/12V immer noch >4A...
Das wäre ja nur der Strom während die Cs geladen werden...aber da hängt ja auch noch etwas sonstige Elektronik dran, die Strom braucht wenn die Cs schon voll sind oder noch nicht geladen werden. Gruß Fabian
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