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Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Elektronische Last 300V/DC 15A


Autor: Michael (Gast)
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Ich möchte gerne für eine bestehende Solaranlage eine Elektronische Last 
dimensionieren und später aufbauen. Die Anlage selber liefert mir eine 
Spannung von 300V/DC bei einem Strom von 10A. Ich müsste somit 3kW in 
Wärme umsetzen. Dieses zu realisiern ist schon mit einer der 
schwirigeren Aufgaben. Habe auch noch kein passendes Thema im Internet 
gefunden das sich genauer damit beschäftigt. Man kann natürlich fertige 
Geräte kaufen, möchte es aber gerne selber umsetzen. Meine Vorschlag 
wäre die Verwendung von Handelsüblichen Kochplatten die so um die 2000W 
an Leistung verbraten könnten. Nächste Frage ist dann wie ich den 
Leistungsteil der eigentlichen Elektronischen Last auslegen muss. Als 
beispiel möchte ich mich gerne an dieser hier orientieren.

www.elv-downloads.de/service/manuals/EL2010/EL2010_KM_G_040920.pdf

Sollte nicht verkehrt sein. Sollte halt nur umdimensioniert werden. Die 
kleinelektronik sollte ja nicht so das Problem machen.

Über Anregungen, Vorschläge bin ich sehr dankbar. Vielleicht hat sich ja 
schon jemand mal ähnliche Gedanken dazu gemacht.

Beste Grüße
Michael

Autor: Benedikt K. (benedikt) (Moderator)
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Eine Kochplatte halte ich für ungeeignet:
Sobald diese einmal heiß ist, sollte man keine 2kW mehr reinjagen.
Ein Heizlüfter dürfte da besser sein (wobei man dessen Motor dann 
vermutlich von extern versorgen muss und überwachen sollte).

Die Last würde ich etwas größer wählen (z.B. 4kW bei 230V) und dafür per 
PWM notfalls hochohmiger machen.

Autor: Fralla (Gast)
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Past vielleicht nicht so ganz, aber weis jemand wie die Labor Lasten wie 
zb die von Chroma arbeiten?
PWM an einen Lastwiderstand?
Oder viele Mosfets linear betrieben?

Kenn ein Model das 300A  80V  22.6kW kann, so ein großer Bereich geht 
wohl eher nur mit linearen Mosfets, oder?

Kennt sich da jemand aus?

Autor: Ich (Gast)
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Eine elektronische Last sollte schon linear arbeiten, wenn sie 
universell eingesetzt werden soll.

Wenn PWM benutzt wird, ist die Last nur für eine bestimmte Anwendung 
zugeschnitten.

Autor: Gast (Gast)
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> Ich möchte gerne für eine bestehende Solaranlage eine Elektronische
> Last dimensionieren und später aufbauen.

Darf man fragen wofür das sein soll?

Autor: pfft. (Gast)
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Ein Trog zum treten. Andere Leute kaufen sich einen Wechselrichter....

Autor: Simon K. (simon) Benutzerseite
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Ich verstehe nicht, warum man eine elektronische Last mit PWM machen 
sollte. Um die Verlustleistung gering zu halten? Haha, ist klar. Die 
Last SOLL ja Verlustleistung haben.

Es reicht doch einfach ein paar Mosfets parallel im linearen Bereich zu 
betreiben. Die verbraten die Wärme dann schon. Die montiert man dann 
vielleicht noch auf einen Kühlkörper und fertig ist die Sache. Da 
braucht man ja auch nicht wirklich einen Widerstand, da die Mosfets ja 
schon der regelbare Widerstand sind.

Autor: Benedikt K. (benedikt) (Moderator)
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Simon K. schrieb:

> Es reicht doch einfach ein paar Mosfets parallel im linearen Bereich zu
> betreiben. Die verbraten die Wärme dann schon.

Rechne mal aus, wieviele Standard Mosfets man braucht um 4,5kW mit denen 
zu verheizen...
Selbst große Mosfetmodule kommen nur selten über 500W Verlustleistung.

Autor: Simon K. (simon) Benutzerseite
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Benedikt K. schrieb:
> Simon K. schrieb:
>
>> Es reicht doch einfach ein paar Mosfets parallel im linearen Bereich zu
>> betreiben. Die verbraten die Wärme dann schon.
>
> Rechne mal aus, wieviele Standard Mosfets man braucht um 4,5kW mit denen
> zu verheizen...
> Selbst große Mosfetmodule kommen nur selten über 500W Verlustleistung.

Was ist denn die Alternative? 1/4W Widerstände? ;)

Optimal wäre ja was mit großen Gehäuse.

Autor: pfft. (Gast)
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Nein. Der Witz einer PWM Last ist, dass man die Leistung irgendwohin 
transformieren kann. zB ins Netz, zB in einen Festwiderstand. Dies bei 
minimaler Verlustleistung in den Halbleitern.

Autor: Andreas K. (derandi)
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Wozu eigentlich elektronisch? Tuts da keine Statische Widerstands-Last?
Wäre auch viel leichter zu bewerkstelligen, 3 kW sind ne Menge 
Verlustleistung.
Diese PWM-Last ist dann ja eher sowas wie ein Direktumrichter, oder 
nicht?

Autor: Jens (Gast)
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Benedikt K.
400A 12V 4x42 BUZ11 und 11R Widerstände ;)

So eine Last habe ich mal aufgebaut.
Problematisch ist eigentlich auch nur die kühlung.

Jens

Autor: Benedikt K. (benedikt) (Moderator)
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Ja, auf sowas in der Art läuft das wohl hinaus wenn man es mit Mosfets 
macht.
Da halte ich eine Heizspirale + Lüfter für weitaus einfacher, sicherer 
und günstiger. Klar, der Widerstandsbereich nach unten hin ist begrenzt, 
aber wenn die 300V, max 15A fest sind, stört das ja nicht weiter. Auch 
die Kühlung dürfte viel einfacher sein, denn die Heizspirale kann man 
auch mal auf >500°C heizen, was eine bessere Wärmeabgabe an Luft 
aufgrund der höheren Differenz ermöglicht.
Das mit PWM benötigt halt einen Kondensator der die PWM wieder glättet, 
daher ist die Last eher als statische Last gut geeignet.

Autor: Ralf K. (ralf82k)
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Klar reichen eigentlich nur die Mosfets alleine. Aber dann müssen diese 
die 3KW alleine verbraten und das wird schwirig. Da wird der Kühltunnel 
teurer als die Mosfets selbst. Wenn man grob weiß wo die Spannungen 
liegen und sich diese auch nicht all zu sehr ändern würde ich schauen, 
dass man den größten teil über Heizlüfter verbrät und nur zum regeln 
einen wesentlich kleineren teil über den Mosfets.
Bei ebay gibt es aber auch große IGBTs.
Ebay-Artikel Nr. 140327257493

Der kann zwar 4KW, aber mehr als 2kW würde ich nicht machen, weil dann 
die Kühlung zu aufwendig wird.

Gruß Ralf

Autor: Benedikt K. (benedikt) (Moderator)
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Ralf Kirschbaum schrieb:

> Der kann zwar 4KW, aber mehr als 2kW würde ich nicht machen, weil dann
> die Kühlung zu aufwendig wird.

Genau das ist das Problem:
Die Verlustleistungsangaben gelten meist für Tcase=25°C, also mit einem 
idealen, unendlich großen Kühlkörper.
In der Praxis kann man froh sein, wenn man die Hälfte erreicht.

Autor: Sven K. (Gast)
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Der Gedanke der mir kam...
Könnte man nicht einfach einen Durchlauferhitzer nehmen,
wenn man diesen schon vor dem Betrieb mit Wasser durchströmen
lässt ?
Also ich dachte da so an einen 9KW Typen...

Die Wicklungen könnte man ja auch noch umverdrahten und auf den
gewünschten Widerstand schalten...

Gruß Sven

Autor: Alexander (Gast)
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Irgend so ein Netzteilhersteller hat sich in ner Pressemitteilung mal 
gerühmt seine elektronischen Lasten durch Rückspeisung ins Netz ersetzt 
zu haben, da deren Dauertest mit zig Netzteilen einiges gekostet und 
aufgewärmt haben. DAS wärs halt.

Autor: Dieter Werner (dds5)
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Alexander schrieb:
> Irgend so ein Netzteilhersteller hat sich in ner Pressemitteilung mal
> gerühmt seine elektronischen Lasten durch Rückspeisung ins Netz ersetzt
> zu haben, da deren Dauertest mit zig Netzteilen einiges gekostet und
> aufgewärmt haben. DAS wärs halt.

Yup, hab ich auch gelesen.
Ich bilde mir ein es wär EA gewesen, aber das ist definitiv falsch.

Autor: Fralla (Gast)
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>Irgend so ein Netzteilhersteller hat sich in ner Pressemitteilung mal
>gerühmt seine elektronischen Lasten durch Rückspeisung ins Netz ersetzt
>zu haben, da deren Dauertest mit zig Netzteilen einiges gekostet und
>aufgewärmt haben. DAS wärs halt.

In der Arbeit im Labor stehen jede menge Lasten so von 300W bis 5kw 
(meist 2.6kW Chromas).  Als jemand vorschlug für die großen Lasten in 
rückspeisende zu tauschen kam nur: "nein, viel zu teuer". Da wirds 
machmal ungut warm, die Folge ist Klimaanlage stärker aufdrehen was 
eigentlich total komplett bescheuert ist. Die Klimaanlage läuft im 
Sommer nurmehr Volllast und es ist immer noch warm;(

Im Prinzip wär eine rückspeisende Last ja ein einfacher Wechselrichter. 
Einen sehr varibalen DC/DC Wandler davor der auf den Zwischenkreis 
transformiert und fertig.

Eben wegen dem dem großen Spannungsbereich denke ich das die die 
Leistung linear umsetzen, jedoch hört beim Lastwechsel relais klicken. 
Vieleicht schaltet die Last ja Lastwiderstände um und verwendet MOSFETs 
um auf schnelle Änderungen zu reagieren. Wer weis...

Autor: spess53 (Gast)
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Hi

Im einfachsten Fall reicht ein großer Trog mit (Salz)-Wasser und zwei 
verschiebbare Elektroden.

MfG Spess

Autor: Benedikt K. (benedikt) (Moderator)
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spess53 schrieb:

> Im einfachsten Fall reicht ein großer Trog mit (Salz)-Wasser und zwei
> verschiebbare Elektroden.

Am besten Elektroden aus Platin oder Graphit, damit auch richtig schön 
Wasserstoff und Chlor entsteht.

Autor: Ralf (Gast)
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Guten Abend

Nimm doch einfach einen leistungsmäßig passenden Solarwechselrichter und 
bau den MPP-Tracker auf Handbetrieb um. Diese Wechselrichter haben alle 
einen ziemlich weiten Eingangsstrombereich damit auch bei bewölktem 
Himmel noch ein bischen Strom ins Netz kommt.

Aber Salzwasser ist billiger.

Grüße

Autor: spess53 (Gast)
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Hi

>Am besten aus Platin oder Graphit, damit auch richtig schön Wasserstoff
>und Chlor entsteht.

Wenn du Salz lediglich mit Kochsalz (NaCl) assoziieren kannst hast du 
natürlich Recht. Die Natur ist allerdings etwas vielfältiger. KOH oder 
NaOH sind auch möglich. Es geht ja nur darum u.U. die Leitfähigkeit zu 
verbessern.
Dürfte aber bei 300V nicht unbedingt notwendig sein. Und bei 10A hält 
sich die Gasentwicklung noch in sehr erträglichen Grenzen. Das 
Sauerstoffgerät meiner Schwiegermutter produziert wahrscheinlich 
Wasserstoff in der Grössenordnung. Schon mal ein Galvanikbad mit 1kA 
gesehen?

MfG Spess

Autor: Michael (Gast)
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Die Kochplatten machen 2300Watt bei 230V AC. Mit 300V DC und 10A werden 
die ganz schön überlastet. Sie halten dem aber stand. Soll auch nicht 
für den Dauerbetrieb sein. Nur für eine Kurze Zeitspanne.
Ich richte mich immer noch nach der Schaltung ELV-2010. Laut Datenblatt 
macht der MOSFET bis 13A mit. Würde diesen aber lieber für 15A aulegen. 
Dort wird ein BUZ71A verwendet. Kann ich den ohne weiteres austauschen? 
Ansonsten könnte man doch die Schaltung von ELV verwenden wenn die 
Leistung vorher verbraten wird, oder? Sollte dann doch kein problem mehr 
darstellen?

Habe aber auch noch eine weitere Schaltung einer Elektronischen Last. 
werde diese mal morgen hochladen.

Autor: oszi40 (Gast)
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Als Ohmscher Widerstand
z.B. auch mehrere Konvektor Elektroheizer ?? ca. 30€/St.

Autor: Michael (Gast)
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Von der ELV 2010 Schaltung bin ich mitlerweile weg und habe eine ältere 
Schaltung einer Elektronischen Last herrangezogen. Diese ist für 
Spannungen von 3V - 30V und einem Strom von 3A! Diese reicht da nur der 
Strom einstellbar sein soll. Diese Schaltung muss aber noch etwas 
umdimensioniert werden.

Also die Solaranlage liefert mir 300V DC sowie 10A.
Somit haben ich maximal eine Leistung von 3000W die also verbraten 
werden müsste und gekühlt.

Wenn ich also 2300W oder evtl. auch mehr vorher verbraten kann habe ich 
also keine 300V mehr an der Schaltung anliegen, richtig?
Aufjedenfall müsste ich die Leistungstransistoren (V4/V5) höherauslegen 
sowie den Transistor V3.

Die beschriebenen Heizplatten machen bis 2300W. Bleiben somit noch 700W 
übrig. Diese 700W könnte man vielleicht noch zusätzlich über die 
Emitter-Widerstände R16/R17 zusätzlich verringern. Oder ist dieses eher 
unratsam oder funktioniert vielleicht gar nicht? Bei 700W / 10A wären es 
ja noch 70V. Die Transistoren V4 & V5 haben eine Strombelastbarkeit von 
15A Und eine Spannungsfestigkeit von 100V. Würde das vielleicht schon 
ausreichen?

Die Schaltung befindet sich im Anhang. Sie funktioniert einwandfrei und 
sollten fragen bezüglich der Funktion bestehen werde ich diese 
selbstverständlich bentworten.

Autor: Gast (Gast)
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Leistung zu verballern sollte doch kein Problem sein. Tauchsieder 
sollten m.E. gut geeignet sein, wenn man ihnen noch einen Wasserbottich 
spendiert. Ein Autokühler weiß gut mit Abwärme umzugehen. Auch 
Glühlampen verbraten nutzlos Energie.
Wenn einem garnichts einfällt, könnte man die Energie auch ins Stromnetz 
einspeisen :-)

Autor: Michael (Gast)
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Das mit der Leistung verbraten sehe ich jetzt auch nicht als problem. 
nur muss ich denn bei einer elektronischen Last überhaupt komplett 
verbraten? Wenn ich jetzt zusätzlich zu meinen schon 2300W noch weiter 
400W in Leistung umsetzen könnte, müsste ich die Schaltung dann 
eigentlich noch groß umdimensionieren? Dann blieben 300W/10A=30V übrig. 
Die Schaltung ist ja für 30V ausgelegt und so wie es aussieht sind die 
Leistungstransistoren mit 15A ja schon hoch ausgelegt worden. Oder sind 
5A Sicherheitsabstand nach oben etwas zu wenig und man sollte lieber 20A 
wählen für die Transistoren?

Autor: Иван S. (ivan)
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spess53 schrieb:
> Hi
>
>>Am besten aus Platin oder Graphit, damit auch richtig schön Wasserstoff
>>und Chlor entsteht.
>
> Wenn du Salz lediglich mit Kochsalz (NaCl) assoziieren kannst hast du
> natürlich Recht. Die Natur ist allerdings etwas vielfältiger. KOH oder
> NaOH sind auch möglich.

Die Hydroxyde sind aber keine Salze im eigentlichen Sinne.

Autor: Ralf K. (ralf82k)
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Die Transistoren auf jeden Fall so auslegen das die mindestans die 300V 
DC können. Also 500V Typen. Wenn die Solaranlage nicht belastet ist 
steigt die Spannung bestimmt noch was.
Das Problem ist, dass am Anfang wenn die Last noch nicht aktiv ist, 
keine Spannung an der Kochplatte und etc. abfällt. Somit liegt die volle 
Spannung der Solaranlage an den Transistoren an. Wenn die diese Spannung 
nicht können gehen sie kaputt!!!

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