Hallo, ich plane zur Zeit ein Ladegerät mit den oben genannten Eckdaten. Im Moment überlege ich, welche Schaltregler-Topologie dafür geeignet wäre. Ich hatte erst an eine aktive PFC mit einem Vollbrückenwandler dahinter gedacht. Jetzt ist mir aber eingefallen, dass man im Prinzip auch eine PFC direkt in den Akku einspeisen lassen könnte; Der Ladestrom muss ja nicht notwendigerweise konstant sein. So vom Prinzip her erscheint das ja erstmal etwas einfacher. Man müsste dann statt der PFC-Drossel einen Trafo verwenden (die Spannungen passen ja nicht, außerdem muss die Netztrennung ja irgendwo her kommen) und erhält einen Sperrwandler. Bei gleichem durchschnittlichen Strom wäre der Effektivwert etwa um den Faktor 1,25 höher. Klar, die Wärmeverluste in Leitungen und den Akkus wären dann etwas höher, aber ich hatte sowieso nicht vor die Grenzen auszureizen. Die Stromverläufe wären etwas komisch, man würde dann auf der Eingangsseite einen gepulsten Strom erhalten (die normale Drossel-Aktiv-PFC erzeugt einen dreieckförmigen Strom) und würde wohl einen etwas größeren Filter benötigen. Was haltet ihr von der Idee? Hab ich was übersehen oder hört sich das machbar an? Gruß Gast
Da 48V eine typische Telecom Spannung ist und man deratige Geräte bei bei ebay für 199 Euro (und weniger) als Schaltregler kaufen kann... Aus tausendfach erprobter Standardschaltung... vom Hersteller explizit für Pb-Akku Ladung entwickelt und spezifiziert... Ebay-Nrn aktuell: 280419686267 (die 250W Variante) 190347748428 (die 500W Variante) 220506218197 140357514571 und irgendwo gibt's noch eine aktuelle coole Ostalgie Auktion mit einem 50Hz 48V Ost-Lader aus RFT Produktion... unkaputtbar. IMHO: So was kauft man billger als es selbst zu entwicklen.
die aktive PFC direkt in den akku einspeisen zu lassen würde super-einfach nur gehen wenn die akkuspannung größer ist als das minimum der PFC-spannung. eine aktive PFC ist vom leistungsteil her nichts anderes als ein step-up wandler und kommt demzufolge mit der ausgangsspannung nicht unter den scheitelwert der eingangsspannung (von etwa 320-330V). gesehen habe ich sowas beim IBM ESS shark server. der arbeitet intern mit einem 390V gleichspannungsystem zur versorgung der netzteile, die PFC speist diesen bus und lädt gleichzeitig zwei akkupacks. diese akkupacks bestehen aus etlichen kleinen bleibatterien, sodaß die spannung passt. spart auch die USV, bei stromausfall kommt die gleichspannung einfach aus den bleiakkus. ich denke nicht, daß sich eine aktive PFC ohne echten zwischenkreis realisieren läßt, da der strom durch die drossel während der sperrphase des leistungstransistors weiterfließen muß. das ist mit einem eintaktwandler nicht machbar. du mußt ja auch an eine sichere galvanische trennung usw. denken, das geht nicht bei einem step-up wandler.
> die aktive PFC direkt in den akku einspeisen zu lassen würde > super-einfach nur gehen wenn die akkuspannung größer ist als das minimum > der PFC-spannung. Nein. > ich denke nicht, daß sich eine aktive PFC ohne echten zwischenkreis > realisieren läßt, Doch. Während die normale PFC als StepUp nicht-galvanisch-getrennt einen Elko auf 400V auflädt und dabei die Stromaufnahme an die Netzspannung anpasst, würde seine Schaltung an Stelle der Spule einen Trafo enthalten, also ein Flyback-Netzteil werden, dessen Ausgang statt 400V nun nur 48V liefert. Das ist kein Problem, ein Transformator (den er zur galavanischen Trennung eh bräuchte) transformiert. Abweichend vom Flyback-Netzteil ist nur, dass er nicht den Ausgang in Spannung oder Strom regelt, sondern die Aufnahme so regelt, das er die PFC-Werte für 1kW einhält. Am Ausgang kommt dann mit 100Hz deutlich schwankender Ladestrom raus, was den Akku nicht stört. Selbst wenn er es für 1kW nicht als Flyback. sondern Gegentakt-Flusswanlder aufbaut, kann er die Regelcharakteristik beibehalten. Es spart seiner Schaltung den zusätzlichen, doppelt gemopelte PFC-Schaltreger-Aufwand.
Hallo, ich denke ein Durchflusswandler hätte das Problem, dass er nicht mit kleinen Eingangsspannungen funktioniert, wie das ein Sperrwandler tut. Man bekommt den Eingangsstrom damit also leider nicht sinusförmig.
schau Dir doch einfach mal den Originalen LAder von Theisen vom City EL an, der hat 1,2KW und ist extrem simpel aufgebaut....
> würde seine Schaltung an Stelle der Spule einen Trafo enthalten, > also ein Flyback-Netzteil [..] genau das geht eben nicht. in dem moment wo der primärtransistor sperrt ists vorbei mit deiner sinusförmigen stromaufnahme. die sieht dann aus wie ein 100Hz-sinus-moduliertes 50Khz PWM-signal und ist so ziemlich das gegenteil von dem was man mit einer PFC-schaltung erreichen wollte. ein gegentaktwandler hätte das gleiche problem, unter 100% tastverhältnis fließt bei transformatorischen wandlern nunmal kein durchgehender primärstrom, den man für eine sinusförmige stromaufnahme aber bräuchte.
Hallo Ben. Leider muss ich Dir widersprechen. MaWin hat in diesem Falle recht, und ich bin mir darüber sehr sicher, weil ich sowas schonmal gemacht habe. Kleiner Hinweis zur Funktion eines PFCs: Natürlich ist seine Stromaufnahme NICHT sinusförmig, was den Kreis mit dem Primärtransistor, dem Netzgleichrichter und dem ersten Kondensator auf der Netzseite des Gleichrichters betrifft. Der Strom ist dort natürlich mit 50-100KILOHz (je nachdem, mit welcher Frequenz der PFC arbeitet (ältere große PFCs arbeiteten auch bei 18kHz)) gepulst, und nicht mit den 50Hz (oder 100Hz bei Brücke) des Netztes. Daher gehört die FILTERUNG zwischen dem Netz und dem PFC unbedingt zum PFC dazu! Daraus folgt auch: Der Brückengleichrichter führt HF, und der Glättungskondensator nach dem Gleichrichter darf nur Störungen glattziehen, aber nicht wirklich "glätten". Mit freundlichem Gruß: Bernd Wiebus alias dl1eic http://www.dl0dg.de
na gut, habe ich anderes gesehen, aber lassen wirs mal so dahingestellt. wenn er eine derartige schaltung fertigbringt will ich den schaltplan sehen! und messergebnisse.
Bernd, das hört sich ja schonmal gut an. Der Filter auf der Primärseite würde natürlich etwas aufwändiger werden, bei einer "normalen" PFC ist der Strom ja immerhin schon durch die PFC-Drossel vorgeglättet... Aber das sollte ich hinbekommen. MfG Ich
Hallo Gast. > ich plane zur Zeit ein Ladegerät mit den oben genannten Eckdaten. Zu diesen Eckdaten gehört auch noch der Typ des Akkus. Ob Starterakku für Verbrennungsmotoren, Traktionsakkumulatoren für z.b. Gabelstabler oder "Solarakkumulatoren" für netzunabhängige Versorgungen geladen werden müssen, bedingt ganz anderes Verhalten. Auch wenn alles "Bleiakku" heisst, sind die Teile bestenfalls ähnlich. > Jetzt ist mir aber eingefallen, dass man im Prinzip > auch eine PFC direkt in den Akku einspeisen lassen könnte; Der Ladestrom > muss ja nicht notwendigerweise konstant sein. So vom Prinzip her > erscheint das ja erstmal etwas einfacher. Richtig. Das Prinzip PFC verlangt nur, das Du dahinter einen Energiespeicher hast, der die Lücken im Nulldurchgang der Netzspannung ausbügeln kann, und die Verbraucher ihre Leistung halbwegs kontinuierlich abziehen. Im Zweifel kannst Du auch noch Glätten/Sieben/Filtern. > Man müsste dann statt der > PFC-Drossel einen Trafo verwenden (die Spannungen passen ja nicht, > außerdem muss die Netztrennung ja irgendwo her kommen) und erhält einen > Sperrwandler. Richtig. Noch günstiger wäre es, statt des Sperrwandlers einen "Forward" Wandler zu verwenden. Dazu müsstest Du nur die Diode im Ausgang herumdrehen (und entsprechend auch dann die geänderte Polarität beachten), und den Trafo umdimensionieren. Der Wandler wird dabei zum Flusswandler, was zum Abwärtztransformatieren günstiger ist. Allerdings würde sich ein ausgangsseitiger Kurzschluss direkter auf ie Primärseite auswirken. Sperrwandler ist günstiger, wenn du mit der Spannung rauf willst. > Klar, die Wärmeverluste in Leitungen und den Akkus > wären dann etwas höher, Marginal. Ausserdem köntest Du Siebelkos einsetzten. > aber ich hatte sowieso nicht vor die Grenzen > auszureizen. Sehr sinnvoll! > Die Stromverläufe wären etwas komisch, man würde dann auf der > Eingangsseite einen gepulsten Strom erhalten (die normale > Drossel-Aktiv-PFC erzeugt einen dreieckförmigen Strom) und würde wohl > einen etwas größeren Filter benötigen. Wenn Du die Sperrwandler Version aufbaust, sollte kein großer Unterschied bestehen. Beim "Forward" (Fluss-) Wandler könntest Du die Spannungs/Stromkennlinie des Akkus im Primärstrom wiederfinden. aber die ist Ladezustands- und Akkutypeabhängig. Eine Filterung ausgangsseitig könnte Abhilfe schaffen. Mit freundlichem Gruß: Bernd Wiebus alias dl1eic http://www.dl0dg.de
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