Hallo Forum!
Wir haben einen Kunden, der einen Akku über 2 Kontakte laden will, die
Polarität ist jedoch beliebig.
Die Ladespannung ist ca. 10Volt.
Erste Idee war eine Graetzbrücke, bei 3A Ladestrom muß man dann aber
schon fast über Kühlung nachdenken.
Nächste Idee waren 4 Mosfets, die je nach Polarität geschaltet werden.
In den Simulationen gabs da aber immer einen Shot-Trough.
Gibt es eine Standardschaltung für diese Anwendung?
Treiber schrieb:> Hi,> wenn die Brücke fest mit dem Akku verbunden werden kann, ist es einfach.> Grüße
haben die MOS FET integrierte Dioden oder sind die nicht nötig wenn
nicht?
Als ich sowas mal nachbauen wollte um 2 Spannungen zu entkoppeln war der
Zweig wegen Spannung von extern rückgekoppelt und es floss Strom in die
falsche Richtung, das ging also nicht mit FET, es blieb bei Dioden.
Brigde schrieb:> Gibt es eine Standardschaltung für diese Anwendung?
Ja, man braucht nur zwei Relais. Bei manchen Relaistypen braucht man
zusätzlich noch zwei Dioden.
Eine zusätzliche Polyfuse für den Fall einer Fehlfunktion ist sinnvoll.
Joachim B. schrieb:> haben die MOS FET integrierte Dioden
ja, haben sie im Normalfall
Joachim B. schrieb:> Als ich sowas mal nachbauen wollte um 2 Spannungen zu entkoppeln war der> Zweig wegen Spannung von extern rückgekoppelt und es floss Strom in die> falsche Richtung
Dann hast du aber nur "sowas ähnliches" nachgebaut und nicht genau die
Schaltung von Treiber. Er hat die FETs nämlich so eingesetzt, dass die
Dioden keine Probleme machen.
Treiber schrieb:> wenn die Brücke fest mit dem Akku verbunden werden kann, ist es einfach.
Soll das heißen, das der Akku zuerst angeschlossen sein muß und dann
erst die externe Spannung angelegt werden darf.
Ich befürchte, das ist genau mein Problem das ich bisher hatte, dass die
externe Spannung zuerst da ist.
Achim S. schrieb:> Er hat die FETs nämlich so eingesetzt, dass die> Dioden keine Probleme machen.
welche Dioden? im FET sind keine und eingezeichnet sind auch keine.
Joachim B. schrieb:> Achim S. schrieb:>> Er hat die FETs nämlich so eingesetzt, dass die>> Dioden keine Probleme machen.>> welche Dioden? im FET sind keine und eingezeichnet sind auch keine.
LOL.
Joachim B. schrieb:> welche Dioden? im FET sind keine
Doch: in vertikalen Mosfets (also in allen praktisch allen
Leistungs-FETs) sind diese Substratdioden immer drinnen (auch wenn sie
im Schaltplan nicht explizit eingezeichnet sind).
Treiber schrieb:> Hi,> wenn die Brücke fest mit dem Akku verbunden werden kann, ist es einfach.> GrüßeSchreiber schrieb:> Nachtrag: diese Schaltung muss ins Ladegerät eingebaut werden.
Beides geht aber nicht :-)
Achim S. schrieb:> Doch: in vertikalen Mosfets (also in allen praktisch allen> Leistungs-FETs) sind diese Substratdioden immer drinnenBrigde schrieb:> Die internen Body-Dioden sind natürlich wie eine Greatzbrücke> angeordnet.
sorry, bin nicht so erfahren mit FETs wenn ich Schaltsymbole mit
internen Dioden sehe ist es klar, wenn ich Symbole ohne sehe denke ich
da sind keine und das es FETs mit und ohne Dioden gibt.
Joachim B. schrieb:> sorry, bin nicht so erfahren mit FETs wenn ich Schaltsymbole mit> internen Dioden sehe ist es klar, wenn ich Symbole ohne sehe denke ich> da sind keine und das es FETs mit und ohne Dioden gibt.
Naja, es ist eben wie bei den bipolaren Transistoren: eigentlich ist
zwischen C und B immer eine Diode, auch wenn sie nicht gezeichnet ist...
Brigde schrieb:> Wir haben einen Kunden, der einen Akku über 2 Kontakte laden will, die> Polarität ist jedoch beliebig.
So ganz klar ist mir das nicht. Du hast also einen Akku mit zwei
Klemmen und diese Klemmen sind nicht verwechselungssicher? Das
heisst, beim Anschliessen kann der Plus-Anschluss des Akkus
einmal an der einen und einmal an der anderen Klemme des Lade-
gerätes liegen? Dann brauchst Du eine Art Ablaufsteuerung, die
als erstes die Spannung des Akkus misst. Abhängig vom Ergebnis
wird dann eins von zwei Relais aktiviert, welches dann die
Ladespannung in der richtigen Polarität an die Ladeklemmen
schaltet. Wenn dann der Ladestrom ein Minimum unterschreitet,
muss dieses Relais wieder deaktiviert werden.
Gruss
Harald
Hi,
Brigde schrieb:> Soll das heißen, das der Akku zuerst angeschlossen sein muß und dann> erst die externe Spannung angelegt werden darf.
Nein. Wenn die FET-Brücke fest mit dem Akku verbunden ist, kannst du
sie, wann und wie du willst, mit dem Ladegerät verbinden. Der
Verbraucher muss aber direkt an den Akku angeschlossen werden, das
Ladegerät über die Brücke.
Der einfachste Weg ist aber ein verpolsicherer Stecker. Wenn du das
elektronisch im Ladegerät machen willst, wird es erheblich komplexer.
Lothar Miller schrieb:> Naja, es ist eben wie bei den bipolaren Transistoren: eigentlich ist> zwischen C und B immer eine Diode, auch wenn sie nicht gezeichnet ist...
Die Dioden sind immer eingezeichnet.
Grüße
Harald Wilhelms schrieb:> So ganz klar ist mir das nicht. Du hast also einen Akku mit zwei> Klemmen und diese Klemmen sind nicht verwechselungssicher? Das> heisst, beim Anschliessen kann der Plus-Anschluss des Akkus> einmal an der einen und einmal an der anderen Klemme des Lade-> gerätes liegen? Dann brauchst Du eine Art Ablaufsteuerung, die> als erstes die Spannung des Akkus misst. Abhängig vom Ergebnis> wird dann eins von zwei Relais aktiviert, welches dann die> Ladespannung in der richtigen Polarität an die Ladeklemmen> schaltet. Wenn dann der Ladestrom ein Minimum unterschreitet,> muss dieses Relais wieder deaktiviert werden.
Wir haben ein Ladegerät (boost- Wandler) der einen Akku lädt. Der Kunde
hat eine elektrische Kontaktierung, die aus Handling-Gründen nicht
definiert polarisiert ist. Wir müssen also vor den Laderegler eine
Umschaltvorrichtung vorsehen,
die immer die richtige Polarität an den Eingang liefert.
Eine Graetzbrücke fällt wegen den Verlusten über den Dioden aus, eine
Lösung mit Mosfets wäre am elegantesten.
Im Anhang eine Lösung, die zumindest in der Simulation funktioniert.
Dio Zenerdioden sind da, damit am Gate nicht die vollen 12V anliegen.
Brigde schrieb:> Harald Wilhelms schrieb:>> So ganz klar ist mir das (Edit: nach wie vor)nicht.> Wir haben ein Ladegerät (boost- Wandler) der einen Akku lädt. Der Kunde> hat eine elektrische Kontaktierung, die aus Handling-Gründen nicht> definiert polarisiert ist.
Eine Kontaktierung am Akku?
> Wir müssen also vor den Laderegler eine> Umschaltvorrichtung vorsehen,
Meinst Du vor dem Laderegler oder zwischen Laderegler und Akku?
> graetz_bruecke3.asc
Irgendwelche Simulatordateien kann ich nicht lesen.
Gruss
Harald
Harald Wilhelms schrieb:> Meinst Du vor dem Laderegler oder zwischen Laderegler und Akku?
vor dem Laderegler!
Die Datei kannst du mit LTspice IV öffnen.
Brigde schrieb:>> Meinst Du vor dem Laderegler oder zwischen Laderegler und Akku?>> vor dem Laderegler!
Also stellen Akku und Laderegler eine Einheit dar? Dann wäre ein
Graetzgleichrichter wirklich die beste und zuverlässigste Lösung.
Wird der Laderegler am Stromnetz angeschlossen, braucht man ihn
ja sowieso.
> Die Datei kannst du mit LTspice IV öffnen.
Nur um Fragen aus dem Forum zu beantworten, installiere ich
keine neue Software auf meinen Computer.
Gruss
Harald
Harald Wilhelms schrieb:>> Die Datei kannst du mit LTspice IV öffnen.>> Nur um Fragen aus dem Forum zu beantworten, installiere ich> keine neue Software auf meinen Computer.
Treiber schrieb:> wenn die Brücke fest mit dem Akku verbunden werden kann, ist es einfach.
Ja es wird einfach knallen, wenn das Ladegerät falschrum angeschlossen
wird.
Erst wenn es ihm gelingt den Eingang gegen den Willen des Akkus
umzupolen, wird auch die Brücke umgesteuert.
In der Simulation knallt es nicht, ich habe außen eine Rechteckspannung
angelegt, der Strom(nicht dargestellt) folgt genau der Spannung über dem
Widerstand.
Hi,
sorry, die FET-Brücke funktioniert für Akkus doch nicht richtig. Das
Problem ist nicht das "Knallen", sondern das Entladen des Akkus bei
abgeklemmtem Lader.
Zwei Dioden sind doch notwendig, sparrt aber immer noch 40% Verluste.
Grüße
foo schrieb:> Ja es wird einfach knallen, wenn das Ladegerät falschrum angeschlossen> wird.>> Erst wenn es ihm gelingt den Eingang gegen den Willen des Akkus> umzupolen, wird auch die Brücke umgesteuert.
Ich habe mal in der Simulation R1 durch eine Spannungsquelle ersetzt,
bei Umschalten gibt es Spannungsspitzen von 80A, d.h. der Akku darf auf
keinen Fall direkt mit der Graetzbrücke verbunden sein, weil diese sich
dann ihren Zustand "merkt"
Unser Laderegler gibt die Akkuspannung nicht an den Eingang weiter,
sollte also funktionieren.
Treiber schrieb:> Zwei Dioden sind doch notwendig, sparrt aber immer noch 40% Verluste.> Grüße
Die beiden Dioden kann man sparen, wenn man den Akku noch mit einer
Diode entkoppelt (diese Diode stellt vereinfacht unseren Laderegler da).
Siehe Anhang