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Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Verlustlose Ladestrombegrenzung


Autor: CR_ouch (Gast)
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Hallo,

ich lade einen 1000µF Kondensator mit gleichgerichteter Netzspannung und 
das mehrfach in der Sekunde. Am Eingang hängt ein Solid State Relais um 
die Einschaltpeaks zu unterdrücken. Jetzt möchte ich den Ladestrom 
begrenzen, der ja Anfangs gigantisch ist, da der Elko leer ist. Ein 
Ohmscher Widerstand kommt nicht in Frage weil dieser selbst als 100 
Watter schwer ins schwitzen kommt, wenn ich den Strom damit auf 5 Ampere 
begrenze.

Zweiter Versuch waren zwei in Reihe geschaltete Induktivitäten á 90mH 
als Blindwiderstand. Hierbei ist die, so denke ich, die Sättigung ein 
großes Problem. Die Vorschaltdrosseln, die ich gefunden habe wiegen 
aufgrund des großen Kerns 3 kg :-) und das ist mir zu groß.

Welche Möglichkeiten habe ich noch, verlustfrei den Strom zu begrenzen?

Autor: Matthias Lipinsky (lippy)
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>Am Eingang hängt ein Solid State Relais um die Einschaltpeaks zu >unterdrücken.

Kannst du das mal erklären? Schaltbild?


>Welche Möglichkeiten habe ich noch, verlustfrei den Strom zu begrenzen?
Ich habe zZ ein ähnliches Problem. Ich werde es mit einem Schaltnetzteil 
lösen. Dort kann ich verlustfrei (im Vergleich zum Laden über Rv) die 
Spannung und den (max)Strom einstellen.
Es entsteht sozusagen eine (getaktete) Konstantstromquelle

Autor: SoLaLa (Gast)
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"verlustfrei" geht eigentlich nur durch Taktung und Drossel.
Wenn dir der Vorschaltwiderstand zu leicht dicke Backen macht, dann nimm 
ersatzweise nen 300W bis 1000W Quarzbrenner, je nachdem wie groß Dein 
Einschaltstromstoß werden darf

Autor: CR_ouch (Gast)
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>Kannst du das mal erklären? Schaltbild?

Das SSR hat einen 5V Steuereingang und einen AC Ein- und einen 
AC-Ausgang. Liegt AC an und du schaltetst 5V auf den Steuereingang, wird 
die Wechselspannung im Nulldurchgang geschaltet. Somit fließt zu diesem 
Zeitpunkt kein (oder extrem wenig) Strom. Damit ist der "hässliche" 
Schaltpeak nicht mehr vorhanden der die Steuer ICs außer Tritt bringt. 
Das Ganze geht auch beim ausschalten. Einziges Problem, wenn ein 
RC-Glied mit im SSR ist, hast du relativ hohe Leckströme... Das heißt 
auch im nichtangesteuerten Zustand fließt ein wenig Strom. Andere SSRs 
ohne RC Sind da eher geeignet.


>Ich habe zZ ein ähnliches Problem. Ich werde es mit einem Schaltnetzteil
lösen. Dort kann ich verlustfrei (im Vergleich zum Laden über Rv) die
Spannung und den (max)Strom einstellen.
Es entsteht sozusagen eine (getaktete) Konstantstromquelle

Naja Schaltnetzteil ist recht groß... mir zu groß ...und zu schwer

Wie könnte ich das noch lösen? Kapazitiven Blindwiderstand? Wie begrenze 
ich damit auf 5 Ampere?

Autor: Matthias Lipinsky (lippy)
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>Wie begrenze ich damit auf 5 Ampere?

Es gibt nur zwei Möglichkeiten:

aktiv:
  Mittels einer Elektronik wird der Strom verlustarm gesregelt => SNT

passiv:
  Über einen Vorwiderstand (ohmsch).

Autor: Hans (Gast)
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>ich lade einen 1000µF Kondensator mit gleichgerichteter Netzspannung

...schon klar, dass das absolut lebensgefährlich ist? Wenn Du da 
hinlangst, hast Du kaum eine Chance.

Was willst'n da anschliessen? Einen elektrischen Stuhl für Elefanten?

Autor: Alexander Schmidt (esko) Benutzerseite
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Zum Beispiel ein dickes Stroboskop.

Ich würde mal in ein kommerzielles großes Stroboskop einen Blick 
reinwerfen, wie das Problem dort gelöst ist.

Lebensgefährlich ist das natürlich, also immer Abstand halten wenn 
eingeschaltet und für den Betrieb ein solides Gehäuse rum.

Autor: CR_ouch (Gast)
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Ja Danke für den Hinweis, ich bin mir der Sache durchaus bewusst. Eine 
Art Zugmagnet...

Autor: CR_ouch (Gast)
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E-Tacker und Netzstrobos ziehen denke ich mal nur eine Halbwelle aus dem 
Netz.
Ich werde mir das hier mal näher ansehen...
http://www.df1ty.de/schaltnetzteil_4970a_v1.3.pdf

Autor: Falk Brunner (falk)
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Nimm ne 60W Glühlampe. Die hat ausserdem den Vorteil, bei voller 
werdendem ELko (=weniger Spannung über der Glühlampe) niederohmiger zu 
werden und damit wieder schneller zu laden.

MfG
Falk

Autor: Wolf (Gast)
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CR_ouch schrieb:
"ich lade einen 1000µF Kondensator mit gleichgerichteter Netzspannung 
und
das mehrfach in der Sekunde."
Jedes Mal (im Spngs-Nulldurchgang) eine Vollaufladung verstehe ich, 
keine Nach- oder Erhaltungsladung, (.."der ja Anfangs gigantisch ist, da 
der Elko leer ist.")

Was ist, wenn der Netzgleichrichter mit Thyristoren auf 1/2 geschaltet 
wird, so daß zuerst nur eine lückende positive Halbwelle zum Laden zur 
Verfügung steht. Damit wird der Anfangssladestrom schon auf einen 
tieferen Wert gebracht, die Spannung am C steigt somit auch langsamer 
an.
In Abhängigkeit der Ladespannung die andere Halbwelle dazuschalten, die 
Ladung wird beschleunigt. Statt Halbwellen auch Phasen-Anschnitt.
Fließt kein Ladestrom mehr, das muß sichergestellt sein, löschen die 
Thyristoren selbsttätig.

Autor: Wolf (Gast)
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Nulldurchgang und Anschnitt...nee ?? oder doch?

Autor: Falk Brunner (falk)
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@ Wolf (Gast)

>Was ist, wenn der Netzgleichrichter mit Thyristoren auf 1/2 geschaltet
>wird, so daß zuerst nur eine lückende positive Halbwelle zum Laden zur
>Verfügung steht. Damit wird der Anfangssladestrom schon auf einen
>tieferen Wert gebracht, die Spannung am C steigt somit auch langsamer
>an.

Kaum. Eher das Gegenteil. Du hämmerst mit einem Schlag 100V und mehr auf 
einen fast leeren Elko. Die Dioden, der Elko, der Thyristor und das Netz 
werden sich bedanken.

Nein so wird das nix. Entweder Schaltnetzteil mit Stromregelung oder 
Vorwiderstand, in welcher Form auch immer.

Und mit dicken Eisenkernen wäre ich vorsichitg, die sind bisweilen 
kritischer als Elkos, siehe Einschaltstromstoss.

MFG
Falk

Autor: Franz (Gast)
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Hi !

Also in professionellen Hochleistungsstroboskopen (z.B. Hensel) wird der 
Elko ( einige tausend µF ) über eine Phasenanschnittsteuerung 
aufgeladen, anschliessend Gleichrichtung mit einer Diode ( 
Einweggleichrichter ).
Der Phasenanschnittwinkel wird dabei langsam erhöht, quasi am Anfang 
wenig Ladestrom der stetig erhöht wird, bzw bei Vollladung von selbst 
auf null geht.
Dabei handelt es sich aber um Stroboskope für den Photographieeinsatz 
mit einigen wenigen Blitzen pro Minute.

mfg,

Franz

Autor: Wolf (Gast)
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Bei den ersten Fotoblitzern hat es immer lange gedauert, man hat es auch 
hören können, wie der gequälte AD 136 immer höher pfiff.

Autor: Falk Brunner (falk)
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@ Franz (Gast)

>Also in professionellen Hochleistungsstroboskopen (z.B. Hensel) wird der
>Elko ( einige tausend µF ) über eine Phasenanschnittsteuerung
>aufgeladen, anschliessend Gleichrichtung mit einer Diode (
>Einweggleichrichter ).

???
Komische Reihenfolge.

MFG
Falk

Autor: Wolf (Gast)
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Mächt nix, kann man sich schon vorstellen, was wohin muß.
Sonst würde der C nie voll werden, der Arme. Erst kriegt er was, dann 
nimmts ihm derselbe wieder weg.

Autor: Wolf (Gast)
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Wenn es denn tatsächlich eine Phasenanschnittsteuerung ist, dann aber 
eine Brücke hintendran und dann mit Diode entkoppeln, hätte sonst wenig 
Sinn.

Autor: Wolf (Gast)
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Ist das der "Hensel" der die schönen von mir prämierten 
Kunststoffkäschtle herstellt?

Autor: Franz (Gast)
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@ Falk !

Habs wohl etwas verdreht beschrieben, ist in der tat aber eine 
"Einweggleichgerichtete Phasenanschnitt-Schaltung"

mfg,

Autor: Wolf (Gast)
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Franz,
Ein Phasenanschnittschalter schaltet angeschnittenen Wechselstrom durch.
Eine nachgeschaltete Diode (Einweggleichrichtung) sperrt davon wieder 1 
angeschnittene Halbwelle total und reduziert damit die Leistung???
Hast Du das untersucht?

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