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Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Einfache Bleiakku Ladeschaltung


Autor: Jürgen Papadopolis (juergenp)
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Hallo,

Ich habe eine einfache Ladeschaltung für einen 12V Bleiakku gebaut, aus 
einem LM7812, dessen Masse-Anschluss über einen Spannungsteiler auf 
Potential gebracht ist, sodass am Ausgang 13,8V zum Laden des Akkus 
bereitstehen.
Wenn ich die Spannung im Leerlauf auf 13,8V einstelle (der 
Spannungsteiler enthält einen Trimmer) und den Akku anklemme, bricht die 
Spannung auf 13,4-13,5V zusammen, und das auch, wenn der Akku geladen 
ist, und nur noch <20mA aufnimmt.
Der Eingang des LM7812 ist mit einem 330nF, der Ausgang mit einem 100nF 
Kondensator beschaltet.
Die Spannungsquelle ist ein Laptop-Netzteil, 19V max. 3A.
Ich hab schon gemerkt, dass der LM7812 vielleicht nicht ganz so gut ist, 
weil er tierisch heiß wird, und ich deswegen einen riesigen Kühlkörper 
brauche, um auf 1A Ausgangsstrom zu kommen, aber dennoch sollte doch die 
Spannung nicht zusammenbrechen, oder?

Autor: Jörg Wunsch (dl8dtl) (Moderator) Benutzerseite
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Jürgen Papadopolis schrieb:
> aber dennoch sollte doch die
> Spannung nicht zusammenbrechen, oder?

Doch, weil der Querstrom durch den Spannungsteiler abhängig von der
Last ist (der 7812 zieht ja selbst noch Strom).  Diese Schaltung ist
reichlich ungeeignet für den Zweck.  Wenn du schon eine einstellbare
Spannung haben willst, warum nimmst du nicht gleich einen LM317?
Den gibt's auch im TO-3-Gehäuse mit 2 K/W, aber 5 W sollte selbst
ein ausreichender Kühlkörper an einem TO-220-Gehäuse noch hergeben
(LM317 im TO-220 sind relativ gängige Typen).

Davon abgesehen, wäre es wohl sinnvoller, gleich den Laptopnetzteil
so zu modifizieren, dass sein Schaltwandler statt auf 19 V auf die
13,8 V regelt.  Dann sparst du dir das unnütze Aufheizen der
Umgebung.

Autor: Jürgen Papadopolis (juergenp)
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Naja, das ist doch im Grunde das selbe Prinzip, ob ich nun einen LM78xx 
oder LM317 nehme.
Soweit ich weiß, eignen sich Schaltregler nicht besonders zum Laden von 
Bleiakkus, weil der Ripple sich ungünstig auf die Elektroden und den 
Ladevorgang allgemein auswirkt.

Autor: Michael Roek (mexman) Benutzerseite
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Jürgen Papadopolis schrieb:
> Naja, das ist doch im Grunde das selbe Prinzip, ob ich nun einen LM78xx
> oder LM317 nehme.
> Soweit ich weiß, eignen sich Schaltregler nicht besonders zum Laden von
> Bleiakkus, weil der Ripple sich ungünstig auf die Elektroden und den
> Ladevorgang allgemein auswirkt.

Hallo Juergen,

die Schaltung, die Juergen meint, ist ein wenig anders aufgebaut und 
auch dem Datenblatt des LM317 zu entnehmen!

Der LM317 wird dabei als Stromregler mit Spannunfsbegrenzung eingesetzt, 
also genau das, was Du brauchst.
Bei einem hochgetrimmten 7812 fliesst ein Maximalladestrom der immer dem 
Kurzschlusstrom des 7812 entspricht und dann verbraetst Du natuerlich 
einige Watt an Leistung!

Ich fuerchte, dass es nicht leicht ist, dem Laptop-NT das gleiche 
Verhalten beuzubringen. Technisch einfach, aber die Netzteile sehen 
innen oft uebel aus...wenn man sie ueberhaupt geoeffnet bekommt.
Aber ansonsten waere Joergs Idee die besate Loesung!





Der Ripple eines Schaltreglers schadet Deinem Akku ueberhaupt nicht.... 
dem Laptop ja auch nicht!

Gruss

Michael

Autor: MaWin (Gast)
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> Naja, das ist doch im Grunde das selbe Prinzip,
> ob ich nun einen LM78xx oder LM317 nehme.

Nicht ganz, sonst hätte man ja nicht den LM317 erfinden müssen.
Der LM317 achtet darauf, daß über den ADJ-Anschluss möglichst wenig 
Strom fliesst, der 78xx hingegen leitet darüber alles ab was er selber 
braucht.

Das Problem in deiner Schaltung ist, daß du keine Strombegrenzung hast, 
ausser der Maximalstrombegrenzung den 7812, die bei ca. 1,5A liegt, 
falls nicht vorher wegen mangelnder Kühlung der Übertemperaturschutz 
eingreift.

Besser wären Spannungsregler, die dafür ausgelegt sind, wie PB138 oder 
L200 (schaltung siehe Datenblatt). Will man unbedingt 7812 verwenden, 
sollte man eine Strombegrenzung nachrüsten. Das kann man in deinem Fall 
(geregelte Spannungsquelle) durchaus durch einen Vorwiderstand von ca. 
6.8 Ohm/11W vor dem Spannungsregler tun.

Autor: Jürgen Papadopolis (juergenp)
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Also eine Strombegrenzung brauche ich nicht, weil der Akku einen 
Initialstrom von 2.25A verträgt. Danach zieht er sich bei 13.8V was er 
zum Laden braucht.
Also ihr meint, dass die Spannung wegen des Spannungsteilers 
zusammenbricht, verstehe ich das richtig?

Autor: HildeK (Gast)
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Jürgen Papadopolis schrieb:
> dessen Masse-Anschluss über einen Spannungsteiler auf
> Potential gebracht ist,

Wie hast du den dimensioniert?
Je niederohmiger, desto geringer ist dein Einbruch.

Das ist aber trotzdem eine Krücke. Nimm, wie schon gesagt, einen LM317.

Autor: Jörg Wunsch (dl8dtl) (Moderator) Benutzerseite
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Michael Roek-ramirez schrieb:
> Ich fuerchte, dass es nicht leicht ist, dem Laptop-NT das gleiche
> Verhalten beuzubringen. Technisch einfach, aber die Netzteile sehen
> innen oft uebel aus...wenn man sie ueberhaupt geoeffnet bekommt.

Ich hab sowas schon gemacht.  Meist sind die Dinger leider nicht
verschraubt, sondern verklebt.  Das bekommt man vorsichtig (!) mit
einer Säge geöffnet (ich habe so ein Mini-Sägeblatt für die Proxxon),
danach kann man ans Innenleben ran.  Der Spannungsteiler für die
Ausgangsspannung ist nicht so schwer zu finden, und mit ein paar
(vorsichtigen, direktes Netzpotenzial!) Messungen kann man sich
davon überzeugen, wie hoch der Regel-Sollwert ist, der da einzustellen
ist.  Davon ausgehend kann man einen Parallelwiderstand errechnen,
den man über den existierenden im Spannungsteiler drüber löten muss.

Zukleben des Gehäuses dann mit der Heißklebepistole.

Die übliche Schaltnetzteil-Gefahrenwarnung: die Elkos der Primärseite
können noch einige Zeit gefährliche Spannungen halten, die sollten
also vor jedem Hantieren unbedingt darauf getestet werden, dass dem
nicht mehr so ist.  Ein kleiner, aber leistungsfähiger Widerstand mit
zwei sauber isolierten Leitungen (am besten Laborstrippen) tut dafür
gute Dienste.  Direktes Brücken mit dem Schraubendreher ist nicht
ganz so empfehlenswert, da die Dinger festschweißen und auch die Elkos
dabei stärker belastet werden als normal.

Autor: Stephan (Gast)
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Jürgen Papadopolis schrieb:
> Also eine Strombegrenzung brauche ich nicht, weil der Akku einen
> Initialstrom von 2.25A verträgt.

Nicht für den Akku, sondern für den Spannungsregler. Über weite Bereiche 
betreibst du den Spannungsregler an der 
Sicherheits-Strom/Temperatur-Begrenzung.
Das tut ihm nicht gut.

> Also ihr meint, dass die Spannung wegen des Spannungsteilers
> zusammenbricht, verstehe ich das richtig?

Ja. Die LM78xx sind dafür nicht gemacht. Der GND-Anschluss braucht hier 
ein entsprechend niederohmiges Potenzial.
Mit Spannungsteiler gehts nur "so in etwa". Als Notlösung oft ok, für 
relativ genaue 13,8V wirds so nichts werden.

Autor: oszi40 (Gast)
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1.)Wenn der 7812 statt an Masse bei Dir an einem instabilen 
Spannungsteiler hängt, wird sich die Ausgangs-Spannung so ähnlich 
gummiartig wie der Spannungsteiler verhalten.

2.) 19V-12V= 7V, die verheizt werden am 7812  P=U*I

Es gibt 1000 andere Ladeschaltungen stöbere nochmals im Forum.

Autor: Jürgen Papadopolis (juergenp)
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Naja, ich hab mir die Schaltung ja nicht ausgedacht, sondern aus dem 
Datenblatt des LM78xx entnommen. Und da ich so einen noch rumliegen 
hatte, hab ich halt den genommen.
Werde dann aber wohl auf LM317 umstricken...

Autor: Marko B. (glagnar)
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http://www.national.com/an/LB/LB-35.pdf

Figure 2. Eignet sich auch hervorragend fuer Lithium Akkus.

Autor: Jürgen Papadopolis (juergenp)
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Hey, langsam. Ich will doch "nur" Blei-Gel-Akkus laden. Und laut 
Hersteller kann man die mit 13,8V und einem maximalem Initialstrom, der 
dann auf dem entsprechenden Akku stehen sollte, den Akku ohne Probleme 
laden. Die Frage war ja nur, warum die Spannung an einem Spannungsregler 
bei einem Strom von weniger als 20mA einbricht.
Aber das ist ja scheinbar geklärt.

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