Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Aktive Gleichrichter


von Paul P. (sobert123)


Angehängte Dateien:

Lesenswert?

Hallo,

ich arbeite durch mein Studium momentan mit einem Energy Harvester 
ähnlich einer Schütteltaschenlampe (Magnet durch Spule).

Die Spannung hat eine max. Amplitude von 6V und eine schwankende 
Frequenz  von ca. 100 - 600Hz.(ganz grob geschätzt)
Diese Spannung möchte ich mit einem aktiven Gleichrichter gleichrichten 
und habe mir den tlc252 und den tlv342 bestellt.( Diese erschienen mir 
passend, da sie zum einen Single-Supply können, als auch mit einer 
kleinen Spannung laufen. Als Versorgungsspannung sind 3V vorgesehen.)

Bei multisim habe ich versucht dies zu simulieren, mit mäßigem Erfolg.
Also dachte ich, ich bau es einfach mal auf und beobachte das Verhalten 
auf dem Oszilloskop.
Ich habe allerdings das Problem, dass die neg. Halbwelle (siehe 
F0005TEK.png) abgeschnitten wird.


Habt ihr vielleicht eine Erklärung oder könnt ihr mir Tipps geben, wie 
ich die Schaltung verbessern könnte?

Vielen Dank schon mal.

: Verschoben durch Admin
von Karl O. (knorke)


Lesenswert?

Äh und was wundert Dich daran, dass bei dem Aufbau nur eine Halbwelle 
durchkommt?

von Paul P. (sobert123)


Lesenswert?

Karl Otto schrieb:
> Äh und was wundert Dich daran, dass bei dem Aufbau nur eine Halbwelle
> durchkommt?

Sorry, hab mich etwas undeutlich ausgedrückt.
Ich meine, dass ch1 (Eingangsspannung) nicht das Maximum der negativen 
Halbwelle erreicht, sondern vorher abgeschnitten wird. Sie ist deutlich 
kleiner als die pos. Halbwelle. Der Effekt wird größer, wenn ich die 
Spannung erhöhe.
Ich denke das liegt an einer z-Diode, aber ich kann mir nicht erklären 
warum das passiert.

von isidor (Gast)


Lesenswert?

Paul P. schrieb:
> Ich denke das liegt an einer z-Diode, aber ich kann mir nicht erklären
> warum das passiert.

Wo ist denn da eine Zenerdiode ?

von Himbeerkuchen (Gast)


Lesenswert?

Das ist ein P-Fet, der leitet, wenn das Gate x Volt kleiner ist als 
Source.
Source liegt auf 0V. Dann müsste das Gate -5V haben. Ausgang vom OP hat 
aber nur min. 0V.

von Paul P. (sobert123)


Angehängte Dateien:

Lesenswert?

isidor schrieb:
> Paul P. schrieb:
>> Ich denke das liegt an einer z-Diode, aber ich kann mir nicht erklären
>> warum das passiert.
>
> Wo ist denn da eine Zenerdiode ?

Die ist im Mosfet integriert

von Paul P. (sobert123)


Lesenswert?

Himbeerkuchen schrieb:
> Das ist ein P-Fet, der leitet, wenn das Gate x Volt kleiner ist als
> Source.
> Source liegt auf 0V. Dann müsste das Gate -5V haben. Ausgang vom OP hat
> aber nur min. 0V.

wäre in diesem Fall also ein n-mos besser geeignet?

von Matthias L. (Gast)


Lesenswert?

Paul P. schrieb:
> Die ist im Mosfet integriert

Nein. Diese begrenzt nur die Ugs auf für den FET verträgliche Werte.

von Matthias L. (Gast)


Lesenswert?

Paul P. schrieb:
> wäre in diesem Fall also ein n-mos besser geeignet?

Nein. Eine Gleichrichtung besteht aus zwei/vier Dioden. Bei einer 
aktiven Gleichrichtung werden diese durch Transistoren ersetzt. Also 
würde ich zwei/vier Transistoren erwarten...


http://www.linear.com/product/LT4320

von Paul P. (sobert123)


Lesenswert?

Matthias Lipinsky schrieb:
> Paul P. schrieb:
>> wäre in diesem Fall also ein n-mos besser geeignet?
>
> Nein. Eine Gleichrichtung besteht aus zwei/vier Dioden. Bei einer
> aktiven Gleichrichtung werden diese durch Transistoren ersetzt. Also
> würde ich zwei/vier Transistoren erwarten...

Das wäre später auch mein Ziel. Einen Brückengleichrichter mit 4 
Mosfets.
Aber zum testen hatte ich gedacht, dass eine Einweg-Gleichrichtung, die 
nur eine Halbwelle durchlässt zum Verständnis besser geeignet sei.

von Matthias L. (Gast)


Lesenswert?

Paul P. schrieb:
> Aber zum testen hatte ich gedacht, dass eine Einweg-Gleichrichtung, die
> nur eine Halbwelle durchlässt zum Verständnis besser geeignet sei.

Hm.. Ich habe mir das damals so gedacht, das die 0,7..1V der 
Gleichrichterdioden wegsollen. Also statt denen je ein FET hin und 
gefragt, wann muss welcher an/aus sein?...

von Paul P. (sobert123)


Angehängte Dateien:

Lesenswert?

Matthias Lipinsky schrieb:

> Hm.. Ich habe mir das damals so gedacht, das die 0,7..1V der
> Gleichrichterdioden wegsollen. Also statt denen je ein FET hin und
> gefragt, wann muss welcher an/aus sein?...

Danke für den Link.

Das habe ich auch mal gemacht. Allerdings mit einem anderem OP, da die 
Simulation mit dem tlc252 nicht wirklich hingehauen hat.

Müsste ja quasi so aussehen, oder?

: Bearbeitet durch User
von Ahab (Gast)


Lesenswert?

So, und jetzt häng' einen Sieb-Elko dahinter, wie man das bei 
Brückengleichrichtern ja so üblicherweise macht.

Schau dir wirklich mal den LT4320 an... Erspart viele, viele 
Kopfschmerzen.
Und eine Separate Spannungsversorgung für die OpAmps, wie sie deine 
Schaltung benötigt.

von Ahab (Gast)


Lesenswert?

Wenn du aber wirklich nur so wenig Spannung zur Verfügung hast:
(Der LT4320 braucht mehr als deine 3 V)

=> LTC3588
Der schluckt statt Piezo auch deine Schüttel-Magnet-Spule.

Oder zwei Metallplatten in der Nähe einer Leuchtstofflampe, Abb. 10 
Seite 15 :)

von Paul P. (sobert123)


Lesenswert?

Ahab schrieb:

>
> Oder zwei Metallplatten in der Nähe einer Leuchtstofflampe, Abb. 10
> Seite 15 :)

Danke für den Tipp, was genau meinst du mit Abb.10 Seite 15?

von wendelsberg (Gast)


Lesenswert?

Paul P. schrieb:
> was genau meinst du mit Abb.10 Seite 15?

Vielleich versuchst Du es mal mit dem Datenblatt des genannten IC?

wendelsberg

von Paul P. (sobert123)


Lesenswert?

wendelsberg schrieb:
> Paul P. schrieb:
>> was genau meinst du mit Abb.10 Seite 15?
>
> Vielleich versuchst Du es mal mit dem Datenblatt des genannten IC?
>
> wendelsberg

:) Das macht Sinn, sorry hatte noch keinen Kaffee.

von Knut B. (Firma: TravelRec.) (travelrec) Benutzerseite


Lesenswert?

Paul P. schrieb:
> Diese Spannung möchte ich mit einem aktiven Gleichrichter gleichrichten

Guck mal hier, Meister:

http://www.thetaeng.com/FETBridge.htm

von Ahab (Gast)


Lesenswert?

Knut Ballhause schrieb:
> Guck mal hier, Meister:
>
> http://www.thetaeng.com/FETBridge.htm

Genau diese Schaltungen tun nicht mehr, sobald die Last dahinter mehr 
als eine Glühlampe oder eine LED ist.

Als Verpolungsschutz OK, aber sobald z.B. ein Elko dahinter kommt, 
klappt's nicht mehr.

von Treiber (Gast)


Angehängte Dateien:

Lesenswert?

Hi,
das ist aber immer noch kein Gleichrichter.
Im Anhang ein Prinzipschaltbild.

Grüße

von Paul P. (sobert123)


Angehängte Dateien:

Lesenswert?

Ahab schrieb:

> Genau diese Schaltungen tun nicht mehr, sobald die Last dahinter mehr
> als eine Glühlampe oder eine LED ist.
>
> Als Verpolungsschutz OK, aber sobald z.B. ein Elko dahinter kommt,
> klappt's nicht mehr.

Kann ich das irgendwie simulieren, ob es dann nicht mehr klappt? Ich 
habe zum ausprobieren verschiedene RC-Kombinationen angeschlossen, aber 
in der Simulation sah die Ausgangsspannung eigentlich immer gut aus.

von Udo S. (urschmitt)


Lesenswert?

Paul P. schrieb:
> Kann ich das irgendwie simulieren, ob es dann nicht mehr klappt?

Wo ist der Elko in deiner Simulation (dicker Glättungselko auf der 
Ausgangsseite).
hast du mal angeschaut was passiert wenn wirklich anfängt Strom durch D1 
bis D4 zu fliessen, was begrenzt den Strom?
Kann deine Spannungsquelle auch Strom aufnehmen? Dann schau dir dir 
Ströme an die fliessen (mit Kondensator am Ausgang).

: Bearbeitet durch User
von Treiber (Gast)


Lesenswert?

Hi,
den Zenerdioden fehlt der Vorwiderstand. Wo ist der Ladekondensator?
Grüße

von Ahab (Gast)


Angehängte Dateien:

Lesenswert?

> Kann ich das irgendwie simulieren, ob es dann nicht mehr klappt?

mess den Strom hinter dem Gleichrichter.

Sh. Screenshot.
Geplottet ist der Strom durch den Shunt "R5". Dieser sollte nie negativ 
werden, also Strom in den Gleichrichter zurückfliessen.

Bitte melde dich an um einen Beitrag zu schreiben. Anmeldung ist kostenlos und dauert nur eine Minute.
Bestehender Account
Schon ein Account bei Google/GoogleMail? Keine Anmeldung erforderlich!
Mit Google-Account einloggen
Noch kein Account? Hier anmelden.