Strombelastbarkeit Eingangskondensator Drehzahlregler

[Butz (Gast)]

Hallo Männer, bräuchte da mal einen Rat. Plane einen Drehzahlregler für 
DC-Motoren.
Motorstrom beträgt dabei bis 20 A. Keine höheren Anlaufströme oder so 
was möglich, da auch mit Drehmomentregler. Schaltfrequenz etwa 18 KHz.
Versorgt wird der Regler über einen Akku.

Tue mich nun schwer, den nötigen Eingangs-Kondensator zu berechnen.
Muss dieser volle 20 A Rippelstrombelastbarkeit haben? Falls nein, 
welche Belastung erfährt dieser Elko/Kerko?

[Miep (Gast)]

Bei nicht zulangen Zuleitungen, ist das bei einer AKKU-Versorgung 
ziemlich peripher.... Es sei denn dein Akku ist 100 Jahre alt und hat 
einen exorbitanten hohen Innenwiderstand...

[Butz (Gast)]

Miep schrieb:
> Bei nicht zulangen Zuleitungen, ist das bei einer AKKU-Versorgung
> ziemlich peripher.... Es sei denn dein Akku ist 100 Jahre alt und hat
> einen exorbitanten hohen Innenwiderstand

Die Zuleitungen würde ich gern als unendlich lang annehmen. Möchte den 
Regler evtl. in verschiedenen Anwendungen einsetzen, und nicht auf kurze 
Leitungen achten müssen.

[Peter R. (pnu)]

Was ist da der "Eingangskondensator"?

Wenn es der Kondensator parallel zur Leistungs-DC-Quelle sein soll, aus 
dem der PWM-Schalter gespeist wird:

 Natürlich muss der Kondensator einen ripple-Strom von 20A vertragen. 
Und das machen wenige Kondensatoren. Also muss man mehrere parallel 
schalten, möglichst dabei auf gleich lange Stromwege achten. Zur Größe 
von C folgende Überlegung:

bei 18kHz hat ein µF einen Blindwiderstand von 8,8 Ohm.

20A würden an 1µF also ein ripple von 176V bedeuten.

Mit 100µF käme man dann auf 1,76V. Zehn 10µF-Kondensatoren parallel 
würden es schon bringen. Ob da low-ESR Kondensatoren ausreichen? Das 
sollten eher Folienkondensatoren mit niederohmiger Kontaktierung bzw. 
geringem Längswiderstand sein.

Die Rechnung ist natürlich nur eine Abschätzung, aber so in diese 
Richtung wirds gehen.

Anderer Weg: Halt im Betrieb den ripple per Scope messen und dann einen 
Kondensator oder eine Kondensatorgruppe nehmen, die den ripple genug 
klein hält. Ein Akku wird allerdings so hohe Kapazität darstellen, dass 
die Zuleitungen mit ihrem L und R mehr ripple entstehen lassen als die 
Kondensatoren.

Wenn Du eine lange Leitung hast (besser: verwendest) musst Du sowieso 
solch eine Kondensatorgruppe einsetzen. Schaltfrequenter Strom mit 18kHz 
und 20A über längere Leitung? Das gäbe einen schönen Störnebel!

[Butz (Gast)]

Peter R. schrieb:
> Natürlich muss der Kondensator einen ripple-Strom von 20A vertragen.

Da bin ich eben nicht so sicher. Hat man einen Kondensator mit 20A 
Rippelstrombelastbarkeit, dann gilt diese ja für AC und 100% der Zeit. 
Das ist bei einem parallelen Akku und einer Pulsweite so aber nicht 
gegeben. Der Kondensator muss ja nur während der Schaltflanken die 20A 
tragen, danach übernimmt wieder der Akku.

Alles ist wohl tatsächlich eine Frage der Zuleitungslänge.
Aber selbst wenn man unendlich lange Zuleitungen annimmt, so kommen doch 
noch immer nicht die vollen 20A aus dem Kondensator?
20A Rippelbelastbarkeit bräuchte man z.B. bei einem Kondensator in einem 
Sepic-Wandler, da hier (bei getrennten Spulen) der volle Strom DURCH den 
Kondensator fließt.
Ist in dem Fall nie gegeben, aber vielleicht irre ich mich auch.