Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Verlustarmer Gleichrichter 15V 15A


von Verlustleistungsphobiker (Gast)


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liebe Mitoptimierer,

  ich möchte die Sek.AC des mir vorliegenden Ringkern-Netztrafos 
möglichst Verlustarm gleichrichten. (Einzelstückanwendung: Pb-Akku 12V 
145Ah laden)
  Der Trafo hat 200W Nennleistung und die Sek.Wicklung bringt z.Zt. m. 
45Wdg 12V; ich bin mir nicht zu schade ggfs. die Sek.Wicklung zu 
ersetzen um 2-3Volts mehr zu haben.

 Ich könnte einfach von den 20A Shottky-Doppeldioden aus der Schublade 
eine Brücke löten +ein Kühlkörper dranschrauben. Mir ist aber danach 
eine ausgefeiltere/teurere Lösung zu besprechen bevor ich mich festlege.

  Ich hab die knappe Handvoll Threads hier zu 
Synchron-/FET-Gleichrichter durchgeblättert.

  Ich frage also in die Runde nach Erfahrungen/Empfehlungen insbes. zur 
Bauteilwahl der LeistungsFETs, z.B. Passend für den LT4320 Steuerchip 
oder anderen erprobten Schemas resp. erhältlichen Bauteilkombos.

  Mit Sonnabendgrüsse und herzlichem Dank im voraus.

: Verschoben durch User
von Matthias S. (Firma: matzetronics) (mschoeldgen)


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Verlustleistungsphobiker schrieb:
> ich bin mir nicht zu schade ggfs. die Sek.Wicklung zu
> ersetzen um 2-3Volts mehr zu haben.

Dann mach dir doch 2*12V mit Mittenanzapfung. Spart 2 Dioden und damit 
die Hälfte der Verluste.

von Verlustleistungsphobiker (Gast)


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> Dann mach dir doch 2*12V mit Mittenanzapfung. Spart 2 Dioden und damit
> die Hälfte der Verluste.

  der Faustformel aus dem Elektor 7-8/2008 Artikel nach (.4-.5 W/A), 
sind das mit 2x Shottkys immernoch bis zu 15W Abwärme.
  Ich möchte es mal darauf ankommen lassen und gerne noch eine 
Grössenordnung niedriger anstreben: die Rds-on der MOSFETs im Bereich 
von mOhms lassen mich träumen...

  Da es um Akkuladung geht, kann ich immerhin von luxuriösen ~12V 
Hilfsspannung ausgehen. Eine Sequenzierschaltung f. sicheres Hochfahren 
zwingt sich ev. auf - ich hoffe noch ohne uC auszukommen...

von H.Joachim S. (crazyhorse)


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Matthias S. schrieb:
> Verlustleistungsphobiker schrieb:
>> ich bin mir nicht zu schade ggfs. die Sek.Wicklung zu
>> ersetzen um 2-3Volts mehr zu haben.
>
> Dann mach dir doch 2*12V mit Mittenanzapfung. Spart 2 Dioden und damit
> die Hälfte der Verluste.

Milchmädchenrechnung, so einfach ist es nicht.

von Sascha (Gast)


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Die Wechselspannung auf nen OPV geben und bei positiver Halbwelle die 
eine 2-er Gruppe FETs durchschalten und bei negativer Halbwelle die 
andere.

Aufbau H-Brücke. Schaltzeiten muss man mal analysieren...n und p-fets 
mit simplen pull up/down widerständen und parallelgeschalteten 
schottky-dioden sind die simple lösung, komplette gate-treiber 
Schaltungen oder ICs die besseren.
Mit der simplen Lösung hat man vermutlich schon viel gewonnen sofern man 
effektiv verhindern kann dass Strom über die FETs rückwärts fließt.

von Helmut S. (helmuts)


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Nimm diesen "aktiven" Gleichrichter.
http://www.linear.com/product/LT4320

von Matthias S. (Firma: matzetronics) (mschoeldgen)


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H.Joachim S. schrieb:
>> Dann mach dir doch 2*12V mit Mittenanzapfung. Spart 2 Dioden und damit
>> die Hälfte der Verluste.
>
> Milchmädchenrechnung, so einfach ist es nicht.

Schöne Behauptung ohne Begründung - dann rechne doch mal bitte vor.

von Georg G. (df2au)


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Dumm gefragt: Zum Akku Laden brauchst du irgend eine Art 
Strombegrenzung. Machst du das über die Streuinduktivität des Trafos 
oder verheizt du da ein wenig Spannung? Warum dann der Aufstand mit den 
Dioden?

von H.Joachim S. (crazyhorse)


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@Matthias:
"Der Vorteil dieser Mittelpunktschaltung liegt darin, mit nur zwei 
Dioden D1 und D2 auszukommen und dass die Spannung nur um eine 
Diodenflussspannung reduziert wird. Nachteilig ist, dass sie einen 
speziellen Transformator erfordert, der stärker dimensioniert ist, da 
immer nur die Hälfte des Kupfers zum Stromfluss beiträgt. Bei gegebenem 
Kupfervolumen hat jede Hälfte der Sekundärwicklung wegen des dünneren 
Drahtes (doppelte Windungszahl muss Platz finden) in etwa den doppelten 
Innenwiderstand, der in die Verlustleistung (P = R · I2) eingeht."

von Matthias S. (Firma: matzetronics) (mschoeldgen)


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H.Joachim S. schrieb:
> Nachteilig ist, dass sie einen
> speziellen Transformator erfordert

Gut, das sehe ich ein. Aber der TE hat ja gesagt, das er sich vor einer 
neuen Wicklung nicht scheut, da kann er ja entsprechend dickeren Draht 
nehmen. Die Zweidiodenschaltung ist jedenfalls in Hochstromanwendungen 
gang gäbe - siehe PC Netzteile usw. Ich habe hier gerade eine 
Knallgasgebläse-Lötstation (Elektrolyse) zur Reparatur, da machen sie es 
auch so.
M.E. sind allerdings die Gleichrichterverluste das geringste Problem, 
klingt mir eher nach Kur am Symptom.

von Der Andere (Gast)


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Matthias S. schrieb:
> klingt mir eher nach Kur am Symptom.

Eher nach nicht unbedingt notwendiger Spielerei. Siehe sein Nickname und 
das:

Verlustleistungsphobiker schrieb:
> Mir ist aber danach
> eine ausgefeiltere/teurere Lösung zu besprechen

Aber ist ja egal, wenn man was daraus lernen kann ist das ja völlig 
legitim.
Er hat den LT4320 ja schon im ersten Post erwähnt, sucht nur passende 
Mosfets dazu und Tipps von jemandem der den LT schon mal benutzt hat.

von H.Joachim S. (crazyhorse)


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@Matthias: klar, beides hat Vor- und Nachteile. Mir gings nur darum, 
dass man nicht einfach sagen kann: M2-Schaltung = halbe Verluste.

von Amateur (Gast)


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Den Tipp: "LT4320"
habe ich hier auch schon öfters gefunden, aber nie mehr.

Allerdings waren dann am Ende die 72V zu wenig.

von Verlustleistungsphobiker (Gast)


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Georg G. schrieb:
> Dumm gefragt: Zum Akku Laden

  PWM-IU-Laderegler, auch Verlustarm.

> Warum dann der Aufstand mit den
> Dioden?

  Weil. Punkt. :-)

  Weiterbildung: ich möchte dies mal an diesem konkret vorliegenden 
Objekt mindestens durchrechnen. Ev. lasse ich es wenn ich an der 
Beschaffung der passenden FETs oder des LT4320 in handlötbarem Gehäuse 
scheitere.

  Ja, ein COTS Schaltnetzteil mit >10A gleich auf Schwebeladungsspannung 
einstellen ginge auch.
  Ich hab jetzt nun mal diesen RKTrafo und möchte mal einfach aus den 
Standardtrampelpfade "BrückenGR"/"2WegeGR" ausbrechen und Erfahrung 
machen.

  "Kur am Symptom", "Nicht notwendige Spielerei" ja, und? Schlimm?

   Einen grossen Dank geht an die welche mein Eröffnungspost richtig 
lesen: ich hab also vollständige Info geliefert - bin stolz darauf ;-)

von Verlustleistungsphobiker (Gast)


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> dass man nicht einfach sagen kann: M2-Schaltung = halbe Verluste.

Bei Betrachtung NUR des Gleichrichters schon.

Mit dem Umdimensionieren der Sek.Wicklung käme ich schon dahin.

In der Bilanz erkauft man sich den reduzierten Spannungsabfall (weniger 
Dioden) durch mehr Kupferdraht.
Damit Ri Sek. "gleich niedrig bleibt", sind beide Sek.Wicklungshälften 
auf den Maximalstrom zu dimensionieren. Jede Sek.Wicklungshälfte 
arbeitet nur eine Halbwelle lang, liefert aber die gesamte 
Trafonennleistung.

Wenn Einfachheit, minimale Bauteilzahl gefordert ist - ist dies perfekt.

von Michael B. (laberkopp)


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Matthias S. schrieb:
> Dann mach dir doch 2*12V mit Mittenanzapfung. Spart 2 Dioden und damit
> die Hälfte der Verluste.

Natürlich nicht.

Wenn er 2 Wicklungen statt nur 1 aufbringt, kann er nur halb so dicken 
Draht verwenden mit dem doppelten Innenwiderstand.

Dann hat er seinen Spannungsabfall nicht in der 2- Diode, sondern eben 
im zu dünnen Draht.

von W.S. (Gast)


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Sascha schrieb:
> Die Wechselspannung auf nen OPV geben und bei positiver Halbwelle die
> eine 2-er Gruppe FETs durchschalten und bei negativer Halbwelle die
> andere.

Oh Klasse!

KAWOMM!

Die Rückspannung vom Akku läßt grüßen.

Du müßtest schon die Spannungsdiffeenz zwischen Trafowickung und 
Ausgangsspannung abtasten und daraus deine FET-Ansteuerung bilden.

W.S.

von Matthias S. (Firma: matzetronics) (mschoeldgen)


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Michael B. schrieb:
> Natürlich nicht.
>
Doch. 2 Dioden statt 4 Dioden - halbe Verlustleistung im Gleichrichter.

> Wenn er 2 Wicklungen statt nur 1 aufbringt, kann er nur halb so dicken
> Draht verwenden mit dem doppelten Innenwiderstand.

Woher willst du das wissen? Hast du dir den Trafo angeguckt? Wer sagt 
dir denn, das er da nicht eine Wicklung mit dem vollen benötigten 
Durchmesser und Mittenanzapfung aufbringen kann?

Michael B. schrieb:
> laberkopp

Mann, Mann. Wieder mal was aufgeschnappt und dann rumlabern. Das alles 
haben wir übrigens oben schon diskutiert.

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