Ich bastele gerade an einer Schaltung, die über auf einer Kontaktfläche
abrollende Metallräder mit Strom versorgt wird. Da es zu
Kontaktunterbrechungen von einigen Sekunden kommen kann, möchte ich
Supercaps (2 in reihe mit ESRges = 0,4 Ohm) als Stromquelle während der
Kontaktunterbrechungen verwenden.
Ich möchte mit 9V, min. 500mA und max. 1A laden. Da die Verluste bei
Verwendung eines Vorwiderstandes zu groß wären, möchte ich die Caps mit
Konstantstromquelle laden. Nachdem mir hier im Forum schon eine Frage
zur KSQ beantwortet wurde (s.
Beitrag "ZXLD1366 KSQ zum laden von Supercaps") habe ich nun eine
Schaltung entwickelt (s. Screenshot), die (hoffentlich) folgendermaßen
funktioniert:
Wenn Spannung (9V) an Vin anliegt, dann soll die an Vout angeschlossenen
Schaltung über Vout=Vin-0,xV mit Strom versorgt werden. Gleichzeitig
sollen die Supercaps mittels der Konstantstromquelle (Anvilex
CCS2-700-HV36) mit 700mA geladen werden.
Wenn dann keine Spannung mehr an Vin anliegt, sollen die Supercaps die
an Vout angeschlossene Schaltung mit Strom versorgen (Mir ist bewusst,
dass die Schottky-Dioden einen Spannungsabfall verursachen).
Könnte das so funktionieren?
Im Grunde genommen schon, aber was sollen D9 und D10?
Nen Ladestrom in die Caps zu bekommen wird durch D10 schwierig.
D9 ist sinnlos, die verhindert nur dass Strom von Vout in die Caps
fliesst. Wenn an Vout ne Last hängt, ist das unmöglich.
Michael D. schrieb:> Da die Verluste bei Verwendung eines Vorwiderstandes zu groß wären,> möchte ich die Caps mit Konstantstromquelle laden.
Warum erwartest du, dass du damit weniger Verluste hast?
Mein Vorschlag, damit es nicht allzu sehr funkt einen Ladewiderstand vor
den Supercap und fertig:
1
Vin ----o------o---------- Verbraucher
2
| |
3
- |
4
| | -
5
10R | | ^ Schottky
6
- |
7
| |
8
'------o
9
|
10
=== Supercap
11
|
12
GND ----------o-----------
In dieser Schaltung darf die Vin einen kurzen Wackler haben. während
dieser Zeit versorgt der Kondensator über die Diode den Verbraucher...
Lothar M. schrieb:> Mein Vorschlag, damit es nicht allzu sehr funkt einen Ladewiderstand vor> den Supercap und fertig:
...
> In dieser Schaltung darf die Vin einen kurzen Wackler haben. während> dieser Zeit versorgt der Kondensator über die Diode den Verbraucher...
Wenn ich richtig rechne, sind das zu beginn des Ladevorgangs (ESR=0,4
Ohm) ungefähr 8W, die am Ladewiderstand dissipieren!?
Hallo Michael,
ohne D10 am Minuspol funktioniert deine Schaltung.
Ich gehe davon aus, dass die Supercaps in Reihe geschaltet sind, damit
sie nicht über ihre Nennspannung aufgeladen werden. Du solltest nur noch
Maßnahmen treffen, dass die beiden Supercaps symmetrisch geladen werden.
Die Dinger haben hohe Toleranzen was die Kapazität angeht und laden sich
entsprechend auf verschiedene Spannungen auf, d.h. noch einen
hochohmigen Spannungsteiler parallelschalten, mit dem Mittelpunkt an den
Verbindungspunkt der Caps. Das verringert den Wirkungsgrad jedoch
permanent und die "Symmetrierung" ist Dimensionierungssache.
Alternativ kannst du auch zwei Zenerdioden genauso anschalten (Kathode
an den Pluspol des parallelen Caps) und dabei die Zenerspannung etwas
geringer als die Nennspannung des Caps wählen. Sofern die Dioden bei
(mit vin/2) vollen Caps nicht leitend werden, also eine höhere Spannung
als ca. vin/2 besitzen, sollten sie auf Dauer "sparsamer" sein.
Ansonsten befeuert die KSQ sie dann anstatt der Caps und bringt sie zum
kochen. Um den Strom durch die Zenerdioden zu begrenzen könnte man
zusätzlich noch je einen niederohmigen Widerstand in Reihe schalten, das
ist dann die mildere "Brecheisenmethode".
Gruß, Patrick
Patrick schrieb:> Hallo Michael,> ohne D10 am Minuspol funktioniert deine Schaltung.> Ich gehe davon aus, dass die Supercaps in Reihe geschaltet sind, damit> sie nicht über ihre Nennspannung aufgeladen werden. Du solltest nur noch> Maßnahmen treffen, dass die beiden Supercaps symmetrisch geladen werden.> Die Dinger haben hohe Toleranzen was die Kapazität angeht und laden sich> entsprechend auf verschiedene Spannungen auf
Ich habe schon zwei in reihe geschaltete caps geladen und die spannung
an beiden war nahezu identisch!
Lothar M. schrieb:> In dieser Schaltung darf die Vin einen kurzen Wackler haben. während> dieser Zeit versorgt der Kondensator über die Diode den Verbraucher...
... und die Ursache für den "Wackler" wird auch gleich mitversorgt.
Das kann Fallweise böse in die Hose gehen:
Fall1 : Kurzschluss woanders, der die Versorgung niederreißt... Autsch
Fall2 : Jemand schaltet ein Gerät in die Versorgung (mit Kondensaor).
Die arme Diode.
Es gibt nicht nur hochohmige Ausfälle bei der Versorgung.
WehOhWeh schrieb:> Es gibt nicht nur hochohmige Ausfälle bei der Versorgung.
Woher weißt du das? Das ist so nicht spezifiziert, denn
Michael D. schrieb:>>> Kontaktunterbrechungen von einigen Sekunden
WehOhWeh schrieb:> Lothar M. schrieb:>> In dieser Schaltung darf die Vin einen kurzen Wackler haben. während>> dieser Zeit versorgt der Kondensator über die Diode den Verbraucher...>> ... und die Ursache für den "Wackler" wird auch gleich mitversorgt.>> Das kann Fallweise böse in die Hose gehen:> Fall1 : Kurzschluss woanders, der die Versorgung niederreißt... Autsch> Fall2 : Jemand schaltet ein Gerät in die Versorgung (mit Kondensaor).> Die arme Diode.>> Es gibt nicht nur hochohmige Ausfälle bei der Versorgung.
Das verstehe ich nicht ganz! Welche Diode wäre im Falle des Vorliegens
von niederohmigen Ausfällen bei der Versorgung "arm", und warum?
Patrick schrieb:> Hallo Michael,> ohne D10 am Minuspol funktioniert deine Schaltung.
M. E. benötige ich D10, da ansonsten beim Laden Masse mit LED- = LX des
ZXLD1366 (Datenblatt:
http://www.diodes.com/_files/datasheets/ZXLD1366.pdf) verbunden wäre und
dann die Regelung nicht funktionieren würde, da LX mit dem Drain des
NDMOS switches verbunden ist.
Das dürfte mit solch einer Stromquelle ein kleiner Krampf werden.
D10 ist schon nötig, da sonst der interne Schalttransistor gebrückt
wird.
Wenn die Supercaps Strom liefern müssen, ensteht aber über D10 eine
leicht negative Spannung. Bis -0,3V ist offiziell für den IC erlaubt. Je
nach Diode ist dies leicht überschritten. Da müsste dann schon eine
kräftigere Schottky rein, die die Uf kleinhalten kann (wobei die im db
spezifizierten max. -0,3V sicherlich schon sehr auf der sicheren Seite
liegen dürfte)
Notfalls müsste man noch eine D direkt in Serie zu LED- legen (was den
Spannungsabfall weiter erhöht).
Jens G. schrieb:> Das dürfte mit solch einer Stromquelle ein kleiner Krampf werden.
Vielleicht einen Vorschlag für eine besser geeignete Ksq (die ähnlich
kompakt ist)?
Danke für den Hinweis mit der negativen Spannung!
Vorschlag habe ich keinen (sowas habe ich bis jetzt auch nicht weiter
gebraucht). Aber irgendwas, wo der Schalttransistor auf der HighSide
ist, sollte dafür sicher besser geeignet sein.
Schaltung.gif
(45 KB)
