Netzteil und Batterie mit höherer Spannung parallel - Batterie soll nicht entladen werden

[Reto H. (huberret)]

Hallo,

ich betreibe ein Gerät mit einer 36V Batterie und einem 28V Netzteil. 
Entweder ist nur die Batterie angeschlossen oder aber beides 
gleichzeitig. Wenn das Netzteil auch angeschlossen ist soll die Batterie 
nicht entladen werden.

Wie löse ich das am einfachsten? Es kommt nur eine elektronische Lösung 
in Frage und kein Relais. Diskret? Ein schlaues IC habe ich für so hohe 
Spannungen nicht gefunden...


Danke und Gruss,

Reto

[Gerhard O. (gerhard_)]

Ich habe dieses Problem vor vielen Jahren in einem Firmenprojekt gehabt 
wo ein Gerät mit 10-32V extern versorgt werden mußte und eine interne 
SLB mit 12V ohne Unterbrechung bei Ausfall der externen Versorgung die 
Stromversorgung übernehmen mußte. Als Schaltelemente verwendete ich 
damals zwei Gruppen von anti-parallel geschaltete MOSFETs in jedem Zweig 
und eine ziemlich aufwendige Steuerschaltung die die MOSFETS 
entsprechend steuerte. Es hat immer einwandfrei funktioniert. Die 
Schaltung wirkte auch wie ein UPS. Zusätzlich war noch eine manuelle 
Drucktasten Einschaltung mit Linux Software Ausschaltung (PC-104) 
vorgesehen um wichtige gesammelte Anwendungsdaten vor dem Ausschalten 
oder Stromausfall speichern zu können.

Die gegengeschalteten MOSFETS ( D--SS--D ) eliminieren das Fließen des 
Stroms über die internen Körperdioden der MOSFETs wenn die 
Spannungsunterschiede beider Spannungsquellen stimmen. Die GATE 
Anschlüsse beider FETs sind zusammengeschaltet. Damit ergibt sich das 
Problem gegenüber der SOURCEN eine unabhängige positive GATE Ansteuerung 
zu erzielen. Das erfordere einigen Aufwand (Charge Pump) . (siehe 
heutzutage: Phototonic Couplers zur direkten MOSFET Ansteuerung).

Es ist wichtig die Steuerschaltung so zu entwickeln, daß garantiert 
wird, daß sich niemals beide MOSFETs gleichzeitig einschalten können um 
einen Kurzschluß beider Spannungsquellen auszuschließen.

Heutzutage könne man zwei AC SSR Relais mit zwei internen MOSFETs und 
optischer Ansteuerung verwenden solange sie in dem gewünschten 
Strombereich erhältlich sind. Diese Art SSR können in dieser Weise 
eingesetzt werden.

Wie gesagt Dein Problem läßt sich einwandfrei lösen solange garantiert 
wird, daß die beiden Spannungsquellen niemals ungemocht 
zusammengeschaltet werden können.

Ich habe nicht nachgedacht ob es noch andere praktische Lösungen gibt. 
Für mich war das damals eine praktische Lösung die einwandfrei 
funktioniert hat und sich in einer industriellen Situation schon 18 
Jahre ohne jegliche Ausfälle in zahlreichen Ausführungen bewährt hat.

[Joe F. (easylife)]

Wie viel Strom fließt denn jeweils max. aus der Batterie bzw. dem 
Netzteil?

[Bernd K. (bmk)]

Müsste doch auch einfacher gehen.

1. 28V geht über eine Diode zum Ausgang, z.B. MBR2545

2. 36V geht über einen P-MOS zum Ausgang, z.B. IRF4905
Das Gate wird über einen Spannungsteiler 10k / 22k an 36V
angeschlossen, damit hat das Gate ca. 11V und der MOSFET leitet.

Jetzt noch an die 28V einen Optokoppler anschließen, z.B. PC817
mit Vorwiderstand 2,7k. Der Ausgang des Optokopplers liegt parallel
zum 10k und schließt diesen kurz. Dadurch ist der MOSFET bei
Anwesenheit der 28V gesperrt.

[Harald W. (wilhelms)]

Reto H. schrieb:

> Wie löse ich das am einfachsten? Es kommt nur eine elektronische Lösung
> in Frage und kein Relais.

Ein Relais, direkt an die Wechselspannung des Netzteils angeschlossen,
ist da aber die einfachste und zuverlässigste Lösung.

[Joe F. (easylife)]

Ja, auf soetwas wird es herauslaufen (Bernd K.s Vorschlag)
Welche Diode und FET geeignet sind, hängt halt vom Strom ab.
Im ungünstigsten Fall ist die Diode am Netzteil nicht akzeptabel.

Allerdings möchte man auch erst umschalten, wenn vom Netzteil sagen wir 
mal min. 26V kommen, und nicht vorher.
D.h. man bräuchte noch einen Komparator mit Referenz.
Wenn man das hat, könnte man diesen auch gleich aus der Batterie 
speisen, und damit auf den Optokoppler zur Gate-Ansteuerung verzichten.

[Reto H. (huberret)]

Ich habe eine Lösung wie von Bernd K. aufgebaut. Einfach mit zwei 
zusätzlichen Transistoren statt dem Optokoppler. Scheint soweit zu 
funktionieren, vielen Dank!