Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Elko(s) zur Überbrückung eines kurzen Spannungsunterbruchs: Kapazität berechnen?


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von Roman K. (rk_aus_s)


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Hallo zusammen

Ich bastle gerade eine Art USV bei welcher ein Relais von Netzteil auf 
Batterie umschaltet, sobald das Netzteil ausfällt (z.B. bei 
Netzausfall).

Gerne würde ich diesen kurzzeitigen Spannungs-Unterbruch, bedingt durch 
die Umschaltzeit des Relais mit Elkos "überbrücken", so dass der 
Endverbraucher davon nichts mitbekommt.

Ich bin aber nicht schlau genug um zu berechnen wieviel Kapazität 
notwendig ist, um sagen wir 0,1 Sek lang eine Spannung von 12V zu halten 
und einen Strom von ca. 500 mA zu liefern?

Kann mir da jemand unter die Arme greifen? Reichen meine Soll-Angaben?

Grüsse
Roman

: Verschoben durch Moderator
von H.Joachim S. (crazyhorse)


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Lass das Relais weg und schalte elektronisch um.
Im einfachsten Fall mit Dioden. Mit Schottkys halten sich die 
Spannuungsverluste in Grenzen. Und wenn du willst, kannst du die dann 
noch mit FET oder auch Relais überbrücken.

von soso (Gast)


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Roman K. schrieb:
> Ich bin aber nicht schlau genug um zu berechnen wieviel Kapazität
> notwendig ist, um sagen wir 0,1 Sek lang eine Spannung von 12V zu halten
> und einen Strom von ca. 500 mA zu liefern?

unendlich groß!

C=Q/U -> C=I*t/deltaU

weil DeltaU = 0 -> C = unendlich.


Du muss schon spezifizieren, wie weit die Spannung einbrechen darf.
Nehmen wir mal 1V

C=0,5A*0,1s / 1V = 50000µF.

Das ist schon fett ;-)

Aber: Du wirst erstens mehr Spannungeinbruch zulassen können und 
zweitens mit 20ms auskommen können.
Mit 2V und 20ms sind es 5000µF. Klingt eher realistisch.

von Falk B. (falk)


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@Roman Kuechler (rk_aus_s)

>Ich bin aber nicht schlau genug um zu berechnen wieviel Kapazität
>notwendig ist, um sagen wir 0,1 Sek lang eine Spannung von 12V zu halten
>und einen Strom von ca. 500 mA zu liefern?

C = I * t / U

wobei U hier die SpannungsÄNDERUNG ist, nicht der Absolutwert.

Wenn man also 0,5A für 0,1s lang aus einem Kondensator entnimmt, und 
dabei max. 1V Spannungsabfall zuläßt, macht das

c = 0,5A * 0,1s / 1V = 50mF

Relais schalten aber typisch in 10-20ms.

Prinzipiell ist eine kontaktlose Umschaltung hier aber deutlich besser 
und einfacher, nicht nur weil 50mF bei 12V schon recht groß sind, auch 
bei Superkondensatoren.

So geht es noch besser mit minimalem Spannungsabfall.

Beitrag "Re: Spannungsumschaltung für MC"

von Roman K. (rk_aus_s)


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Hallo zusammen

Wow. Ich bin einfach nur paff...

Vielen Dank für die vielen Tipps. Auch für die Formel zur Berechnung.

>Lass das Relais weg und schalte elektronisch um.
>Im einfachsten Fall mit Dioden. Mit Schottkys...

Da bin ich jetzt überfordert, dh. kann ich mir mit meinem Wissenstand 
noch nicht ausmalen wie das geht. Zudem ist meine Schaltung so gut wie 
fertiggestellt, so dass ich das Relais - auch wenn es eine schlechte 
Lösung ist - jetzt nicht mehr entfernen möchte.

Ich stocke jetzt mal die Kapazität auf; 4700 µF habe ich bereits 
verbaut, dann kaufe ich halt nochmals ein, zwei so Dinger.

Nochmals danke an alle!
Das ist ein super Forum.

Grüsse.

von Lothar M. (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite


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Roman K. schrieb:
> so dass ich das Relais - auch wenn es eine schlechte Lösung ist - jetzt
> nicht mehr entfernen möchte.
> Ich stocke jetzt mal die Kapazität auf; 4700 µF habe ich bereits
> verbaut
Ich hoffe, du hast ein Relais mit AgSnO2 Kontakten. Denn wenn du die 
Stromquelle mit unterschiedlicher Spannung auf die Kondensatoren 
schaltest, dann fließen satte Ausgleichströme und die Relaiskontakte 
kleben dann gern mal...

Siehe den Beitrag "Re: Relais hält sich fest"

von Philipp G. (geiserp01)


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Du brauchst aber dennoch eine Diode weil Du sonst mit den Elkos die 
ganze Welt mir Energie versorgst, nur nicht das Relais.

von Lothar M. (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite


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Das kommt sehr auf die "Art USV" an. Ich vermute, hier geht es um eine 
USV im Sekundärkreis einer Spannungsversorgung...

von Philipp G. (geiserp01)


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Lothar M. schrieb:
> Das kommt sehr auf die "Art USV" an. Ich vermute, hier geht es um eine
> USV im Sekundärkreis einer Spannungsversorgung...

Wissen wir ohne den Aufbau zu kennen. Dennoch wird der die 
Sekundärwicklung versuchen wollen mit Energie zu versorgen.

von Dieter (Gast)


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Wenn das Netzteil eine etwas hoehere Spannung liefert als der Akku, dann 
koppele ueber simple Dioden. Das Relais dient dann nur der 
Ueberbrueckung einer Diode.

von Philipp G. (geiserp01)


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jo so meine ich das.

von Harlekin (Gast)


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Die Quelle V1 ist vom Netz gespiesen und muss etwas höher als der Akku 
sein.

V2 ist der Akku.

Mit dem Relais könnte D2 kurz geschlossen werden.

von Philipp G. (geiserp01)


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das Relais muss dazwischen, es sei denn der lädt auch gleich den Akku.

von Dieter (Gast)


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Meintest wohl D1.

von Harlekin (Gast)


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Philipp G. schrieb:
> das Relais muss dazwischen, es sei denn der lädt auch gleich den Akku.

Das verstehe ich nicht. Das Relais schaltet nur, wenn Netz fehlt. Zum 
Beispiel: Relais fällt ab und Öffnerkontakt geht in Ruhestellung.

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