Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Kondensator laden - wie viel Strom


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von Marius (Gast)


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Hi!

Ich habe hier einen Kamera Blitz der mit einem LiPo betrieben wird. Ich 
würde ihm gern ein Netzteil verpassen.

Es ist ein 4 Zellen LiPo, bei voller Ladung hat er also 16,8V. Der Blitz 
hat eine maximale Leistung von 200W und benötigt bei voller Leistung 2s 
um seinen Kondensator auf zu laden.

Meine Frage ist nun: wie berechne ich wie viel Ampere mein Netzteil bei 
16,8V liefern muss um die 200W in 2s auf zu laden?

Vielen dank für eure Tipps,
Gruß,
Marius

: Verschoben durch Moderator
von Alex G. (dragongamer)


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1 Watt entspricht 1 VoltAmpere.
Also brauchst du 200W/16.8V = 11.9A!

von Irgendwer (Gast)


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Ich vermute mal dein "Blitz" ist keine Glügbirne mit 200W sonder eher 
eine Blitzröhren mit 200Ws.

Da der Ladevorgang aber in keinster Weise Linear verlaufen dürfte und du 
vermutlich auch keine angaben zu dem genauen Wirkungsgrad der 
Gesamtkonstruktion hast liefert dir Irgendeine Rechnung liefert da nur 
irgendwelche Durchschnittswerte aber nicht den Spitzenwert auf den dur 
dein Netzteil Dimensionieren solltest.

Also hilft nur eins zuverlässig - Messen!
Akku abklemmen, Messgerät dazwischen schalten (ggf. Shunt mit Oszi) und 
mehrfach messen (ggf. auch mal mit unterschiedlicher Blitzleisten und 
Blitzfolgezeiten).

von Alex G. (dragongamer)


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Das ist wohl wahr...
Aber btw. du willst ja das gerät wohl aufmachen um es auf 
Netzteilbetrieb umzurüsten, oder?
Dann schau einfach mal auf den Kondensator wie dessen Kapazität aussieht 
und messe vorsichtig auf welche End-Spannung er geladen wird.
Daraus kann man zuverlässig schließen was gebraucht wird um ihn zu 
laden.

von Lothar M. (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite


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Marius schrieb:
> Ich habe hier einen Kamera Blitz der mit einem LiPo betrieben wird. Ich
> würde ihm gern ein Netzteil verpassen.
Lass doch alles wie es ist und sorge mit einem kleinen Netzteil 
lediglich dafür, dass die Akkus immer voll sind.

von Jemand (Gast)


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Hallo

ich bin nicht der TO, trotzdem die Anschlussfrage:

LiPO kritische Ladeschlussspannung:4,2V
Also 4*4,2V=16,8V und keines Falls mehr, möglichst aber auch nicht viel 
weniger als Ausgangsspannung des kleinen Netzgeräts wählen?

Im Spezialfall Blitz: Ist nicht mit heftigen Störungen 
(Spannungsspitzen) zu rechnen die einen Akku und der Originalelektronik 
nichts ausmachen, aber das Externe "Allerweltsnetzteil" zerstören 
könnte?

Jemand

von Alex G. (dragongamer)


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Jemand schrieb:
> LiPO kritische Ladeschlussspannung:4,2V
> Also 4*4,2V=16,8V und keines Falls mehr, möglichst aber auch nicht viel
> weniger als Ausgangsspannung des kleinen Netzgeräts wählen?
Die Ladeschaltung für den Kondansator wird wohl eher nicht so knapp 
bemessen sein, würde ich schätzen. Ohne das Innenleben zu kennen kann 
man natürlich nur drüber spekulieren.


> Im Spezialfall Blitz: Ist nicht mit heftigen Störungen
> (Spannungsspitzen) zu rechnen die einen Akku und der Originalelektronik
> nichts ausmachen, aber das Externe "Allerweltsnetzteil" zerstören
> könnte?
Da der Kondensator die eigentliche Energieversorgung für den Blitz 
darstellt, soltle das eigentlich nicht so problematisch sein.

Worauf man achten sollte ist wohl, dass irgendwo eine Strombegrenzung 
ist. Es ist denkbar dass im Originalaufbau, der Innenwiderstand der 
Akkus als Strombegrenzer dient und somit der Anschluss ans Netzteil, 
dieses Überlasten, oder die Schaltung zerstören könnte.

: Bearbeitet durch User
von M.A. S. (mse2)


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Marius schrieb:
> Ich habe hier einen Kamera Blitz der mit einem LiPo betrieben wird. Ich
> würde ihm gern ein Netzteil verpassen.

Was soll das Ziel der Aktion sein, eine höhere Blitzfrequenz?

von Marius (Gast)


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Alex G. schrieb:
> 1 Watt entspricht 1 VoltAmpere.
> Also brauchst du 200W/16.8V = 11.9A!

Ich will ja kein Netzteil was 200W liefert. Der Blitz lädt einen 
Kondensator auf, der liefert am Ende den Strom für die Blitzröhre. Bei 
Akku betrieb benötigt der Blitz 2 Sekunden um den Kondensator zu laden.

Irgendwer schrieb:
> Also hilft nur eins zuverlässig - Messen!
> Akku abklemmen, Messgerät dazwischen schalten (ggf. Shunt mit Oszi) und
> mehrfach messen (ggf. auch mal mit unterschiedlicher Blitzleisten und
> Blitzfolgezeiten).

Das habe ich befürchtet. Werde ich dann wohl auch machen.

Alex G. schrieb:
> Aber btw. du willst ja das gerät wohl aufmachen um es auf
> Netzteilbetrieb umzurüsten, oder?

Die Idee ist einen dummy Akku per 3D Druck zu bauen, so dass man 
zwischen Akku und Netz betrieb wechseln kann.

Alex G. schrieb:
> Worauf man achten sollte ist wohl, dass irgendwo eine Strombegrenzung
> ist. Es ist denkbar dass im Originalaufbau, der Innenwiderstand der
> Akkus als Strombegrenzer dient und somit der Anschluss ans Netzteil,
> dieses Überlasten, oder die Schaltung zerstören könnte.

Dasist der Grund für meine Frage. Denn sonst konnte ich ja einfach ein 
200W Netzteil verwenden und wäre fertig.

M.A. S. schrieb:
> Was soll das Ziel der Aktion sein, eine höhere Blitzfrequenz?

Das würde den Blitz tendenziell überhitzen. Ich will nur im Studio 
betrieb nicht ständig Akkus laden. Wenn ich draußen unterwegs bin sind 
die Akkus aber praktisch.

von stift (Gast)


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Marius schrieb:
> Das würde den Blitz tendenziell überhitzen.

Glaub ich nicht mal. Warst du noch nie in einer Disco? Die dort 
eingesetzten Stroboskope sind auch "nur" Blitzröhren und blitzen 
fröhlich mit 10 Hz vor sich hin. Leistungsklasse im kW-bereich. Im 
Blindermodus noch mit weit mehr (und erst dann muss man aufpassen mit 
der Einschaltdauer).

Ja, da ist ein Lüfter drin, aber der ist ungefähr so leistungsstark wie 
ein PC-Lüfter und nicht dafür gedacht, die Blitzröhre zu kühlen.


Falls es nur darum geht, die Akkus nicht immer laden zu müssen: Mach es 
wie Loddar beschrieben hat.

von Alex G. (dragongamer)


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Marius schrieb:
> Alex G. schrieb:
>> 1 Watt entspricht 1 VoltAmpere.
>> Also brauchst du 200W/16.8V = 11.9A!
>
> Ich will ja kein Netzteil was 200W liefert. Der Blitz lädt einen
> Kondensator auf, der liefert am Ende den Strom für die Blitzröhre. Bei
> Akku betrieb benötigt der Blitz 2 Sekunden um den Kondensator zu laden.
Hast Recht, habe nicht nachgedacht.
Dann fehlt uns allerdings ein Wert.
200W ist nämlich eine Angabe für Leistung. Keine für Energie! Ein 
Kondensator wird "nicht auf 200W geladen".
Deine Blitzröhre gibt wohl 200watt ab. Die Frage ist jetzt, wie lange 
tut sie das? Wieviele millisekunden?
Dann kann man daraus die Energie errechnen die im Kondensator steckte 
und auch mit welcher Amperestärke diese Energie binnen 2s übertragen 
wurde.

von Jemand (Gast)


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Hallo

somit wäre ein möglicher Weg es über die Kondenstorkapazität und die 
Spannung am Kondensator zu berechnen.
Die Kapazität kann man an den Kondensatoren ablesen (wenn diese nicht 
extrem blöd eingebaut sind) und die Spannung kann man (theoretisch) 
messen.
Praktisch ist das allerdings nicht ganz ungefährlich (nett gesagt - 
geladene Kondensatoren insbesondere bei der Spannung und Kapazität wie 
sie in Blitzgeräten einbaut haben es "in sich" - wenn man da Fehler 
macht bleibt kein Auge trocken...) und zusätzlich, eben wegen der 
Gefahren ist es oft gar nicht so einfach möglich, weil einiges an 
Schutzmaßnahmen eingebaut sein wird die ein betrieb der offenen 
Schaltung erschweren sollen bzw. verhindern und somit auch Messungen 
erschweren.

Aber mittels Spannung und Kapazität könntest die die gespeicherte 
Energie bestimmen.
Jetzt musst die nur ausrechnen welcher Strom fließen muss um bei 16,8V 
innerhalb von 2 Sekunden diese Energie zu liefern (Verluste im Wandler 
ignorieren).
Aber auch das ist nicht ganz sauber da so ein Kondensator sich nicht 
linear auflädt - anfangs ist der Strom sehr hoch und nimmt immer mehr ab 
bis er praktisch Null beträgt (Theoretisch ist der Strom anfangs 
unendlich und wird niemals null - das ist allerdings nur in der 
Mathematik möglich und hat überhaupt nichts mit der Realität zu tun).

Jemand

von Marius (Gast)


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Alex G. schrieb:
> Deine Blitzröhre gibt wohl 200watt ab. Die Frage ist jetzt, wie lange
> tut sie das? Wieviele millisekunden?

Bei voller Leistung ist die blitzdauer 1/220s.

von Ach Du grüne Neune (Gast)


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Jemand schrieb:
> Aber auch das ist nicht ganz sauber da so ein Kondensator sich nicht
> linear auflädt

Es kann schon sein, dass sich der Kondensator über eine elektronische 
Konstantstromquelle auflädt, die im Blitzgerät integriert ist:

https://www.youtube.com/watch?v=chnMjL-PjIc

Typische Werte sind 500µF mit einer Spannungsfestigkeit von 400V.

von Ach Du grüne Neune (Gast)


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Ein 16,8 Volt / 2 Ampere Steckernetzteil könnte evtl. schon ausreichen.

Würden diese 16,8V im Blitzgerät auf das 20 fache hochtransformiert 
(336V), fließt auf der Hochspannungsseite nur noch ein Strom von max. 
100mA (2A/20). Das ergibt einen Generatorinnenwiderstand von 3360 Ohm. 
Ein Tau beträgt bei einer Kondensatorkapazität von 500µF dann 1,68 
Sekunden (3360 Ohm x 500µF).

Jemand schrieb:
> Verluste im Wandler
> ignorieren.
> Aber auch das ist nicht ganz sauber da so ein Kondensator sich nicht
> linear auflädt

Genau, ich habe das alles auch nur ganz ganz grob gerechnet, ohne die 
Wirkungsgrade und Aufladekurven und die genauen Kondensatorwerte zu 
berücksichtigen.

von Der Andere (Gast)


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Alex G. schrieb:
> 200W ist nämlich eine Angabe für Leistung. Keine für Energie! Ein
> Kondensator wird "nicht auf 200W geladen".
> Deine Blitzröhre gibt wohl 200watt ab. Die Frage ist jetzt, wie lange
> tut sie das? Wieviele millisekunden?

Üblicherweise wird die max. Energieabgabe einer Blitzröhre mit Ws 
angegeben.
Marius sollte da nochmal präzise die Daten samt den Einheiten angeben.

Marius schrieb:
> Bei voller Leistung ist die blitzdauer 1/220s.

Das ist üblicherweise die Synchronisationszeit die man bei der Kamera 
einstellen muss und nicht die tatsächliche Entladungszeit des Blitzes.

Der Vorschlag von Lothar steht immer noch im Raum. Warum kann man nicht 
einfach den Blitz im Studio am Ladegerät anschliessen? Dann braucht man 
kein großer Netzteil, muss nicht Fake Akkus mit Akkus hin und her 
tauschen und hat im Studio immer einen (fast) vollen Akku.

von Alex G. (dragongamer)


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Wenn das bei Blitzgeräten genau so wie bei Kameras ist, dann können 
gleichzeitiges laden und Benutzen, dämlicherweise nur die wenigsten 
Geräte.
Umbau wäre vieleicht eine Option.

von Marius (Gast)


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Der Andere schrieb:
> Alex G. schrieb:
> 200W ist nämlich eine Angabe für Leistung. Keine für Energie! Ein
> Kondensator wird "nicht auf 200W geladen".
> Deine Blitzröhre gibt wohl 200watt ab. Die Frage ist jetzt, wie lange
> tut sie das? Wieviele millisekunden?
>
> Üblicherweise wird die max. Energieabgabe einer Blitzröhre mit Ws
> angegeben.
> Marius sollte da nochmal präzise die Daten samt den Einheiten angeben.
>
> Marius schrieb:
> Bei voller Leistung ist die blitzdauer 1/220s.
>
> Das ist üblicherweise die Synchronisationszeit die man bei der Kamera
> einstellen muss und nicht die tatsächliche Entladungszeit des Blitzes.

Wenn der Hersteller solche Angaben machen würde dann hätte ich das 
getan.

Der Andere schrieb:
> Der Vorschlag von Lothar steht immer noch im Raum. Warum kann man nicht
> einfach den Blitz im Studio am Ladegerät anschliessen? Dann braucht man
> kein großer Netzteil, muss nicht Fake Akkus mit Akkus hin und her
> tauschen und hat im Studio immer einen (fast) vollen Akku.

Der Akku wird zum laden aus dem Blitz heraus genommen.

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