Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Leistungsteil


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von Yann B. (yann)


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Hallo,

ich möchte eine einstellbare Stromquelle bauen, um 80A DC Strom zu 
erzeugen. Dazu habe ich zuerst eine kleine Schaltung (siehe Anhang) mit 
einer integrierten Stromquelle in LTspice erstellt und damit kriege ca. 
10 A. Nun möchte ich statt diese Stromquelle selber mit einem 
Leistungsverstärker mit Rückkopplung bauen. Dazu muss das Potential auch 
stimmen. Kann jmd mir bitte ein paar Tipps geben?

Vielen Dank.

: Verschoben durch Moderator
von Christian S. (roehrenvorheizer)


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Hallo,

an welches Potential hast Du denn gedacht?

Mfg

von Jens G. (jensig)


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>ich möchte eine einstellbare Stromquelle bauen, um 80A DC Strom zu

80A und 24V - rechne mal die max. mögliche Verlustleistung in den armen 
2N3055 aus, dann wirste möglicherweise wieder etwas Abstand von diesem 
Vorhaben nehmen.
Ansonsten - schaue Dir im Internet Schaltungen solcher 
Konstantstromquellen an, um eine Idee davon zu bekommen, wie die 
Stromregelung funbktioniert.

von Lothar M. (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite


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Yann B. schrieb:
> ich möchte eine einstellbare Stromquelle bauen, um 80A DC Strom zu
> erzeugen.
Schweißgeräte erzeugen den Strom aber nicht per Linearregelung...

> Dazu habe ich zuerst eine kleine Schaltung (siehe Anhang) mit einer
> integrierten Stromquelle in LTspice erstellt und damit kriege ca. 10 A.
Diese Schaltung funktioniert aber nur zufällig. Die Werte wirst du in 
der Relität nie reproduzieren können.

> um 80A DC Strom zu erzeugen.
Wofür?

: Bearbeitet durch Moderator
von Yann B. (yann)


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Christian S. schrieb:
> an welches Potential hast Du denn gedacht?

Hallo Christian,
24V ist es.

von Christian S. (roehrenvorheizer)


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Yann B. schrieb:
> Hallo,
>
> ich möchte eine einstellbare Stromquelle bauen, um 80A DC Strom zu
> erzeugen.

Jens G. schrieb:

> 80A und 24V - rechne mal die max. mögliche Verlustleistung in den armen
> 2N3055 aus...

Er möchte ja den Strom erzeugen und nicht als  Verlust verbraten, wie 
oben geschrieben. Im Prinzip soll es wohl ein klassisches Kraftwerk 
werden mit nachgeschalteten Transistoren.

MfG

: Bearbeitet durch User
von Yann B. (yann)


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Jens G. schrieb:
> 80A und 24V - rechne mal die max. mögliche Verlustleistung in den armen
> 2N3055 aus, dann wirste möglicherweise wieder etwas Abstand von diesem
> Vorhaben nehmen.

Hallo Jens,

und dke für deine Antwort. Du hast Recht wegen der 2N3055 Transistoren. 
Die habe ich schon ersetzt.

: Bearbeitet durch User
von Christian S. (roehrenvorheizer)


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Oder soll es eine Quelle werden, die maximal 24 Volt und maximal 80 
Ampere liefern kann, aber nicht unbedingt gleichzeitig, gespeist von 
einem Trafo mit Gleichrichter. Deine Beschreibung ist im Wesentlichen 
unverständlich formuliert. Letztendlich wäre bei dieser enormen 
Leistungsanforderung ein Schaltwandler die geschicktere Wahl. Früher 
hätte man das rein elektrisch mittels Stelltrafo gebaut.

MfG

: Bearbeitet durch User
von Yann B. (yann)


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Lothar M. schrieb:
> Wofür?

eine Batterie.

von Lothar M. (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite


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Yann B. schrieb:
> Lothar M. schrieb:
>> Wofür?
> eine Batterie.
Eine Stromquelle mit 80A für eine Batterie?
Ich kann mir dazu keinen Anwendungsfall vorstellen...

Fangen wir das einfach mal anders an: Was ist die Last? Was die Quelle? 
Wie "konstant" muss der Strom sein? Wie soll der Einstellbereich sein? 
Wer "stellt" da den Vorgabewert wie ein? Und welche Probleme erwartest 
du da mit dem "Potential"?

von Falk B. (falk)


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Yann B. schrieb:
> Hallo,
>
> ich möchte eine einstellbare Stromquelle bauen, um 80A DC Strom zu
> erzeugen.

Bei welcher Spannung?

 Dazu habe ich zuerst eine kleine Schaltung (siehe Anhang) mit
> einer integrierten Stromquelle in LTspice erstellt und damit kriege ca.
> 10 A. Nun möchte ich statt diese Stromquelle selber mit einem
> Leistungsverstärker mit Rückkopplung bauen. Dazu muss das Potential auch
> stimmen. Kann jmd mir bitte ein paar Tipps geben?

Befasse dich mal mit den Grundlagen und zeitgemäßen Schaltungskonzepten. 
Eine 80A Stromquelle mit bis zu 24V baut man heute als Schaltregler und 
nicht als Linearregler.

Und willst du WIRKLICH eine Konstantstromquelle bauen oder einer ein 
24V Netzteil mit Spannungsregelung?

von Falk B. (falk)


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Lothar M. schrieb:
> Yann B. schrieb:
>> Lothar M. schrieb:
>>> Wofür?
>> eine Batterie.
> Eine Stromquelle mit 80A für eine Batterie?
> Ich kann mir dazu keinen Anwendungsfall vorstellen...

Ladegerät?

von Christian S. (roehrenvorheizer)


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Es zeigt sich, daß der Aufwand zum Herausfinden der eigentlich 
gewünschten Aufgabe deutlich den Aufwand übersteigt, der ursprünglich 
ganz oben in den Eingangspost mit fünf Sätzen investiert wurde.


Alle müssen erst Fragen stellen und nochmals fragen. Als Antworten 
kommen nur  Brocken.

MfG

: Bearbeitet durch User
von Yann B. (yann)


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Christian S. schrieb:
> Oder soll es eine Quelle werden, die maximal 24 Volt und maximal 80
> Ampere liefern kann,

Genauso, wobei die Steuerung mit einer Spannung zwischen 0 und 5V 
variieren wird.

von Falk B. (falk)


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Yann B. schrieb:
> Christian S. schrieb:
>> Oder soll es eine Quelle werden, die maximal 24 Volt und maximal 80
>> Ampere liefern kann,
>
> Genauso, wobei die Steuerung mit einer Spannung zwischen 0 und 5V
> variieren wird.

Spannungsgesteuerte Stromquellen von dem Kaliber kann man kaufen. 
Billiger und besser kriegst du es sicher nicht hin.

von Yann B. (yann)


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Lothar M. schrieb:
> Fangen wir das einfach mal anders an: Was ist die Last? Was die Quelle?
> Wie "konstant" muss der Strom sein? Wie soll der Einstellbereich sein?
> Wer "stellt" da den Vorgabewert wie ein? Und welche Probleme erwartest
> du da mit dem "Potential"?

Zur Frage 1: die Batterie
Zur Frage 2: 24V
Zur Frage 3: 80A
Zur Frage 4: 0..5V

von Udo S. (urschmitt)


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Wie schön daß Yann all die Fragen so präzise und kompakt beantwortet :-)

von Lothar M. (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite


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Falk B. schrieb:
>> Eine Stromquelle mit 80A für eine Batterie?
>> Ich kann mir dazu keinen Anwendungsfall vorstellen...
> Ladegerät?
Sieht mir aber sehr blauäugig aus, wie hier auf eine "LiPo-Batterie" 
losgegangen wird.

@Yann: mach mal deine Simulation auch mit der Entladeendspannung und der 
Ladeschlusspannung.

Ich würde da auch einen getakteten Stromregler verwenden. Der muss nicht 
85% der Energie verheizen. Und der ist unheimlich simpel über das 
Tastverhältnis einstellbar.

Udo S. schrieb:
> die Fragen so präzise und kompakt beantwortet :-)
Ja, jeder Buchstabe kostet ein Byte auf dem Server.

> all die Fragen
Fast...   ;-)

Ich mach dann mal was Anderes. Das hier ist mir zu zäh.

von Michael B. (laberkopp)


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Yann B. schrieb:
> ich möchte eine einstellbare Stromquelle bauen, um 80A DC Strom zu
> erzeugen. Dazu habe ich zuerst eine kleine Schaltung (siehe Anhang) mit
> einer integrierten Stromquelle in LTspice erstellt und damit kriege ca.
> 10 A.

Nein.

Ein 2N3055 mit 24V versorgt um 4V auszugeben, also 20V Verlust, überlebt 
keine 5A. Das liegt mit 100W zwar unter den 117W Maximum des TO3 
Gehäuses, aber du müsstest es in Wasser versenken.

Realistisch kühlbar (1K/W Kühlkörper pro Transistor) sind eher nur 50W 
pro TO3 erreichbar, also 4 Transistoren parallel.

Bleibt die Stromverteilung. Selbst bei 5A machen 33mOhm nur 0.165V, 
damit verteilt zwar LTSpice Simulation den Strom perfekt, aber in der 
Realität sind Transistoren nicht so gleich.

Yann B. schrieb:
> Die habe ich schon ersetzt.

Insgesamt ist für Ladestrom eine Linearreglung eher blöd. Man nimmt 
einen Schaltregler.

von Dr.med.dent.S.Chaufelradbagger (Gast)


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Lothar M. schrieb:
> Ich würde da auch einen getakteten Stromregler verwenden.

Falls ich das richtig verstehe, daß tatsaechlich aus einer
(dazu geeigneten, ungemein kraeftigen) 24VDC Spannungsquelle
80A Konstantstrom an eine "Last" mit unter 5VDC maximaler
Spannung geliefert werden sollen... dann frage ich mich, wie
man ueberhaupt noch Linearregler in Betracht ziehen kann! :)

Soll der Strom etwa voellig frei von jeglicher meßbaren
Welligkeit sein - und falls ja, wieso?

Sogar in diesem Falle gibt es einfache Abhilfe in Form von
Filterung/Glaettung mit einigen weiteren Bauteilen nach dem
Schaltregler. Diese sollten nur recht niederohmig und HF-
tauglich sein, was aber sogar durch einen Eigenbau machbar
waere (zumindest wahrscheinlich guenstiger). Einfach schoen
0.5mm CuL verdrillen, und mit etwas Abstand voneinander
(parasitaere parallel-Kapazitaet vermeiden) entweder um
einige nebeneinander gelegte und mit Co..plast umwickelte
Stabkerne, oder aber um den SpuKoe eines fetten E-Kernes,
den man mit ausreichend großem Luftspalt versieht, sauber
herumwickeln.

Ach, sag doch einfach, worum es genau geht. Man kann Dich
weder mit der Idee Linearregler 80A noch den bisher von Dir
gelieferten "Spezifikationen" richtig ernst nehmen.

Was genau ist die Quelle? (Bezeichnung, Spezifikationen)
Was genau die Last? (ebfs.:Bezeichnung, Spezifikationen)
Und was soll das dazwischen alles KOENNEN? Wozu? Wieso?

von Dr.med.dent.S.Chaufelradbagger (Gast)


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Dr.med.dent.S.Chaufelradbagger schrieb@Beitrag #5801566:
> Einfach schoen 0.5mm CuL verdrillen,

Ich meinte 20 (oder besser noch mehr) dieser Draehte...

von Schön ist die Welt (Gast)


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2x2N3055 können keine 2kW abführen.

Das Datenblatt sagt dazu 115W. Und schon das gilt vermutlich nur auf 
einem unendlich großen Kühlkörper aus Silber. Mehr als 50W halte ich für 
schwierig umzusetzen.

Außerdem kann ein 2N3055 keine 40A. Niemals.

Quelle:
https://www.onsemi.com/pub/Collateral/2N3055-D.PDF

Das ist so meilenweit neben jeglicher Relität, dass man das ganze 
einfach nur vergessen kann.

Vorschlag:
Man führe an, was man zu tun gedenkt. Dann kann man Vorschläge machen.

Aber das hier klingt wie:
"Ich 3m Schnur, 4 Holzscheite und einen kaputten Einkaufswagen. Ich will 
daraus ein Auto bauen. Wird es 200 oder 300km/h fahren?"

von Dr.med.dent.S.Chaufelradbagger (Gast)


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Schön ist die Welt schrieb:
> Das ist so meilenweit neben jeglicher Relität, dass
> man das ganze einfach nur vergessen kann.

Meine Rede.

> Vorschlag: Man führe an, was man zu tun gedenkt.
> Dann kann man Vorschläge machen.

Meine Rede.

> Aber das hier klingt wie:
> "Ich 3m Schnur, 4 Holzscheite und einen kaputten
> Einkaufswagen. Ich will daraus ein Auto bauen. Wird
> es 200 oder 300km/h fahren?"

Das wiederum stimmt nicht. Das klingt doch eher wie:
"Ziel: Mach 1. Plan: Kettcar mit MTB-Schaltung modden.
Sowohl Kettcar als auch kaputtes MTB sind vorhanden."

Die augenscheinlich einzig ernsten Probleme dabei sind:

Weder wurde schon die gefaellige Beschleunigungsgerade
ges/bucht, noch Tacho oder Getraenkebehaelter bedacht.
(Vom noetigen Urin - Waermetauscher ganz zu schweigen,
w/o Sitzheizung koennte es become cold @ that speed.)

Das komm mit Tee der GWR spielt auch noch eine Rolle,
ob es nun Mach 1 oder mach einen fix und alle wird.

Sonst gibt's nichts auszusetzen. Wer wollte das nicht?

Spaß beiseite:
Ansatz=genauso untauglich wie diese "Interpretationen".
Einzige Chance auf ein Weiterkommen: Infos offenlegen.

Alle.

Jeder hier wuerde Dir sehr gern zum noetigen Geraet
verhelfen, sobald mal klar waere, worum es hier geht.

von Armin X. (werweiswas)


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Yann B. schrieb:
> Hallo Jens,
>
> und dke für deine Antwort. Du hast Recht wegen der 2N3055 Transistoren.
> Die habe ich schon ersetzt.

Ich hab hier so was was Du suchst selbst gebaut.
Darin werkeln 75 wassergekühlte 2N3773.
Das Gehäuse ist ein 6HE 19" Gehäuse geworden mit 70cm Tiefe...

Armin

: Bearbeitet durch User
von Christian S. (roehrenvorheizer)


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> Zur Frage 4: 0..5V

Vermutung: Das Monster soll mit einer Steuerspannung von 0...5 V 
gesteuert werden, das soll vermutlich nicht die Ausgangsspannung sein.

Hier ist aber jede Mühe vergebens und in den Ofen geschossene Energie.

Man könnte Wetten abschließen, wie lange es dauert, bis klar ist, was 
konstruiert werden soll. Die geballte Power aller Fachkräfte wird es 
schon richten!


MfG

von Axel S. (a-za-z0-9)


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Aus dem Bauch heraus würde ich raten, daß es ein Li-Ion Lader für 
Einzelzellen (bzw. 1S Akkupacks) werden soll mit bis zu 80A Ladestrom 
und 24V Versorgung (2 Auto-Akkus und Modellbau?)

Aber warum man den Ladestrom per 0..5V einstellen wollen würde, das 
erschließt sich mir nun wirklich nicht.

Und natürlich würde man das als (Strom-)Schaltregler bauen. Zwar kein 
Anfängerprojekt, aber auch kein Hexenwerk.

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