Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Verpolautomatik ohne Verlustleistung und Spannungsabfall


von Welle 🧐 S. (w3llschmidt)


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Hallo, ich habe in einem Projekt ein Akkuladegeraet, wo ich
die Polung des Netzteils nicht sicherstellen kann.

Ich suche also eine Loesung dafuer. Verpol_schutz_ reicht mir nicht.
Es muss in meinem Fall mit jeder Polung laden.

Das kenne ich:

https://de.wikipedia.org/wiki/Verpolungsschutz
Beitrag "Gleichrichter als Verpolungschutz?"

Habt ihr Ideen?

: Verschoben durch Moderator
von MaWin (Gast)


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Es gibt nichts was 'ohne' auskommt.

Ein Relais produziert zwar kaum Spannungsabfall, die Relaisspule muss 
aber betrieben werden.

Ein bistabiles 2 x um Relais könnte geringe Durchleitungsverluste und 
geringe Betriebsverluste bringen.

Das Ladegerät muss halt gegen kurzzeitige Verpolung resistent sein (es 
braucht in der Zeit ja nicht zu Laden).

von Lothar M. (Firma: Titel) (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite


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W3ll S. schrieb:
> Ich suche also eine Loesung dafuer. Verpol_schutz_ reicht mir nicht.
> Es muss in meinem Fall mit jeder Polung laden.
Ohne weitere Informationen oder Einschränkungen: ein 
Brückengleichrichter macht das was du willst.

Ob es das ist was du brauchst, das zeigt sich bei genauerer Datenlage.

von Einer (Gast)


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Lothar M. schrieb:
> Ohne weitere Informationen oder Einschränkungen: ein
> Brückengleichrichter macht das was du willst.

Aber nicht ohne Verlustleistung.

von DANIEL D. (Gast)


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2 x Relais die Spulen über Dioden so an die Versorgung so angeschlossen 
das entweder das Eine oder Andere schaltet je nach Polung.

Verbraucht halt Strom.

von Harald W. (wilhelms)


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W3ll S. schrieb:

> Verpolautomatik ohne Verlustleistung und Spannungsabfall

Ein funktionsfähiges Perpeteum mobile wurde leider bis jetzt
nicht erfunden. :-(

von DANIEL D. (Gast)


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Könnte man vielleicht zwei bistabile Relais mit Dioden und Kondensatoren 
so verschalten, dass sie automatisch umschalten? Man müsste noch dafür 
sorgen dass sie sich beim Ausschalten zurücksetzen.

Aber gut das hat im Prinzip ja schon MaWin vorgeschlagen.

von Rainer V. (a_zip)


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...ohne Verlustleistung und Spannungsabfall...

ist vermutlich ohne großes Nachdenken so formuliert und wird natürlich 
nicht machbar sein...
Um sowas "idiotensicher" zu gestalten, muß erstens die gebrauchte 
Polarität festgestellt werden und dann über einen Polwender 
gegebenenfalls umgeschaltet werden. Wenn der TO sich also von seinen 
Randbedingungen lösen kann und "idiotensicher" akzeptiert, dann sähe ich 
gern erst einmal seine Ideen dazu.
Gruß Rainer
PS. natürlich darf er uns auch seine Ideen in Punkto "ohne 
Verlustleistung und Spannungsabfall" mitteilen...

von AndreasG (Gast)


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Es gibt von LT/Analog sog. Ideal Diode Bridge Controller.
Das sind Controller ICs für Brückengleichrichter mit Mosfets statt 
Dioden.
Wird bei PoE+ gerne verwendet, um die lästige Verlustleistung der 
Gleichrichterbrücken (fast) los zu werden.

https://www.analog.com/en/products/lt4320.html

Vielleicht ist das was für dich.

von Welle 🧐 S. (w3llschmidt)


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Rainer V. schrieb:
> ...ohne Verlustleistung und Spannungsabfall...
>
> ist vermutlich ohne großes Nachdenken so formuliert und wird natürlich
> nicht machbar sein...

Ich praezisiere: Verpolautomatik mit geringster 
Verlustleistung/Spannungsabfall

von Welle 🧐 S. (w3llschmidt)


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AndreasG schrieb:
> https://www.analog.com/en/products/lt4320.html

Danke Andreas, dass gefaellt mir sehr gut!

von Erich (Gast)


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W3ll S. schrieb:
> Es muss in meinem Fall mit jeder Polung laden.

Der Brückengleichrichter wurde schon erfunden.

von Armin H. (min)


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Sicherung und Diode ergeben einen super Verpolschutz ohne 
Verlustleistung,
allerdings ist nach jeder Verpolung die Sicherung zu ersetzen.

von Forenverzweifler (Gast)


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> Ich praezisiere: Verpolautomatik mit geringster
> Verlustleistung/Spannungsabfall

Das haben alle verstanden, aber sie tun so als wärst du so blöd, nicht 
selbst zu wissen, dass es ganz ohne Verluste nicht geht.

Willkommen in dem Forum, wo das Herablassen und Runtermachen akezptierte 
Umgangsformen sind.

Kudos an AndreasG, der als einziger eine lesenswerte Antwort geschrieben 
hat, die auch für meine Neugierde ein Labsal war.

von Rainer V. (a_zip)


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Ihr vergeßt, dass nicht nur vor Verpolung geschützt werden soll, es soll 
auch umgepolt werden, wenn's nicht passt! Was hat der TO denn nun im 
Sinn?
Gruß Rainer

von Sebastian S. (amateur)


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In den meisten Fällen reicht eine sinnvolle, farbliche Codierung aus.

Da Du aber ein Netzteil füttern willst/sollst, sollte höchstens ein 
eventueller Spannungsabfall problematisch sein.
Da könnten zwei Relais mit Dioden gesteuert hilfreich sein. Da die 
Kontakte hinreichend niederohmig sind bleibt nur noch die Steuerleistung 
über.
Bei sinnvoller Dimensionierung der Bauteile (keine 1N4148), ist eine 
solche Schaltung auch sehr robust.

von Welle 🧐 S. (w3llschmidt)


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Rainer V. schrieb:
> Ihr vergeßt, dass nicht nur vor Verpolung geschützt werden soll, es soll
> auch umgepolt werden, wenn's nicht passt! Was hat der TO denn nun im
> Sinn?
> Gruß Rainer

Ok, Rainer, weil Du es irgendwie als einziger verstanden hast :)

Also, ich habe meine Gartenbahn Loks auf Akku/WLAN(UDP) umgebaut.ESP32.
Das rumgehampel mit dem Strom an den Gleisen nervte mich.

https://video.twimg.com/ext_tw_video/1263538805849587717/pu/vid/1280x720/1LYABCpUtKeS9GIA.mp4

Da der Akku in der(den) Loks geladen werden muss, hab ich etwas
schickes dafuer gesucht. Die Loks haben ja nun nutzlose Stromschleifer,
diese kommen an die interne Ladeelektronik (LTC4008) geklemmt.
Nun muss ich nur noch ein Gleisstueck isolieren und dort ein Netzteil
anklemmen. Und wenn dann die Lok dann dort rumsteht ... naja der Rest
ist klar ... denke ich.

von DANIEL D. (Gast)


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W3ll S. schrieb:
> Da der Akku in der(den) Loks geladen werden muss, hab ich etwas
> schickes dafuer gesucht. Die Loks haben ja nun nutzlose Stromschleifer,
> diese kommen an die interne Ladeelektronik (LTC4008) geklemmt.
> Nun muss ich nur noch ein Gleisstueck isolieren und dort ein Netzteil
> anklemmen. Und wenn dann die Lok dann dort rumsteht ... naja der Rest
> ist klar ... denke ich.

Dann nimm doch 2 gewöhnliche Relais, wo entweder das eine oder andere 
Schaltet (Dioden). Das verbraucht nur ein bisschen Strom während des 
Ladens, was eigentlich egal sein sollte.

Die TLC4008 Schaltung wird ja keine Spannung zurück liefern sonst würde 
sie ja deine Scheinen bestromen, also werden die Relais auch abfallen 
und 0 Stromverbrauch haben.

von MaWin (Gast)


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W3ll S. schrieb:
> Ich praezisiere: Verpolautomatik mit geringster
> Verlustleistung/Spannungsabfall

Geringste also Beste ist auch Teuerste.

Das ist wie die, die 'höchste Genauigkeit' haben wollen.

Geht schon, sogar beim Gewicht 
https://www.google.com/amp/s/www.derstandard.de/story/2000076974808/eine-million-euro-fuer-das-neue-urkilogramm%3famplified=True

von Rainer V. (a_zip)


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Danke für die Erläuterung! Ich schlage dir jetzt ernsthaft vor, das 
ganze elektrische Brimborium wegzulassen. Bau dir für dein Ladegleis 
irgendeinen mechanischen ! Adapter, der zuverlässig verhindert, dass 
jemand eine Lok "falsch herum" draufstellen kann und fertig! Bei der 
Gestaltung dieses mechanischen Teils kann sich die Phantasie richtig 
austoben. Ohne deine spezielle Anwendung hätte ich übrigens ebenso 
ernsthaft eine kodierte Steckverbindung empfohlen :-)
Gruß und viel Erfolg, Rainer

von Wilfried (Gast)


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Bau einen Brückengleichrichter in die Lok und erhöhe die 
Eingangsspannung etwas, dann gibt es keine Verpolung mehr. Ich verstehe 
nicht weshalb man bei deiner Anwendung 0 mW Verlustleistung anstreben 
muss.

von Thomas (Gast)


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W3ll S. schrieb:
> Da der Akku in der(den) Loks geladen werden muss, hab ich etwas
> schickes dafuer gesucht. Die Loks haben ja nun nutzlose Stromschleifer,
> diese kommen an die interne Ladeelektronik (LTC4008) geklemmt.
> Nun muss ich nur noch ein Gleisstueck isolieren und dort ein Netzteil
> anklemmen. Und wenn dann die Lok dann dort rumsteht ... naja der Rest
> ist klar ... denke ich.

Die einfachste Lösung habt ihr alle übersehen:
Wechselspannung auf die Schiene und Glreichrichter und Ladeelektronik in 
die Lok.
Problem gelöst.

von HildeK (Gast)


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Da das Ladegerät sicherlich aus dem Netz gespeist wird, ist doch die 
Verlustleistung an den beiden Relais (Daniel D.) oder die Verwendung 
eines Brückengleichrichters (meinetwegen mit Schottky-Dioden) kein 
wirkliches Problem. Oder sind die Ströme so groß, dass bei Dioden 
größere KK notwendig werden würden? Wie groß sind die geplanten 
Ladeströme? Welche Akkus, LiIon oder Blei? Laderegler in der Lok oder 
nur am Netzteil? Auch der Laderegler produziert Verlustleistung.

Warum also die Forderung in der Überschrift nach geringstem 
Spannungsverlust und Verlustleistung? Mit den 1-2W Einsparung löst du 
das Klimaproblem auch nicht, zumal nach absehbarer Zeit die 
Verlustleistung wieder verschwindet: wenn der Akku voll geladen ist.

von Welle 🧐 S. (w3llschmidt)


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Wilfried schrieb:
> Bau einen Brückengleichrichter in die Lok und erhöhe die
> Eingangsspannung etwas, dann gibt es keine Verpolung mehr. Ich verstehe
> nicht weshalb man bei deiner Anwendung 0 mW Verlustleistung anstreben
> muss.

So werde ich es machen!

von Welle 🧐 S. (w3llschmidt)


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Thomas schrieb:
> Die einfachste Lösung habt ihr alle übersehen:
> Wechselspannung auf die Schiene und Glreichrichter und Ladeelektronik in
> die Lok.
> Problem gelöst.

Ja, so wird es werden.

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