1F Kondensator Laden/Durchschalten mit Komparator

Es ist ein normaler Elko (bzw. ein Parallelverbund aus mehreren 
kleineren).
>Nein

Mhm ok, das macht den ganzen Aufbau (der dann vermutlich händisch auf 
Lochraster erfolgt) doch wieder etwas komplizierter...
Gibt es dann evtl. einfachere (=bauteilärmere) Alternativen?

Der Kondensator enthält 72 Joule. Wenn beim einschalten die 
Konstantstromquelle auch 72J verheizt, erwärmt sie 5 Gramm Aluminium um 
20 Grad.

Bei den Größenordnungen kann man doch den Mosfet analog ansteuern und 
die Energie einfach im Mosfet verheizen.

Danke schonmal für den Input!

>Zeitvorgabe?

Keine konkrete..so schnell wie möglich, aber so langsam wie nötig. Wenn 
das Ganze nach 2 sek. abgeschlossen ist, ist alles gut.


Die Konstantstromquelle müsste allerdings nach erfolgtem Aufladen auch 
wieder überbrückt werden, da ja parallel zu dem Kondensator dann noch 
ein Verbraucher hängt, den dieser stützt. Der Verbraucher soll dann 
nicht durch die Konstantstromquelle limitiert werden.
D.h. das würde auch weiteren Schaltungsaufwand bedeuten.
Zusätzlich könnte man bei der Konstantstromquelle den Einschaltstrom 
(den das Relais sieht) nicht unabhängig von dem Ladestrom einstellen, 
oder?

Tobias schrieb:
> 1. Kann das so funktionieren?
Nein.
Ich identifiziere die gezeichneten MOSFETS als n-Kanal-Typen. Um den 
überhaupt leitend zu bekommen, braucht er eine Gatespannung positiver 
als die Source. Woher soll die den kommen?
Du musst dich mit pMOSFETS befassen an der Stelle. Und die Source gehört 
jeweils an die eingangsseitigen +12V.
Und nochmals nein:
Der +E des Komparators liegt an der Kondensatorspannung. Der -E wird 
über einen Spannungsteiler heruntergesetzt, ist also immer kleiner. Der 
Komparator ist am Ausgang immer auf LOW.

> 2. Kann so ein Standardkomparator (LM393) ein geeignetes Mosfet
> (Dauerstrom 10A) direkt ohne Treiber schalten?
Ja, kann er. Aber er braucht einen Arbeitswiderstand nach VCC, denn sein 
Ausgang ist OC. So wird das Gate zwar sauber auf 0V gezogen, aber nicht 
mehr auf VCC.

Harald W. schrieb:
> Ich würde eine Konstantstromquelle zum Laden nehmen.

Das Ding zum Laden sollte schon eine CC/CV-Charakteristik besitzen.

Oder Step Down auf 12V mit Strombegrenzung. Da wäre der Wirkungsgrad 
wesentlich besser.

Lothar M. schrieb:
> Dieter schrieb:
>> Oder Step Down auf 12V mit Strombegrenzung.
> Auch eine nette Idee: StepDown von 12V auf 12V. Und wie läuft das dann
> mit dem "Kondensator auf die Last schalten"?

Z.B. mit einem Relais/Transistor, um den Schaltregler zu überbrücken? 
Der Schaltregler muß natürlich eine vernünftige Strombegrenzung haben 
und darf nicht einfach nur abschalten, aber sollte doch eigentlich klar 
sein. Und Abwärtswandler als Topologie ist da schon richtig.


Lothar M. schrieb:
> Besonders, wenn die Kondensatorspannung wieder zusammensackt, die
> Versorgung aber auch? Soll sich dann der Kondensator nach Art eines
> Perpetuum Mobile selber laden?

Dieses Problem wirst du aber mit keiner Ladeschaltung lösen können.


Um was gehts da eigentlich...die Aufgabe klingt nach Stützkondensator 
für eine "5.000 kW"-Kfz-Krachmaschine.

Die Schaltung von Bernd gefällt mir ansich zwar auch gut, aber dem 
Transistor da 24W zuzumuten...naja. Geht zwar, aber ein bisschen Alu 
will der da wohl schon noch angebaut haben.

Lothar M. schrieb:
> Auch eine nette Idee: StepDown von 12V auf 12V.

Beschrieben hat das schon Wühlhase ganz gut.

Hintergrund ist der, dass viele Mosfet nur noch Schaltbetrieb vertragen 
und keinen Linearbereich können. Dann muss der TO PWM machen und ein 
kleiner Vorwiderstand darf dann den Großteil der Energie verbraten. Wenn 
er schon PWM machen muss, dann bietet es sich an eine Induktivität als 
Abwärtsandler zu verwenden. Diese soll natürlich einen geringen ohmschen 
Widestand aufweisen, so dass für die Restphase einfach der Mosfet ganz 
durchschaltet.

> Und wie läuft das dann
> mit dem "Kondensator auf die Last schalten"? Besonders, wenn die
> Kondensatorspannung wieder zusammensackt, die Versorgung aber auch?

Wenn der Verbraucher selbst nicht viel Stromverbrauch hat, dann kann 
dieser Pfad auch noch für die Gegenrichtung verwendet werden indem der 
Mosfet geöffnet wird. Manchmal reicht es auch einfach nichts zu tun, 
weil trotz Spannungsabfall von 0,7V der Bodydiode in die Gegenrichtung 
die gepufferte die Schaltung noch ausreichend weiter läuft. Oder wie 
Wühlhase bereits schrieb, mit einem weiteren Mosfet überbrückt werden, 
oder mit einem zweiten Mosfet einen Aufwärtswandler realisiert.

Dieter meinte im Beitrag #6896996 wohl eigentlich:
> Hintergrund ist der, dass Mosfets, je moderner sie sind,
> um so mehr für Schaltbetrieb (die eigentlich "geplante"
> Anwendung) optimiert sind -  und tendentiell eben immer
> schlechter für Linearbereich geeignet sind.
>
> Was noch mehr Überdimensionierung (Sperrspannung gerne
> bis zu >= 5fach höher als die maximal vorkommende U bei
> Linearbetrieb) erfordert als früher - was allerdings
> die Verwendung nicht unmöglich macht, aber erschwert.

Infos zum Thema:

https://www.google.com/search?q=spirito+effekt

Speziell für Linearbetrieb angefertigte Fets, wenn man mit
geringem Teileaufwand Fet-Linearbetrieb möchte und/oder die
höheren Kapazitäten bei Verwendung schalt-optimierter Fets
stören etc.:

https://www.google.com/search?client=opera&q=linear+mosfets

Warum willst Du so etwas aufbauen?

Vielen Dank für den ganzen Input!
>Um was gehts da eigentlich...die Aufgabe klingt nach Stützkondensator
>für eine "5.000 kW"-Kfz-Krachmaschine.

Genau richtig geraten, auch wenn nicht ganz 5000W ;)
Daher ist auch das Relais vorgegeben: das ist schon im Auto verbaut, 
deshalb kann ich auch keine exakten Angaben zum erlaubten Einschaltstrom 
machen, da ich da einfach die genauen Specs nicht kenne.


Sinn der Schaltung ist der, das ich leider dort kein Dauerplus sondern 
nur Zündungsplus in ausreichender Kabelstärke zur Verfügung habe, und 
damit der Kondensator bei jedem Start des Autos neu aufgeladen werden 
muss.
Und statt ein Dauerpluskabel zu ziehen dachte ich, ich lerne auf dem Weg 
auch noch was und bastel mir eine kleine Schaltung dafür.

Bei der Schaltung sehe ich halt ein bisschen das Problem, dass sie mir 
"absäuft"*  und der Kondesator nicht richtig wirken kann, weil er nicht 
schnell genug nachgeladen wird.
Die Schaltung soll ja eigentlich nur den Kurzschluss beim ersten 
Einschalten verhindern und daher auch die Idee mit dem danach 
durchschalten.
Aber ja, die zwischenstufe mit dem kleineren Widerstand (aus der ersten 
Idee) könnte man sich dann natürlich auch sparen...


*(ähnlich wie eine Mountainbikegabel mit zu stark eingestelltem Dämpfer 
-> die Feder wird mit jedem Stoß weiter nach unten gedrückt und kommt zu 
langsam wieder hoch)

Mhm, das sehe ich etwas anders:
Wenn die Zuleitung im Mittel genug liefert, aber eben bei den Peaks in 
die Knie geht, wäre eine Schaltung die den Kondensator ohne 
Vorwiderstand auflädt schon besser:
Wenn jetzt ein Basschlag kommt, der etwas Energie aus dem Kondensator 
zieht und danach Stille, könnte die Zuleitung den Kondensator recht 
schnell wieder voll aufladen. Durch den Widerstand geschieht das aber 
dann nur langsamer und der Kondensator braucht länger, bis er wieder 
"bereit" ist.


Ich habe mir jetzt noch eine andere Methode überlegt:
über eine Referenzspannung mittels Zenerdiode. Damit wäre der 
Kondensator immer dann über den Mosfet mit der Zuleitung verbunden, wenn 
er schon über eine bestimmte Grenzspannung aufgeladen ist (einstellbar 
über Poti, ca. 11V). Die LED dient noch zur Anzeige, ob der Mosfet 
gerade durchgeschaltet ist.
Ist das besser?

Tobias schrieb:
> Mhm, das sehe ich etwas anders:

Das ist allerdings keine Frage dessen, "wie man e(twa)s sieht".

> Wenn die Zuleitung im Mittel genug liefert

Ja, wenn - Lothar hat grade den Fall beschrieben wenn nicht ...

Um die elektr. Daten, Randbedingungen, Anforderungen zu kennen und
Mißverständnissen zu entkommen, müßtest Du sie halt auch NENNEN.

Tobias schrieb:
> Wenn jetzt ein Basschlag kommt

Die genaue Häufigkeit, Stärke und Dauer jener "Lastspitzen" muß auch
in die Rechnung eingehen (/können), um die Machbarkeit zu klären.

Sollte es machbar sein (erst dann!) ist es nur noch "Ansichtssache".

> Ich habe mir jetzt noch eine andere Methode überlegt:
> über eine Referenzspannung mittels Zenerdiode.
> [plus Comparator]

Also ein TL431 ...