Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Punktschweißgerät mit Kondensator


von Peter N. (alv)


Angehängte Dateien:

Lesenswert?

Hi

Mein Selbstbau-Kondensator-Punktschweißgerät ist jetzt bis zur ersten 
Testphase gekommen.

Da hier ohne Fotos nichts geht, erstmal ein Bild vom Gerät und 
Schaltplan.

Prinzip ist einfach:
Ein Netzteil läd 2 parallelgeschaltete 2F-Kondensatoren auf. Diese 
werden dann über einen Zeitimpuls mittels MosFets über die Schweißstelle 
entladen.

Steuergeät ist (momentan) eins aus einem China-Billigschwißer.
MosFets sind 8 parallelgeschaltete IRLB3813.

Zuleitung zu den Schweißelektroden besteht aus 2* 90cm 10² 
Lautsprecherleitung.
Die Schweißelektroden sind 10cm Kupferstäbe.

Erste Versuche mit Schweißelektroden mit 3mm Durchmesser waren 
vielversprechehend.

Mit Schweißelektroden mit 6mm Durchmesser zerballert es mir aber immer 
die Suppressordioden parallel der MosFets.

Woran kann das liegen?

von Günni (Gast)


Lesenswert?

Durch die dickeren Elektroden fließt mehr Strom. Die durch die Zuleitung 
gebildete Induktivität (Spule mit 1 Windung) bleibt zwar annähernd 
gleich, die darin gespeicherte Energie steigt aber quadratisch zum Strom 
(eine Verdoppelung des Stromes führt zu einer Vervierfachung der 
Energie). Und diese Energie müssen die Suppressordioden aufnehmen.

von Peter N. (alv)


Lesenswert?

Möglich, aber das kann ich mir nicht so recht vorstellen.

Lasse ich mal die Widerstände der MosFets, die diversen 
Kontaktwiderstände und den Widerstand der Schweißstelle 
unberücksichtigt, komme ich, wenn ich richtig gerechnet habe, bei den 
3mm-Elektroden auf 3,54mOhm, entsprechend 4,2kA bei den 6mm-Elektroden 
auf 3,18mOhm, entsprechend 4,7kA.

So groß ist der Unterschied also nicht...

Was mich auch noch intressieren würde: Hat der Ferritkern, durch den ich 
die Schweißzuleitungen gezogen habe, eine positive, negative oder gar 
keine Auswirkung?

von WF88 (Gast)


Lesenswert?

Peter N. schrieb:
> So groß ist der Unterschied also nicht...

500A ist kein grosser Unterschied? Relativ allerhöchstens...

62.5A mehr pro Transistor ist eben der Unterschied, der Entscheidet ob 
es knallt oder nicht.

Stell dir das mal vor ;)

von Peter N. (alv)


Lesenswert?

Die MosFets bleiben ja ganz (zumindest ist es nicht so einfach, bei 
Parallelschaltung einen toten MosFet zu bemerken).

Es sind die Suppressordioden (1.5KE24CA), jeweils 2 parallel, von denen 
die parallel zu den MosFetz zu "Ganzleitern" werden.

Und da kann ich mir nicht vorstellen, daß die Rückwirkungen von ev. 8% 
mehr Strom durch die dickeren Spitzen so starke Auswirkungen haben.

von Knülle (Gast)


Lesenswert?

Peter N. schrieb:
> Hat der Ferritkern, durch den ich
> die Schweißzuleitungen gezogen habe, eine positive, negative oder gar
> keine Auswirkung?

Hm, irgendwie ein klein wenig von beidem, aber beiderseits wenig.
Hast Du ein Oszi? Unterschied mit/ohne wäre wohl schon sichtbar.


Willst Du den Stromanstieg beim Schweißstrom ein wenig verzögern?
Und/oder die Stromhöhe verringern, dafür die Impulse verlängern?

Könnte zur Schonung der Mosfets sowie zum Ausgleich @ I_max trotz
Nutzung verschiedener Schweißspitzen durchaus sinnvoll sein. Denn
Du möchtest doch am liebsten auch die dickeren Nutzen, ohne jetzt
noch Mods an der Schaltung selbst vorzunehmen, oder?

Dafür bräuchte man allerdings eine Speicherdrossel. Möglich wäre:

1 Leitung verlängert (mehrfach, abh. v. Amperewindungen des Kerns)
durch z.B. Trafoblechkern mit Luftspalt. Oder um einen Stab- bzw. I-
Kern - bei dem ist (fast) alles außer dem Stab selbst Luftspalt,
aber halt der A_L (nH/N² = erzielbare Induktivität/Windungszahl²)
Wert viel kleiner als bei bis auf geringen Luftspalt geschlossenen
Kernen. (Ferrit müßte aber noch viel größer, Sättigungsflußdichte
vielfach geringer als bei Trafoblech.)

Im Gegensatz zum Einsatz von R, um die Stromspitze zu verringern,
bliebe (bis auf das bißchen R der verlängerten Leitung) mit L auch
der Schweißimpuls-Energiegehalt voll erhalten. Man will doch eher
nicht zuerst "mühsam" aufgeladenen Energiegehalt sinnlos opfern.

Müßte aber halt ein gewisser Kerndurchmesser her (Amperewindungen).
Und besonders naheliegend ist das nur, falls Du sowas daheim hast.
(Zufällig schon Passendes, oder nicht mehr gebrauchten Trafo- oder
Motorkern (+ Winkelschleifer mit möglichst dünner Trennscheibe).)


Peter N. schrieb:
> Mein Selbstbau-Kondensator-Punktschweißgerät

Das klingt als müßte das Projekt bekannt sein. (Thread? Welcher?)

von Abdul K. (ehydra) Benutzerseite


Lesenswert?

TVS-Dioden parallel ist nicht so der Bringer. Es gibt ja auch noch 
dickere, wie die LDP24A. Die hat 5KW.

Die Kabel möglichst nahe beieinander führen verringert die Induktivität.

von Jörg W. (dl8dtl) (Moderator) Benutzerseite


Lesenswert?

Schaltest du die FETs eigentlich ab, während der Kondensator noch 
entladen wird? Dann will der Strom durch jedwede Induktivität natürlich 
weiter fließen. Warum es gerade die TVS-Diode erwischt, kann ich mir 
aber auch nicht so wirklich erklären.

Ich habe eins gebaut mit insgesamt 3 F an Kondensatoren und einem 
Thyristor (Marke "Straßenbahn") als Schaltelement. Damit wird der C 
notgedrungen bis (nahezu) zu Ende entladen, man hat also keinen Abbruch 
des Stromflusses. Dafür muss man allerdings die Energie über die 
Ladespannung steuern, was bei mir aber kein Thema ist, weil selbige aus 
einem (fetten) Lab-Netzteil geliefert wird.

Für den Ferritkern sehe ich keinen Sinn. Wird nicht schaden, aber auch 
nichts nutzen.

von Peter N. (alv)


Lesenswert?

Der Ferritkern ist vom Kondensator-Ladenetzteil übrig.
Dort war die Ausgangsleitung durch den Kern gewickelt und diente wohl 
als Entstörspule.
Auf den Schweißleitungen hoffe ich, entstört er ebenfalls und dämpft das 
Magnetfeld (zum Schutz der MosFets).

Knülle schrieb:
> Das klingt als müßte das Projekt bekannt sein. (Thread? Welcher?).

Das Projekt von mir ist neu, aber es gab schon einige Vorabfragen und 
Anleihen an diversen anderen Punktschweißern.

Abdul K. schrieb:
> TVS-Dioden parallel ist nicht so der Bringer

Die Platine ist doppelseitg und parallelgeschaltet. Deshalb habe ich auf 
jeder Seite möglichst nahe der Schweißleitungsanschlüsse einen Satz TVS 
verbaut.

Abdul K. schrieb:
> Die Kabel möglichst nahe beieinander führen verringert die Induktivität.

Etwa die halbe Leitung kann ich parallel führen, den Rest brauche ich 
zum händeln der Schweißspitzen.

Jörg W. schrieb:
> Schaltest du die FETs eigentlich ab, während der Kondensator noch
> entladen wird?

Ja, das Gerät arbeitet nach dem Zeit/Strompuls-Prinzip im Gegensatz 
Spannungs/Kondensator-ganz-entladen-Prinzip.

Bei dem verwendeten Steuergerät kann ich eine "Schweißenergie" zwischen 
1 und 99 einstellen. Wahrscheinlich wird damit die Pulslänge bestimmt.
Nebenbei: Die TVS sind bei der niedrigsten Einstellung gleich beim 
ersten Schweißpunkt gestorben, bei ca. 50 hielten sie ein paar Punkte 
mehr aus...

Ich könnte die Ladespannung noch auf ca. 12V verringern, falls das etwas 
bringen könnte.

von Abdul K. (ehydra) Benutzerseite


Lesenswert?

Na da hast du ja den Hinweis...

---
Ich vermute ohne Ferrit kommst du besser weg. Die Nachbarn halt nicht 🤣

Ferrit drin: Du wirst immer eine Streuinduktivitat haben und die 
verschlechtert die Erfolgschancen fürs Überleben. Sie wirkt letztlich 
seriell wie eine echte Induktivität.

von Jörg W. (dl8dtl) (Moderator) Benutzerseite


Lesenswert?

Peter N. schrieb:
> Die TVS sind bei der niedrigsten Einstellung gleich beim ersten
> Schweißpunkt gestorben

Klar, weil du da den höchsten Strom abschaltest, der dann weiter fließen 
will.

Da der Ferritkern eine Gleichtaktdrossel ist, bringt er zur "Beruhigung" 
des Stromflusses ohnehin nichts.

Ich würde es an deiner Stelle statt mit den TVS-Dioden (wofür auch immer 
sollen die da gut sein, woher sollen die Transienten kommen?) mit einer 
klassischen Freilauf-Diode über der "Last" (also über der Schweißstelle) 
probieren. Dann darf die durchaus auch noch etwas induktiv sein, denn 
die Energie des Magnetfelds wird dann zurück in den C gespeist, was ja 
nun auch nicht verkehrt ist.

von Peter R. (pnu)


Lesenswert?

Peter N. schrieb:
> Bei dem verwendeten Steuergerät kann ich eine "Schweißenergie" zwischen
> 1 und 99 einstellen. Wahrscheinlich wird damit die Pulslänge bestimmt.
> Nebenbei: Die TVS sind bei der niedrigsten Einstellung gleich beim
> ersten Schweißpunkt gestorben, bei ca. 50 hielten sie ein paar Punkte
> mehr aus...
mögliche Erklärung:

Bei Zeitsteuerung: in der ersten Zeit z,B. 1..20  (ms) steigt der Strom 
schnell an. Ausgerechnet in diesem Moment wird der Strom gesperrt: 
schlechte Idee, denn die Induktivität enthält ein Maximum an Energie.
Und das müssen die Begrenzerdioden abfangen! Der Stromweg ist dann ja 
Cplus-Schweißpunkt-FETs-Cminus.

dh. die Energie im L muss entweder von den TVS oder den FETs aufgenommen 
werden

Nach "50" (ms?) ist der Strom abgeklungen, da ja die Cs schon 
teilentladen sind. und die TVS oder FETs kriegen weniger ab.
Ein zu großes L im Stromkreis ist meiner Meinung nach die Ursache.
 Hier: der etwas niederohmige Stromkreis lässt noch mehr Strom zu als 
voher und das überlastet die TVS.

evtl. ist das L wegen des Einschaltvorgangs notwendig, damit imax erst 
fließt, wenn die FETs geöffnet sind. Aber für den Abschaltvorgang 
während imax ist das L offensichtlich zu groß. (also L raus oder kleiner 
machen)

Die Leistung sollte über die Ladespannung der Cs gesteuert sein.
Die Spannungsversorgung des Steuerkreises (Treiber und Co.) muss von den 
Leistungs.Cs getrennt sein. also ständig 12V unabhängig von den 
Leistungs- Cs. Sonst werden bei kleinen Leistungen die FETs nicht voll 
aufgesteuert und das belastet dann die FETs.

: Bearbeitet durch User
von Jörg W. (dl8dtl) (Moderator) Benutzerseite


Lesenswert?

Jörg W. schrieb:
> mit einer klassischen Freilauf-Diode über der "Last" (also über der
> Schweißstelle) probieren.

Btw., diese Diode muss natürlich den kompletten Strom aufnehmen können, 
also eine 1N4001 wird es nicht tun. ;-) Die sollte ähnlich "fett" 
aufgebaut sein wie die MOSFET-Batterie.

von KM (Gast)


Lesenswert?

Die Stromführung auf der Platine ist stark asymetrisch.

Bei den im kA Bereich angepeilten Strömen bleibt da durch die 
unterschiedlichen Widerständen und Induktivitäten auf den einzelnen 
Strompfaden sehr schnell nicht mehr viel von der theoretischen 
symetrischen 1/n-tel Stromaufteilung übrig.

Und was nutzen denn die 10² Lautsprecherleitungen wenn der Strom sich 
zuvor über das dünne Kupfer einer normalen Platine hat quälen müssen. 
Das bisschen Zinnauflage macht den Kohl auch nicht fett.

Normalerweise werden bei so was die FETs direkt auf einer Kupferschiene 
montiert.

von Jörg W. (dl8dtl) (Moderator) Benutzerseite


Lesenswert?

Peter R. schrieb:
> Die Leistung sollte über die Ladespannung der Cs gesteuert sein.

Das wäre (bzw. ist) auch meine Vorzugsvariante. Das vereinfacht den 
Leistungsteil, der muss dann nur noch einschalten und nach "langer" Zeit 
wieder abschalten. Also die Elektronik nicht auf die Entladeseite 
stopfen, sondern auf die Ladeseite: der C ist ja nicht in ein paar 
Millisekunden geladen, man kann also relativ bequem mit dem ADC eines 
Controllers die Ladespannung messen und dann den Ladevorgang passend 
beenden.

Weniger als ca. 100 J Schweißenergie habe ich bislang kaum benötigt, für 
größere Werkstücke geht's bei mir (3 F @ 20 V) bis 600 J rauf. Mit 
Kupferelektroden habe ich angefangen, aber die kleben heftig und müssen 
sehr häufig nachgearbeitet werden. Bin dann auf Wolframlegierungen 
gegangen: ein kurzes Stückchen WIG-Elektrode, in eine Bohrung in den 
alten Kupferelektroden eingepresst. Muss man auch immer mal 
nachschleifen, aber viel besser als mit Cu damals.

von Abdul K. (ehydra) Benutzerseite


Lesenswert?

Die Schaltung sollte schon eigensicher sein und nicht beim Herumrutschen 
der Elektroden plötzlich die Hufe heben.

von Knülle (Gast)


Lesenswert?

Peter N. schrieb:
> Jörg W. schrieb:
>> Schaltest du die FETs eigentlich ab, während der Kondensator noch
>> entladen wird?
>
> Ja, das Gerät arbeitet nach dem Zeit/Strompuls-Prinzip im Gegensatz
> Spannungs/Kondensator-ganz-entladen-Prinzip.

Holla. Wie Dir vermutlich aus den Posts der anderen User schon
klar wurde - aber nur zur Sicherheit nochmal - kannst Du dann
meinen Tipp mit der Speicherdrossel wohl eher vergessen, bzw.
würde so eine erst recht für hohen Abschaltstrom sorgen.

Jörg W. schrieb:
> Peter R. schrieb:
>> Die Leistung sollte über die Ladespannung der Cs gesteuert sein.
>
> Das wäre (bzw. ist) auch meine Vorzugsvariante. Das vereinfacht den
> Leistungsteil, der muss dann nur noch einschalten und nach "langer" Zeit
> wieder abschalten. Also die Elektronik nicht auf die Entladeseite
> stopfen, sondern auf die Ladeseite: der C ist ja nicht in ein paar
> Millisekunden geladen, man kann also relativ bequem mit dem ADC eines
> Controllers die Ladespannung messen und dann den Ladevorgang passend
> beenden.

Genau, das würde ich auch machen. Dann könnte sinnvoll sein,
mit der genannten Speicherdrossel die Stromspitze abzuflachen.

Die jetzige Variante hat alle denkbaren Nachteile auf einmal.

von Peter N. (alv)


Lesenswert?

Was den Ferritkern angeht: Der Schweißstrom fließt ja im Gegensinn da 
durch.
Die Magnetfelder müßten sich gegenseitig aufheben und der Ferritkern als 
Induktivität keine Rolle spielen?

Da es die TVS parallel zu den MosFets durchballert, muß sich dort eine 
große (>24V) positive Spannung aufbauen.

Ohne Schutz habe ich die Befürchtung, daß das die MosFets killt.

Die Frage ist nun: Wie werde ich diese Spannung los?

von WF88 (Gast)


Lesenswert?

Peter N. schrieb:
> Die Magnetfelder müßten sich gegenseitig aufheben und der Ferritkern als
> Induktivität keine Rolle spielen?

Streuinduktivität....

von KM (Gast)


Lesenswert?

> Die Frage ist nun: Wie werde ich diese Spannung los?

Wirkprinzip einer Freilauf-Diode unbekannt so dass Jörg W.'s Beitrag 
oben nicht verstanden wurde?

von Peter N. (alv)


Lesenswert?

Die Freilaufdiode arbeitet ja rückwärts, das machen im Moment die 
Bodydioden der MosFets und schützen dadurch diese Richtung der 
(bidirektiionalen) TVS.

Die TVS kann also nur durch einen positiven Spannungspuls durchschlagen.
Der läßt sich durch eine Freilaufdiode nicht beseitigen.

von KM (Gast)


Lesenswert?

>Die Freilaufdiode arbeitet ja ...

Simulier das Konzept in LTSpice und dir wird Erleuchtung zu Teil.

von Jörg W. (dl8dtl) (Moderator) Benutzerseite


Lesenswert?

Peter N. schrieb:
> das machen im Moment die Bodydioden der MosFets

nein

Mal dir mal eine klassische Relais-Ansteuerschaltung mitsamt der 
Freilaufdiode auf. Zeichne die Body-Diode der FETs ein. Du wirst da 
einen Unterschied sehen …

Dann ersetzt du das Relais durch deine Schweißstrecke.

von MiWi (Gast)


Lesenswert?

Peter N. schrieb:
> Die Freilaufdiode arbeitet ja rückwärts, das machen im Moment die
> Bodydioden der MosFets und schützen dadurch diese Richtung der
> (bidirektiionalen) TVS.

Nö, der Strom will partout weiterfließen... und das sicher nicht durch 
irgendwelche Bodydioden die sich ihm in den Weg stellen, egal wie viel 
Strom die verkraften würden...

Denk da nochmals drüber nach, am besten in dem Du das auf Papier 
aufmalst und schaust in welche Richtung der Strom der noch vor ein paar 
us durch die FETs geflossen ist nun weiterfließen will... und dabei 
vergißt Du am besten alles was Du vorher meinst gewußt zu haben...

Du wirst sehen, ein Blat Papier, ein Stift und ein bischen Muße reicht 
aus, da braucht man nix simulieren...

von Peter N. (alv)


Angehängte Dateien:

Lesenswert?

Irgendwie schreiben wir aneinander vorbei...

Hier die klassische Relaisansteuerung analog zu meinen Gerät.

D2 entspricht der klassischen Freilaufdiode, nur daß sie die Spannung in 
beiden Richtungen auf 24V begrenzt.

D3 sind die Bodydioden der MosFets,

D4 ist in einer klassischen Relaisschaltung nicht vorhanden, sollte sich 
aber auch nicht störend bemerkbar machen.

Aber gerade diese Diode ist es, die immer durchschlägt!
Das heißt doch, daß dort >24V mit viel Strom anliegt woher die auch 
immer kommen?
Und je nachdem, wie hoch dieser Spannungspuls ist, könnte dieser bei 
fehlen dieser Diode die MosFets killen...

von Knülle (Gast)


Lesenswert?

Peter N. schrieb:
> Hier die klassische Relaisansteuerung ...

Bis auf Bipolartransistor statt Mosfet im Schaltplan: Ja.

> D2 entspricht der klassischen Freilaufdiode, ...
>
> D3 wäre die Bodydiode des MosFets,

Beides: Ja.

> Irgendwie schreiben wir aneinander vorbei...

Hmmm... DU schriebst:

Peter N. schrieb:
> Die Freilaufdiode arbeitet ja rückwärts, das machen im Moment die
> Bodydioden der MosFets und schützen dadurch diese Richtung der
> (bidirektiionalen) TVS.

Kurz: "Bodydiode(n) = Freilaufdiode(n)", was falsch ist,
genau wie jedwede daraus abgeleitete Schlußfolgerung(en):

> Die TVS kann also nur durch einen positiven Spannungspuls durchschlagen.
> Der läßt sich durch eine Freilaufdiode nicht beseitigen.

Doch, weil die Freilaufdiode genau so positioniert wird, um
den eben nötigen Freilauf zu ermöglichen - nämlich entweder
"über der Spule (=parasitären L der Schweißleitungen)" oder,

was nicht immer exakt dasselbe ist (wegen Leitungsparasiten
- obwohl auf (ja nach) Schaltplan evtl. "gleich aussehend"):

Anode an Kollektor (Drain) des Schalttransistors, Kathode
an den positiven Pol der Versorgung.



> Aber gerade diese Diode ist es, die immer drchschlägt!
> Das heißt doch, daß dort >24V mit viel Strom anliegt woher die auch
> immer kommen?

Aus der parasitären L.

> Und je nachdem, wie hoch dieser Spannungspuls ist, könnte dieser bei
> fehlen dieser Diode die MosFets killen...

Ja, das hätte er vielleicht - bisher spielte die TVS "Opfer".

von Jörg W. (dl8dtl) (Moderator) Benutzerseite


Angehängte Dateien:

Lesenswert?

Peter N. schrieb:

> Hier die klassische Relaisansteuerung analog zu meinen Gerät.

Nein, die ist nicht "klassisch".

Ich verstehe deinen Hang zu diesen TVS-Dioden nicht, die sind nicht die 
Rundum-Sorglos-Lösung, die du dir davon versprichst. Zwei von den drei 
TVS-Dioden sind mittelprächtig sinnlos, und die dritte ist 
kontraproduktiv.

Irgendwie hast du das mit "eine Induktivität möchte den Stromfluss durch 
sie beibehalten" noch nicht verstanden, und willst stattdessen da nur 
irgendwelche Spannungen begrenzen. Das ist nicht der Sinn einer 
Freilaufdiode, stattdessen soll diese den Strom (für eine Zeit) weiter 
fließen lassen, wenn der primäre Schalter abschaltet. (Ohne eine solche 
würde der nicht mehr fließen könnende Strom die Spannung an der 
Induktivität stark ansteigen lassen – das Prinzip eines Sperrwandlers.) 
Dafür braucht es aber eine Diode, die den Strom auch fließen lassen 
kann, also eine, die für den entsprechenden Stromfluss in 
Durchlassrichtung gepolt ist.

von Knülle (Gast)


Lesenswert?

Du hast praktisch eine Step-Down aka Buck Topologie gebaut.

Leitungen, Elektroden und Schweißpunkt sind Speicherdrossel
+ Last, und der Strom wird immer hart abgeschaltet.

Jede andere Variante von Punktschweißer ist besser:

AC Trafo primärseitig (geringer Strom) geschaltet mit TRIAC.

DC Kondensator, aber Schweißenergie bestimmt über dessen U,
hat am Ende keine Spannung mehr, daher fließt kein Strom...
und die Abschaltung ist zeitlich unkritisch und ZVZCS.

(Grade die Abschaltung ist bei Dir maximal kritisch: Denn der
fertig geschweißte Schweißpunkt ist maximal niederohmig, daher
Strom evtl. sogar höher als anfänglich, obwohl doch die U der
C-Bank dabei etwas abgesunken ist...)

Knülle schrieb:
> Jörg W. schrieb:
>> Peter R. schrieb:
>>> Die Leistung sollte über die Ladespannung der Cs gesteuert sein.
>>
>> Das wäre (bzw. ist) auch meine Vorzugsvariante.
>
> Genau, das würde ich auch machen. Dann könnte sinnvoll sein,
> mit der genannten Speicherdrossel die Stromspitze abzuflachen.
>
> Die jetzige Variante hat alle denkbaren Nachteile auf einmal.

von Knülle (Gast)


Lesenswert?

Jörg W. schrieb:
> das Prinzip eines Sperrwandlers.)

Bzw. "wie beim", oder auch wie beim Boost. Unterbricht man
Strom statt ihn umzukommutieren, wird's ungewollt spannend.

von Supergast (Gast)


Lesenswert?

Nimm doch mal statt den 90cm 10mm² 4 separate Kabel mit passendem 
Durchmesser (durch Kabelbinder fixiert!). dadurch wird die Induktivität 
des Kabels geviertelt.

von Jörg W. (dl8dtl) (Moderator) Benutzerseite


Lesenswert?

Supergast schrieb:
> dadurch wird die Induktivität des Kabels geviertelt.

Nö, bei den vorliegenden Größenverhältnissen bestimmt sich die 
Induktivität vorrangig durch die Länge der Leitung.

Man muss mit der Induktivität halt leben lernen. Wenn es denn partout 
ein "ich reiß dir jetzt den Strom weg!" werden soll (statt einer 
gesteuerten Ladespannung), dann sollte sich das Problem mit 'ner 
vernünftigen Freilaufdiode in den Griff bekommen lassen.

Aber wie "Knülle" schon schrieb: sein Aufbau ist die ungünstigste 
Variante, wie man sich einen Punktschweißer bauen kann.

von H. H. (Gast)


Lesenswert?

Supergast schrieb:
> Nimm doch mal statt den 90cm 10mm² 4 separate Kabel mit passendem
> Durchmesser (durch Kabelbinder fixiert!). dadurch wird die Induktivität
> des Kabels geviertelt.

Sicher nicht.

von Abdul K. (ehydra) Benutzerseite


Lesenswert?

Die parasitäre Diode im MOSFET ist relativ langsam. Wenn der MOSFET 
abschaltet, dreht sich an ihm die Spannung wegen der speichernden 
Induktivität um und die Diode sperrt trotzdem erstmal ne Weile. Ich 
denke in dem Augenblick geht dir die TVS kaputt. Da sie als 
Sicherheitselement gedacht konstruiert sind, machen sie dabei einen 
gewollten Kurzschluß.

Schau mal wieviel Avalanche-Energie deine MOSFET haben. Damit könntest 
du die Energie in den FETs verbraten, wenn die Ansteuerung geändert 
wird.

Parallel zur Bodydiode eine schnelle Diode wäre auch ne Idee.

Oder andere FETs, die auf FRED gezüchtet sind.

Besser wäre die Regelung über die Ladespannung und kein vorzeitiges 
Abschalten mehr. Hätte das irgendwie schlechte Eigenschaften an der 
Schweißstelle?

von Jörg W. (dl8dtl) (Moderator) Benutzerseite


Lesenswert?

Abdul K. schrieb:
> und die Diode sperrt trotzdem erstmal ne Weile

Die sperrt die ganze Zeit (und das ist gut so ;-).

Die Bodydiode ist eben keine Freilaufdiode, und man kann sie auch 
nicht dazu umfunktionieren …

> Damit könntest du die Energie in den FETs verbraten, wenn die
> Ansteuerung geändert wird.

Der Sinn der vorzeitigen Abschaltung ist es bestimmt nicht, die Energie 
hernach im FET zu verheizen. :-)

von Abdul K. (ehydra) Benutzerseite


Lesenswert?

Nur die Freilaufenergie soll verheizt werden.

von Jörg W. (dl8dtl) (Moderator) Benutzerseite


Lesenswert?

Abdul K. schrieb:
> Nur die Freilaufenergie soll verheizt werden.

Ist ja trotzdem Quatsch, wenn man sie stattdessen mit einer richtigen 
Freilaufdiode auch in den Ladekondensator zurück speisen kann.

Aber dazu muss man natürlich das Konzept der Freilaufdiode mal 
verstanden haben und nicht einfach mit TVS-Dioden um sich werfen …

: Bearbeitet durch Moderator
von MiWi (Gast)


Lesenswert?

Jörg W. schrieb:
> Abdul K. schrieb:
>> Nur die Freilaufenergie soll verheizt werden.
>
> Ist ja trotzdem Quatsch, wenn man sie stattdessen mit einer richtigen
> Freilaufdiode auch in den Ladekondensator zurück speisen kann.
>
> Aber dazu muss man natürlich das Konzept der Freilaufdiode mal
> verstanden haben und nicht einfach mit TVS-Dioden um sich werfen …

Normalerweise wird da nix zurückgespeist, der Strom zirkuliert so lange 
durch das L und die Diode bis er abgeklungen ist.

von KM (Gast)


Angehängte Dateien:

Lesenswert?

>...wenn man sie stattdessen mit einer richtigen Freilaufdiode auch in den
>Ladekondensator zurück speisen kann.

Wirklich?

Siehe Strom I(C1).

Ohne zusätzliche Halbbrücke die den Kopfpunkt der Spule während der 
Abschaltzeit kurz auf GND legt is da nix mit Rekuperation.

von Jörg W. (dl8dtl) (Moderator) Benutzerseite


Lesenswert?

KM schrieb:
> Ohne zusätzliche Halbbrücke die den Kopfpunkt der Spule während der
> Abschaltzeit kurz auf GND legt is da nix mit Rekuperation.

Ja OK, war mein Irrtum.

von Supergast (Gast)


Lesenswert?

H. H. schrieb:
> Supergast schrieb:
>> Nimm doch mal statt den 90cm 10mm² 4 separate Kabel mit passendem
>> Durchmesser (durch Kabelbinder fixiert!). dadurch wird die Induktivität
>> des Kabels geviertelt.
>
> Sicher nicht.

Hat Du das mal simuliert?
Physik bleibt Physik und die Induktivität der Leitung wird durch 
parallelschalten halbiert.

von Jörg W. (dl8dtl) (Moderator) Benutzerseite


Lesenswert?

Supergast schrieb:
> die Induktivität der Leitung wird durch parallelschalten halbiert

Nein.

Die Induktivität zweier unabhängiger Spulen wird durch 
Parallelschalten halbiert.

Deine parallelen Drähte sind aber nicht voneinander (magnetisch) 
unabhängig. Ein wenig unabhängiger wären sie, wenn du sie flächig 
verteilen kannst (aber dann hast du zumindest am Anfang und Ende noch 
die gegenseitige Beeinflussung), aber das widerspricht natürlich dem 
Sinn einer Zuleitung zu den Schweißelektroden.

Um das zu simulieren, hilft dir aber kein LTspice was, da brauchst du 
einen Feldsimulator.

von Peter R. (pnu)


Lesenswert?

Überlegungen:

Ob man einen oder ein Bündel Leiter nimmt, ändert außerhalb des 
Leiter(bündels) das Magnetfeld und die "äußere" Induktivität des Leiters 
wenig.

Es gibt aber einen andren Effekt: Wenn die Drähte des Bündels 
voneinander isoliert sind wird die Stromverdrängung verringert. Eine 
"Litze" bis zu den Schweißelektroden wäre evtl. sinnvoll.

Beim Aufbau im oberen Bild würde ich zwei Dinge anders machen:

Die Leistungskondensatoren sind näher beieinander anzuordnen.
Die Anschlusspunkte für die Cs sollten an den Schienen so nahe  sein wie 
es die C-Durchmesser erlauben.

Wenn die Elektrodenleitungen an den Schienenenden angeschlossen sind 
entsteht eine Unsymmetrie der Leiterlänge zwischen linken und rechten 
FETs. Die Anschlusspunkte  also besser in  der Mitte der Schienen 
verlegen.

Das könnte die Flächen zwischen Hin- und Rückleitung verringern und 
damit auch das parasitäre L.

Das wäre gut für den Impulsstrom , aber ob dann die Zuleitungen in den 
Kondensatoren überlastet werden oder ob es im Vergleich zu den 
Elektrodenzuleitungen Wirkung hat, müsste man messen.

von KM (Gast)



Lesenswert?

>... Skin Effekt

Der Skin Effekt wird hauptsächlich bei höheren Frequenzen zum Problem.

Anhand der Diagramme kann ich bei den hier in Frage kommenden 
Querschnitten und Frequenzen noch nicht erkennen dass es ein grosses 
Problem ist.

von Jörg K. (joergk)


Lesenswert?

Peter R. schrieb:
> Wenn die Elektrodenleitungen an den Schienenenden angeschlossen sind
> entsteht eine Unsymmetrie der Leiterlänge zwischen linken und rechten
> FETs. Die Anschlusspunkte  also besser in  der Mitte der Schienen
> verlegen.

Wäre es nicht zielführender,  eine Leitung an das linke Ende der einen 
Schiene und die andere Leitung an das rechte Ende der anderen Schiene 
anzuschließen? Das sollte gleiche Bahnwiderdtände für alle Ellis 
ergeben.

Jörg

von Knülle (Gast)


Lesenswert?

Es geht teils aber auch ohne Simu, mit etwas Phantasie:

Jörg W. schrieb:
> Die Induktivität zweier unabhängiger Spulen wird durch
> Parallelschalten halbiert.

Auch nicht, ist ein Mythos. Würde sich die L zweier unabh.
Drosseln bei Parallelschaltung halbieren, könnte dann bei
doppelter Strombelastbarkeit insgesamt nur die exakt selbe
Energie in beiden gespeichert werden wie zuvor in einer...

Das widerspricht sich also, und es ist auch ganz klar, was
läuft, wenn man die Anordnungen im Geiste räumlich weiter
voneinander trennt:

Warum sollten irgendwelche miteinander nicht gekoppelten
L irgendwo auf dieser Welt ihre Ls halbieren, nur weil
der angenommen identische Strom hindurchfließt?

Bei Speicherdrosseln mit irgendwann sättigenden Kernen gilt:

Ergebnis ist halbierter R, doppelte Strombelastbarkeit und
bei ident. L doppelte Energiespeicherfähigkeit (was ja auch
ganz logisch ist).


Was hier zutrifft ist irgendwie dasselbe:

Legt *&* schaltet man zwei Leiterschleifen parallel, bilden
sie einfach nur eine dickere Einzelwindung um ident. Fläche.

Somit umschließen sie zwar den selben Kern, aber weil dieser
(besteht aus Luft) nicht sättigt wird die Strombelastbarkeit
verdoppelt und der ohmsche R halbiert (also weder steigt noch
fällt irgendein anderer Wert).

Man stelle sich einfach die Luft als "Kernmaterial" vor -
mit der umschlossenen Fläche steigt der "Kernquerschnitt".

Und deshalb wie bei jedem Kern eines jeden Kernmaterials
(angenommen alle anderen Faktoren gleich bleibend, hier in
guter Näherung ebfs. richtig) der "A_L-Wert" des Kerns.

Leitungs-Aufdopplung beeinflußt also den ohmschen R wie auch
die Strombelastbarkeit, aber nicht wirklich die parasitäre L.


[Von der Lage der Leitungen m.o.w. unbeeindruckt bleibt hier
natürlich die Streuinduktivität der Common Mode Drossel, die
sich als m.o.w. fester Wert zur lageabhängigen parasitären L
addiert.]

von Knülle (Gast)


Lesenswert?

Ist zwar Offtopic, aber beschäftigt mich grad:

Meine obige Rechnung stimmt nicht.

Energie einer L ist I²L, also muß sich die L zwangsläufig
halbieren, um bei doppeltem Strom nicht die vierfache
Energie speichern zu können.

Das wäre unlogisch.

Die Frage ist also:

Warum_ÜBERHAUPT_halbiert_sich_bei_Parallelschaltung_die_L

---> zweier NICHT *GEKOPPELTER* Drosseln?

Knülle schrieb:
> wenn man die Anordnungen im Geiste räumlich weiter
> voneinander trennt:
>
> Warum sollten irgendwelche miteinander nicht gekoppelten
> L irgendwo auf dieser Welt ihre Ls halbieren, nur weil
> der angenommen identische Strom hindurchfließt?

Nur durch die räumliche Nähe? Magie? Was? :-)

(Hilfeee...)

von Knülle (Gast)


Lesenswert?

Ach es sind ja zwei, nicht eine. Schmeißt mich weg, ich
hätte nach der Familienparty nicht mehr hierher zurückkommen
sollen.

Mea Culpa. "Bitte löschen" (kicher).

von Jörg W. (dl8dtl) (Moderator) Benutzerseite


Lesenswert?

Knülle schrieb:
> Ach es sind ja zwei, nicht eine.

So isses. Wie sich eben auch zwei Widerstände bei Parallelschaltung 
halbieren.

Klappt aber eben nur, wenn sie nicht koppeln.

von Peter R. (pnu)


Lesenswert?

Jörg K. schrieb:
> Wäre es nicht zielführender,  eine Leitung an das linke Ende der einen
> Schiene und die andere Leitung an das rechte Ende der anderen Schiene
> anzuschließen? Das sollte gleiche Bahnwiderdtände für alle Ellis
> ergeben.

auch das ist eine gute Lösung. aber die vom Strom umschlossene Fläche 
wird damit größer als beim Mittelanschluss.
Ist von mir aus aber reine Überlegung, gebaut hab ich das noch nicht 
geschweige denn gemessen oder am Rechner erfolgreich simuliert.

von KM (Gast)


Lesenswert?

Peter N. schrieb:
> ... 2F-Kondensatoren

Hast du nähere Angaben zu denen (Typ/Bezugsquelle/€)?

Oder allgemein in die Runde gefragt:
Kann da jemand etwas geeignetes empfehlen?

Danke.

von Peter N. (alv)


Lesenswert?

KM schrieb:
> Peter N. schrieb:
>> ... 2F-Kondensatoren
>
> Hast du nähere Angaben zu denen (Typ/Bezugsquelle/€)?

Das sind Xentrix Powercap für Car-HiFi. Werden auch gerne zum 
Punktschweißen verwendet.

Nebenbei: Welche Spannung haben denn solche Kondensatoren? Das war doch 
ca. 20V?

Zu den Dioden:
Wenn D2 als "Freilaufdiode" die ganze Induktionsenergie ableitet, warum 
knallt dann die nicht durch, sondern stattdessen D4?

Was kann ich für D2 als echte Freilaufdiode einsetzen?
4148 und 4007 werden ja wohl nicht gehen? Finde ich in Schaltnetzteilen 
geeignete?

von KM (Gast)


Angehängte Dateien:

Lesenswert?

>Wenn D2 als "Freilaufdiode" die ganze Induktionsenergie ableitet, warum
>knallt dann die nicht durch, sondern stattdessen D4?

Wenn du dich auf dein SAM_1699.JPG beziehst:
Du hast eine bidirektionale TVS Eingezeichnet!
Die hat keine Diodencharakteristik in Vorwärtsrichtung (siehe Anhang).
Ausserdem schau dir noch mal genau die markierten Grenzwerte an.

>... warum knallt dann die nicht durch, sondern stattdessen D4?

D2 sieht eine um die Kondensatorspannung reduzierte Durchbruchspannung.

Wenn es dir noch schwer fällt all die ganzen parallel ablaufenden 
Spannungs/Strom-Verhältnisse vorzustellen dann benutze LTSpice!

von Wolfgang (Gast)


Angehängte Dateien:

Lesenswert?

Peter N. schrieb:
> Mit Schweißelektroden mit 6mm Durchmesser zerballert es mir aber immer
> die Suppressordioden parallel der MosFets.

Zerballert es dir beim ersten Schuss alle oder nur eine bestimmte?
Der maximale zulässige Spitzenstrom bei den 1.5KE24CA beträgt 45A.
Wie verteilt sich bei deinem Aufbau der Strom auf die TVS?
Leider sieht man im Bild nicht, wie du die Strompfade symmetrisiert 
hast.

> SAM_1697.JPG
> Da hier ohne Fotos nichts geht, erstmal ein Bild vom Gerät und
> Schaltplan.

Da kann man noch dran arbeiten ;-)

von Jörg W. (dl8dtl) (Moderator) Benutzerseite


Lesenswert?

Peter N. schrieb:

> Nebenbei: Welche Spannung haben denn solche Kondensatoren? Das war doch
> ca. 20V?

Steht drauf. Ich habe drei verschiedene (second hand weil billiger) 
Powercaps bei mir, und die sind alle für 20 V spezifiziert.

> Zu den Dioden:
> Wenn D2 als "Freilaufdiode" die ganze Induktionsenergie ableitet

Weil es keine Diode ist und daher dort nichts "freiläuft".

> Was kann ich für D2 als echte Freilaufdiode einsetzen?
> 4148 und 4007 werden ja wohl nicht gehen? Finde ich in Schaltnetzteilen
> geeignete?

Da musst du schauen, oft finden sich dort Doppeldioden, die du beide 
parallel schalten kannst. Die Freilaufdiode muss als Impulsstrom den von 
dir rabiat abgeschalteten Strom aus der Induktivität aufnehmen können, 
das kann gut und gern schon mal 1 kA sein – wenn auch nur für ganz kurze 
Zeit. Spannungsmäßig muss die nur die Ladespannung des Kondensators 
aushalten können, also völlig unkritisch. Daher dürften Schottky-Dioden 
hervorragend geeignet sein.

von ArnoR (Gast)


Angehängte Dateien:

Lesenswert?

Das Abbauen der Energie der Leistungskreis-Induktivität mittels 
Freilaufdiode hat den Nachteil, daß der Strom, abhängig von den 
Widerstandsverhältnissen im Leistungskreis, mehr oder weniger lange 
weiterfließt und daher die Verhältnisse nicht so gut reproduzierbar 
sind.

Das kann man erheblich verbessern, indem man keine Freilaufdiode 
verwendet, sondern die Energie von den Mosfets aufnehmen lässt. Dazu 
schaltet man eine Z-Diode in Reihe mit einer normalen Diode vom Drain 
zum Gate. Sobald beim Abschalten die Drainspannung auf Uz+Ugson 
gestiegen ist, beginnt der Mosfet zu leiten und hält dabei seine 
Drainspannung auf diesem Wert fest. Der Mosfet verheizt also P~(den 
abklingenden Strom*(Uz+Ugson)). Damit wird die Energie der 
Leistungskreis-Induktivität um Größenordnungen schneller abgebaut. Diese 
Verhältnisse sind in der rechten Schaltung und der grünen Kurve gezeigt.

Das ist kein Avalanche-Betrieb der Mosfets, sondern einfach nur 
"Analog-Betrieb"; die zulässige Belastbarkeit kann man dem SAO-Diagramm 
entnehmen. Im Ansteuerkreis der MOsfets muss man beachten, daß durch die 
Z-Diode und den Gate-Vorwiderstand ein Rückwärtsstrom in den Treiber-IC 
fließt.

von MiWi (Gast)


Lesenswert?

ArnoR schrieb:
> Das Abbauen der Energie der Leistungskreis-Induktivität mittels
> Freilaufdiode hat den Nachteil, daß der Strom, abhängig von den
> Widerstandsverhältnissen im Leistungskreis, mehr oder weniger lange
> weiterfließt und daher die Verhältnisse nicht so gut reproduzierbar
> sind.
>
> Das kann man erheblich verbessern, indem man keine Freilaufdiode
> verwendet, sondern die Energie von den Mosfets aufnehmen lässt. Dazu
> schaltet man eine Z-Diode in Reihe mit einer normalen Diode vom Drain
> zum Gate.

Dem ist nix hinzuzufügen, alter Trick um Magnetics schneller Stromfrei 
zu bekommen, vor allem bei Magnetkupplungen verlängert das die 
Lebensdauer ungemein :-)

Doch das funktioniert leider nur dann so gut wenn genau 1 (ein) FET in 
Verwendung ist.
Bei der vom TO gewählten Parallelschaltung stirbt der FET mit der 
geringsten Ugs weil sich der dann quasi opfert...

iaW: diese Rückkopplung müßte über den Gatetreiber erfolgen damit die 
FETs sauber und unabhängig von der individuelen Ugs geschaltet werden.

von Nichtverzweifelnder (Gast)


Lesenswert?

Die werden aber nicht "geschaltet", sondern im Analogbetrieb 
aufgesteuert, wie eine Klasse-A-Eintaktendstufe.

von Abdul K. (ehydra) Benutzerseite


Lesenswert?

Der mit der niedrigsten VgsThreshold wird aber zuerst leitend und bleibt 
dann auch am meisten geöffnet. Mag sein daß es eher unwichtig ist.

von ArnoR (Gast)


Lesenswert?

Es gibt auch Einzel-Mosfets, die das können. Die oben vom TO berechneten 
4,7kA sind natürlich Quatsch, weil dort etliche Widerstandsanteile im 
Stromkreis fehlen, insbesondere die Schweißstelle, die natürlich am 
hochohmigsten sein muss, weil ja gerade dort die stärkste Erwärmung zum 
Verschweißen auftreten soll.

Wenn man mehrere Mosfets parallel schalten will, kann man die ja auf 
gute Ugs-Übereinstimmung ausmessen und mit etwas Draht in der 
Source-Leitung symmetrieren. Da kann man ruhig mal 1 oder 2V investieren 
und die an anderer Stelle vielleicht wieder einsparen.

von Jörg W. (dl8dtl) (Moderator) Benutzerseite


Lesenswert?

Wobei sich dann natürlich schon die Frage stellt, warum man den ganzen 
Zirkus mit der Zwangs-Abschaltung haben will, wenn es doch viel 
einfacher wäre, die Energie über die Spannung am Ladekondensator zu 
steuern.

von Peter N. (alv)


Lesenswert?

So, aktueller Stand:
Die TVS D2 habe ich durch eine MBR30L45CT (beide Hälften 
parallelgeschaltet) ersetzt und die Ladespannung auf 13V verringert.

Einstellung 12 macht gute Schweißpunkte.

Mal schauen, wie lange das funktioniert...

von KM (Gast)


Lesenswert?

>warum man den ganzen Zirkus mit der Zwangs-Abschaltung haben will

Hier:
Weil der TO nun mal eine zugekaufte Steuerung hat die das so macht.

Allgemein:
Weil manche auf einer Vor + Hauptpuls Steuerung stehen um die 
Kontakstelle zuerst auf/an-zuschmelzen und dann zeitverzögert mit dem 
Hauptpuls durchzuschmelzen.
Die verschiedenen Zeitkonstanten des Wärmeeintrags und deren Ausbreitung 
spielen da eine Rolle.

von Supergast (Gast)


Lesenswert?

Jörg W. schrieb:
> Supergast schrieb:
>> die Induktivität der Leitung wird durch parallelschalten halbiert
>
> Nein.
>
> Die Induktivität zweier unabhängiger Spulen wird durch
> Parallelschalten halbiert.
>
> Deine parallelen Drähte sind aber nicht voneinander (magnetisch)
> unabhängig. Ein wenig unabhängiger wären sie, wenn du sie flächig
> verteilen kannst (aber dann hast du zumindest am Anfang und Ende noch
> die gegenseitige Beeinflussung), aber das widerspricht natürlich dem
> Sinn einer Zuleitung zu den Schweißelektroden.
>
> Um das zu simulieren, hilft dir aber kein LTspice was, da brauchst du
> einen Feldsimulator.


Na ja, ihr habt tw. recht, natürlich wird L nicht halbiert/geviertelt, 
aber die Kopplung ist nicht so gut wie Ihr das vermutet.

Habt Ihr es mal probiert?
Ich schon, und es hat sehr gut funktioniert. Wurde dann ca. 70000 mal 
gebaut und fährt tw immer noch rum.
Nur immer hinstellen und die Theorie totreiten ist nicht der richtige 
Ansatz.

von Franzi (Gast)


Lesenswert?

Dazu habe ich einmal eine Frage, weil ich ähnliches plane.

Wurde es etwa bringen, wenn ich aus 8-10 einzelnen hochflexible Litzen 
zu je, 2,5mm² (die eine Hälfte ist das "Hin-Potential" und die andere 
Hälfte das "Zurück-Potential") mir eine Kabel-Kordel durch Verseilung 
Hersteller? Dann sind die beiden signale auch ideal parallel geführt. 
Früher hätte ich das rund geflochten, aber dabei braucht man gut doppelt 
so lange Leitungen als am Ende bei raus kommen soll und damit würde der 
Innenwiderstand auch höher werden als er es eigentlich sollte.

von Pfump (Gast)


Lesenswert?

Wie viel Energie oder Ladung oder gar innenwiderstand der Kondensatoren 
benötigt man eigentlich um Akkus zu schweißen? Ich denke, diese 1F++ 
Boliden aus dem Car-Hifi sind zumindest bei letzterem ziemlich schlecht 
geeignet.

Ich habe aktuell noch gut 200 sehr frische (1-2J alt) Low ESR (~20mOhm) 
3.300µF 35V Elkos die Könnte ich dafür opfern, was dann im maximum ~300J 
bzw. 20As bei 30V Ladespannung sein könnten. Reicht das?

Gibt es dazu irgendwelche Werte für diese 0,1-0,3mm dicken Bänder um 
Akkus zu verschweißen?

von Jörg W. (dl8dtl) (Moderator) Benutzerseite


Lesenswert?

Pfump schrieb:
> Wie viel Energie oder Ladung oder gar innenwiderstand der Kondensatoren
> benötigt man eigentlich um Akkus zu schweißen? Ich denke, diese 1F++
> Boliden aus dem Car-Hifi sind zumindest bei letzterem ziemlich schlecht
> geeignet.

Innenwiederstand?

Keine Ahnung.

Energie: siehe oben. Unter 100 J habe ich noch nichts nennenswert 
verschweißt bekommen. Eine große Akkubatterie (Ersatzbatterie für ein 
Lasten-eBike) mit 50 Zellen habe ich mit ca. 120 J verschweißt. Zu viel 
hilft auch nicht, wichtig ist ein guter Anpressdruck.

Ich hatte damals mit 1 F angefangen um zu sehen, ob's überhaupt geht, 
dann einen zweiten Kondensator dazu gekauft, um mehr Energie zu haben. 
Einige größere Schweißstellen (Geschirrteile) brauchte aber mehr, sodass 
ich noch einen dritten gekauft habe und nun (bei U = 20 V) auf maximal 
600 J gehen kann.

Dafür 200 Einzel-Cs zusammenzupopeln klingt nach viel Arbeit. Du musst 
ja den Strompfad auch ausreichend niederohmig bekommen – bei mir sind es 
zwei dicke Kupferbänder, die die 3 Cs mit dem Thyristor bzw. 
Elektrodenkabel verbinden.

von Peter N. (alv)


Lesenswert?

KM schrieb:
>>warum man den ganzen Zirkus mit der Zwangs-Abschaltung haben will
>
> Hier:
> Weil der TO nun mal eine zugekaufte Steuerung hat die das so macht.
>
> Allgemein:
> Weil manche auf einer Vor + Hauptpuls Steuerung stehen um die

Volle Punktzahl!
Die China-Steuerung hatte ich noch rumliegen,
später werde ich mir dann eine Mehrpuls-Steuerung bauen.

von Jörg W. (dl8dtl) (Moderator) Benutzerseite


Lesenswert?

Fragt man sich, wie die Leute früher die Radiochassis punktgeschweißt 
haben, ganz ohne Mikrocontroller und Vor- und Nachpulse …

von Peter N. (alv)


Lesenswert?

Ganz andere Methode: Schweßzange.

von Jörg W. (dl8dtl) (Moderator) Benutzerseite


Lesenswert?

Peter N. schrieb:
> Schweßzange.

Das ist ja nur die Mechanik.

Elektrisch gehört ein primärseitig geschalteter Trafo dazu. Kein 
Controller, keine Vor-, Zwischen- und Nachpulse.

von Peter N. (alv)


Lesenswert?

Jörg W. schrieb:
> Das ist ja nur die Mechanik.

Jain.

Bei der Schweißzange und ähnlichen Methoden liegen die zu 
verschweißenden Bleche zwischen den Elektroden, der Strom fließt also 
direkt durch eine Schweißstelle,

Beim Akkuzellenschweißen sind quasi 2 Schweißstellen in Reite 
geschaltet.
Der Strom fließt einerseits von einer zur anderen Elektrode über das 
Hiluminband, das ist nicht erwünscht, aber auch nicht vermeidbar, 
andererseits durch das Hiluminband, den Becher der Akkuzelle nochmal 
durchs Hiluminband zur anderen Elektrode. Und nur dieser Teil des Stroms 
sorgt für die Schweißstellen.

von Jörg W. (dl8dtl) (Moderator) Benutzerseite


Lesenswert?

Das ist schon klar. Trotzdem entscheidet der Anpressdruck sehr viel, 
zumindest ist das meine Erfahrung. Schätzungsweise ist die Gegenseite 
sehr viel besser leitfähig als das Band, und wenn du genug Druck hast, 
fließt ein großer Teil des Stroms dann da entlang.

von KM (Gast)


Lesenswert?

>Schätzungsweise ist die Gegenseite sehr viel besser leitfähig als das Band

Darum wird ja auch das Band senkrecht zu den zwei Schweisspunktstellen 
eingeschlitzt, so dass der Widerstand um die Einschlitzung herum im Band 
grösser wird als der Weg durch den Akkuboden.

von Jörg W. (dl8dtl) (Moderator) Benutzerseite


Lesenswert?

Bekommt man nur mit Hausmitteln nicht so hin, oder hat da jemand einen 
Trick?

von Peter N. (alv)


Lesenswert?

KM schrieb:
> Darum wird ja auch das Band senkrecht zu den zwei Schweisspunktstellen
> eingeschlitzt

Gibt es, aber wenn mehr als 2-3 Zellen verbunden werden, sind solche 
Verbinder eher selten...

von Uli S. (uli12us)


Lesenswert?

Man könnte ja die Flexscheiben vom Dremel nehmen. Aber das muss nicht 
sein, es geht auch ohne. Klar, die Profis, die ihre Bleche stanzen, für 
die ist das kein Ding. Leider kriegt man die nicht als Ersatz. Es gibt 
aber für Standardfälle
geschlitzte Verbinderbleche. https://www.ebay.de/itm/143433438605
Leider hab ich die noch nicht für versetzte Montage gesehen. Bei Ali 
sind die zwar zu kriegen, aber lieber wärs mir aus Deutschland.

von Jörg W. (dl8dtl) (Moderator) Benutzerseite


Lesenswert?

Uli S. schrieb:
> Man könnte ja die Flexscheiben vom Dremel nehmen.

Ich stelle mir das gerade für diese 10S5P-Batterie vor, die ich für das 
eBike nachgebaut habe. ;-) Das war so schon genug Fummelei, ich glaube, 
ich hätte da nicht noch Bleche mit der Hand schlitzen wollen …

von Knülle (Gast)


Lesenswert?

ArnoR schrieb:
> Wenn man mehrere Mosfets parallel schalten will, kann man die ja auf
> gute Ugs-Übereinstimmung ausmessen und mit etwas Draht in der
> Source-Leitung symmetrieren. Da kann man ruhig mal 1 oder 2V investieren
> und die an anderer Stelle vielleicht wieder einsparen.

DAZU wären mehrere Drähte parallel statt eines BESTIMMT gut. :-)
(Soll heißen: Von den Sources zur Elektrode.)
Aber das muß nicht mal unbedingt sein, nur würde es das sicher
bzgl. Verlustleistung dieser Symmetrierung sehr einfach machen.

Jörg W. schrieb:
> Knülle schrieb:
>> Ach es sind ja zwei, nicht eine.
>
> So isses. Wie sich eben auch zwei Widerstände bei Parallelschaltung
> halbieren.
>
> Klappt aber eben nur, wenn sie nicht koppeln.

Nein, ich wollte am Schluß das zurücknehmen, daß ich - und das
fälschlicherweise - plötzlich mit dem Gesamtstrom in EINER (und
also I²L einer Drossel) gerechnet hatte, am Schluß.

Ehrlich gesagt denke ich immer noch so. Habe aber kein LCR-Meter
(mehr). Ich finde (bis zum "Versehen" ganz zuletzt) keinen Fehler
in der Logik:

Knülle schrieb:
> Jörg W. schrieb:
>> Die Induktivität zweier unabhängiger Spulen wird durch
>> Parallelschalten halbiert.
>
> Auch nicht, ist ein Mythos. Würde sich die L zweier unabh.
> Drosseln bei Parallelschaltung halbieren, könnte dann bei
> doppelter Strombelastbarkeit insgesamt nur die exakt selbe
> Energie in beiden gespeichert werden wie zuvor in einer...

Bei Widerständen ist es zwangsläufig 1/2, geht nicht anders.
Aber bei Drosseln denke ich halbiert sich... eben nur dieser
ohmsche R (wodurch die doppelte strombelastbarkeit entsteht).

Mag das bitte jemand meßtechnisch nachprüfen? Bitte, bitte.

Hat nicht jemand zwei gleiche Drosseln und ein LCR-Meter?

von Knülle (Gast)


Lesenswert?

Jörg W. schrieb:
> Fragt man sich, wie die Leute früher die Radiochassis punktgeschweißt
> haben, ganz ohne Mikrocontroller und Vor- und Nachpulse …

:-)

Hat wohl Vorteile, die Schweißstelle "vorzuwärmen". Der nötige
Anpreßdruck sinkt wohl dadurch etc.

Daß das Konzept trotzdem benannte Tücken hat, steht aber fest.

Wenn ich "Vorpulsen" wollte, zöge ich - ungelogen - eine zweite
Kapazität(sbank) in betracht, um trotz allem die vorteilhaftere
Auflade-Spannungs-Steuerung + Totalentladung nutzen zu können.

(Oder halt Trafo und AC.)

von Jörg W. (dl8dtl) (Moderator) Benutzerseite


Lesenswert?

Knülle schrieb:
> Mag das bitte jemand meßtechnisch nachprüfen? Bitte, bitte.

Hatte ich schon, klappt. Wenn man zwei nicht koppelnde Spulen parallel 
schaltet, halbiert sich die Induktivität.

von Knülle (Gast)


Lesenswert?

Jörg W. schrieb:
> Knülle schrieb:
>> Mag das bitte jemand meßtechnisch nachprüfen? Bitte, bitte.
>
> Hatte ich schon, klappt. Wenn man zwei nicht koppelnde Spulen parallel
> schaltet, halbiert sich die Induktivität.

Aha, danke Dir. :-) Hätte ich nicht gedacht, wie gesagt.

OT (Thema Schaltwandler):

Dann ist die Parallelschaltung von Speicherdrosseln extrem (!)
unvorteilhaft - wenn dabei doch trotz Ver-n-fachtem Bauvolumen
die Energiespeicherfähigkeit bei der der Einzeldrossel bleibt.

von Jörg W. (dl8dtl) (Moderator) Benutzerseite


Lesenswert?

Knülle schrieb:
> wenn dabei doch trotz Ver-n-fachtem Bauvolumen
> die Energiespeicherfähigkeit bei der der Einzeldrossel bleibt.

Bleibt sie nicht: du kannst ja durch zwei parallele Speicherdrosseln den 
doppelten Strom schicken, ohne dass der Kern in die Sättigung geht. Da 
du die halbe Induktivität hast, verdoppelt sich die speicherbare 
Energie, was mit der Verdoppelung des Volumens korrelliert.

von Knülle (Gast)


Lesenswert?

Jörg W. schrieb:
> Knülle schrieb:
>> wenn dabei doch trotz Ver-n-fachtem Bauvolumen
>> die Energiespeicherfähigkeit bei der der Einzeldrossel bleibt.
>
> Bleibt sie nicht: du kannst ja durch zwei parallele Speicherdrosseln den
> doppelten Strom schicken, ohne dass der Kern in die Sättigung geht.

Ja, aber: Pro Drossel bleibt er gleich (= 1/2 Gesamtstrom.)

> Da du die halbe Induktivität hast, verdoppelt sich die speicherbare
> Energie, was mit der Verdoppelung des Volumens korrelliert.

Du meinst I²L, was mir bekannt ist, aber rechnest am Schluß
mit dem GESAMTSTROM (nicht dem halben). Und der fließt nicht,
es fließt durch jede nur der halbe.

(Also imho der selbe Fehler, den ich am Schluß gemacht hatte.)

Dazu nochmal die obige Betrachtung:

Knülle schrieb:
> Warum sollten irgendwelche miteinander nicht gekoppelten
> L irgendwo auf dieser Welt ihre Ls halbieren, nur weil
> der angenommen identische Strom hindurchfließt?

Weißt Du jetzt, warum ich da nicht folgen kann? Es geht doch
gerade drum, daß sie nicht magnetisch gekoppelt sind.

Jörg W. schrieb:
> Knülle schrieb:
>> Mag das bitte jemand meßtechnisch nachprüfen? Bitte, bitte.
>
> Hatte ich schon, klappt. Wenn man zwei nicht koppelnde Spulen parallel
> schaltet, halbiert sich die Induktivität.

Imho nicht rechnerisch nachvollziehbar. Vielleicht habe ich
aber einfach wieder irgendeinen Knoten im Kopf. Vielleicht
auch einen, den ich (in nächster Zeit) nicht löse, weiß ich
nicht. Finde das einfach widersprüchlich, was mir aber sehr
widerstrebt (eigentlich war immer alles schnell rechnerisch
begreifbar).

von Knülle (Gast)


Lesenswert?

Vielleicht liegts an meinem Nick (passend gewählt). :-)

von A-Freak (Gast)


Lesenswert?

Ich werfe noch zu

> Wäre es nicht zielführender,  eine Leitung an das linke Ende der einen
> Schiene und die andere Leitung an das rechte Ende der anderen Schiene
> anzuschließen? Das sollte gleiche Bahnwiderdtände für alle Ellis
> ergeben.
> Jörg

Daß man das als Tichelmann-Schaltung kennt

von Jörg K. (joergk)


Lesenswert?

A-Freak schrieb:
> Ich werfe noch zu
>
>> Wäre es nicht zielführender,  eine Leitung an das linke Ende der einen
>> Schiene und die andere Leitung an das rechte Ende der anderen Schiene
>> anzuschließen? Das sollte gleiche Bahnwiderdtände für alle Ellis
>> ergeben.
>> Jörg
>
> Daß man das als Tichelmann-Schaltung kennt

Oh, kannte diesen Begriff nur aus der Fluid-technik. Wieder was gelernt.

Jörg

von Jörg W. (dl8dtl) (Moderator) Benutzerseite


Lesenswert?

Knülle schrieb:
> Du meinst I²L, was mir bekannt ist, aber rechnest am Schluß
> mit dem GESAMTSTROM (nicht dem halben). Und der fließt nicht,
> es fließt durch jede nur der halbe.

Du musst entweder immer das Gesamtsystem betrachten oder immer die 
beiden Einzelsysteme. Beides zu verwürfeln bringt Chaos.

Hast du eine Spule mit dem halben Gesamtstrom, dann hat diese aber die 
doppelte Induktivität gegenüber dem Gesamtsystem – also halbe Energie 
des Gesamtsystems.

Der Energieerhaltungssatz ist eben immer noch der Grundpfeiler der 
Physik. :-)

von TS (Gast)


Lesenswert?

Warum soll es bei Induktivitäten auch grundsätzlich anders sein als bei 
Widerständen und Kapazitäten?

Ich hab mir auch so einen C-Welder gebaut ... und glaube alles falsch 
gemacht was man kann. Naja, schlussendlich hab ich damit doch 10000 
Schweispunkte geschafft, bis jetzt.

von Knülle (Gast)


Lesenswert?

Knülle schrieb:
> Vielleicht habe ich
> aber einfach wieder irgendeinen Knoten im Kopf. Vielleicht
> auch einen, den ich (in nächster Zeit) nicht löse,

Mission accomplished! - Aaaaaaaaber: Nicht einfach nur Knoten
im Kopf, sondern vielmehr mitsamt Tomaten auf den Augen noch
fröhlich ein Brett davorgenagelt.

"Ich war blind, ..."


Also, @Jörg, endlich begriffen. Und zu meiner "Überraschung"
ohne mir ein LCR Meter auszuleihen - die sicherheitshalber
vor dem Seitenaufruf noch schnell bereitgelegten Notizzettel
+ Stift brauchte ich auch nicht.

Deine Ausführungen dazu mußte ich mir nur noch einmal etwas
genauer ansehen bzw. drüber nachdenken, und spätestens der
letzte Beitrag ("verwürfeln" etc.) klärte den gedankl. Nebel
schlußendlich.

Jdfs.: Vielen Dank für Geduld und Arbeits-/Zeit-Aufwand! ;)


@TS: Auch Dein Ansatz gab mir einen logischen Schubser in die
entspr. Richtung (bestätigte/verstärkte bestehende Zweifel an
der Korrektheit meiner bish. Auffassung), danke auch Dir. ;)

Bitte melde dich an um einen Beitrag zu schreiben. Anmeldung ist kostenlos und dauert nur eine Minute.
Bestehender Account
Schon ein Account bei Google/GoogleMail? Keine Anmeldung erforderlich!
Mit Google-Account einloggen
Noch kein Account? Hier anmelden.