Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Konstantstromquelle DC 5-10V bis zu 60A


von Bertram S. (bschall)


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Hallo,

Ich bin auf der Suche nach einem Produkt bzw. noch lieber einer 
passenden Schaltung für eine DC Konstantstromquelle die bis zu 60A 
liefern kann.
Die Eingangsspannung beträgt (einstellbar) zwischen 5V und 10V DC - Der 
Ausgangsstrom soll (idealerweise via PWM/Analogsignal/...) einstellbar 
sein.
Ebenso wäre ein Strom-Feedback sehr wünschenswert um das Ganze in 
gewissen Grenzen zu Regeln.

Je einfacher desto lieber - gerne auch verdrahtet um auf 
Spezialleiterplatten usw. verzichten zu können.

Leider fehlt mir offenbar der passende Suchbegriff da ich nicht wirklich 
etwas passendes gefunden habe.

Danke für Tips & Infos
LG

: Verschoben durch Moderator
von Peter M. (r2d3)


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Bertram S. schrieb:
> Ebenso wäre ein Strom-Feedback sehr wünschenswert um das Ganze in
> gewissen Grenzen zu Regeln.

Eine Konstantstromquelle enthält doch eine Regelung um den Strom 
konstant zu halten. Und jetzt soll da noch irgendwie eine zweite 
Regelung oben drauf?

von Rahul D. (rahul)


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Bertram S. schrieb:
> Die Eingangsspannung beträgt (einstellbar) zwischen 5V und 10V DC - Der
> Ausgangsstrom soll (idealerweise via PWM/Analogsignal/...) einstellbar
> sein.

Bei welcher maximalen Ausgangsspannung?
Sowas nennt man i.d.R. Strombegrenzung eines Netzteils.

von Bertram S. (bschall)


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Ich möchte - wenn ich 20A "einstelle" auch sehen ob 20A fließen.
Toleranzen, Temperatur etc. kompensieren und den Sollwert entsprechend 
heben/senken

von Marek N. (db1bmn)


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von .● Des|ntegrator ●. (Firma: FULL PALATINSK) (desinfector) Benutzerseite


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was soll denn mit dem Produkt betrieben werden?

von Udo S. (urschmitt)


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Bertram S. schrieb:
> Ich möchte - wenn ich 20A "einstelle" auch sehen ob 20A fließen.

Nennt sich Strommessgerät. Hat eigentlich jede Konstantstromquelle.

von Peter M. (r2d3)


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Bertram S. schrieb:
> Hallo,
>
> Ich bin auf der Suche nach einem Produkt bzw. noch lieber einer
> passenden Schaltung für eine DC Konstantstromquelle die bis zu 60A
> liefern kann.
> Die Eingangsspannung beträgt (einstellbar) zwischen 5V und 10V DC - Der
> Ausgangsstrom soll (idealerweise via PWM/Analogsignal/...) einstellbar

Deine Konstantstromquelle braucht eine Energieversorgung. Die ist aber 
typischerweise nicht "einstellbar". Ob nun eine 230V-AC-Quelle oder ein 
48V-Akku, dessen Spannung bei Nutzung fällt, die Eingangsspannung ist 
vorgegeben.

Deine Konstantstromquelle muss nun diese Versorgungsspannung so wandeln, 
dass Dein Wunschstrom fließt.

Dein Wunsch nach Einstellbarkeit der Eingangsspannung ist für mich 
nachvollziehbar.

Die einzige Erfordernis Deiner Konstantstromquelle besteht darin, den 
gewünschten Strom auch bei schwankender Eingangsspannung innerhalb eines 
definierten Bereichs zu gewährleisten.

: Bearbeitet durch User
von Hannes J. (Firma: _⌨_) (pnuebergang)


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Bertram S. schrieb:
> Die Eingangsspannung beträgt (einstellbar) zwischen 5V und 10V DC - Der
> Ausgangsstrom soll (idealerweise via PWM/Analogsignal/...) einstellbar
> sein.

Also eine kombinierte Konstantspannungs- / Konstantstromquelle?

Gute Netzgeräte können das. Damit hast du auch schon den Hinweis wo du 
suchen kannst für
> Ich bin auf der Suche nach einem Produkt

Und für
> noch lieber einer passenden Schaltung
eigentlich auch.

Such dir eine Schaltung für ein 600W, 10V, 60A Netzgerät mit 
einstellbarer Spannungs- und Stromregelung. 600W sind schon eine 
Hausnummer, aber das sollte zu finden sein. Besonders da sich Leistungs- 
und Regelungsteil trennen lassen.

Für die Regelung: Im Prinzip unterscheidet sich eine Strom- von einer 
Spannungsregelung nur dadurch dass bei einer Stromregelung nicht die 
Spannung über die Last gemessen und entsprechend geregelt wird, sondern 
über einen in Reihe mit der Last liegenden Widerstand (Shunt).

Beides kombiniert sieht dann in vielen Netzgeräten so aus, dass ein 
Fehlerverstärger (OpAmp) den Spannungsfehler und ein zweiter den 
Stromfehler bestimmt. Die Ausgänge der Fehlerverstärker werden zur 
Ansteuerung des Leistungsteils verknüpft (Dioden).

An so einer Kombination von zwei OpAmps kannst du in erster Näherung 
erkennen ob eine Schaltung für dein Vorhaben im Prinzip geeignet ist.

> Ebenso wäre ein Strom-Feedback sehr wünschenswert um das Ganze in
> gewissen Grenzen zu Regeln.

Hä? Also willst du im Prinzip doch nur eine Spannungsquelle, oder was?

von Bertram S. (bschall)


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- Ich habe eine Energieversorgung, in meinem Fall eben einstellbar von 
5-10V DC mit bis zu 500A
- Diese "Energieversorgung" soll nun 6 "Linien" speisen welche jeweils 
bei Ua = Ui einen einstellbaren konstanten Strom von bis zu 60A liefern 
können
- Der Strom soll sowohl einstellbar sein als auch gemessen werden können
- Ich bevorzuge eine "einfache" Schaltung vor einer teuren Fertiglosung
- Mir ist es bewusst das hier hohe Ströme/Leistungen im Spiel sind

von Rainer W. (rawi)


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Bertram S. schrieb:
> Ich bin auf der Suche nach einem Produkt bzw. noch lieber einer
> passenden Schaltung für eine DC Konstantstromquelle die bis zu 60A
> liefern kann.
> Die Eingangsspannung beträgt (einstellbar) zwischen 5V und 10V DC

Wie groß ist der Lastwiderstand am Ausgang, handelt es sich um eine rein 
ohmsche Last oder eine komplexe?

Bertram S. schrieb:
> - Diese "Energieversorgung" soll nun 6 "Linien" speisen welche jeweils
> bei Ua = Ui einen einstellbaren konstanten Strom von bis zu 60A liefern
> können

Was denn jetzt? Möchtest du eine bestimmte Ausgangsspannung oder einen 
bestimmten Ausgangsstrom? Bei fester Last kannst du dir nicht beides 
aussuchen.
Mir scheint, da fehlen ein paar entscheidende Grundlagen.

p.s.
Was hat die ganze Aktion überhaupt mit Mikrocontrollern oder digitaler 
Elektronik zu tun. Die Werte irgendwie zu messen und anzuzeigen ist nun 
wirklich ein sekundäres Problem.

von Udo S. (urschmitt)


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Bertram S. schrieb:
> bei Ua = Ui einen einstellbaren konstanten Strom von bis zu 60A liefern

Geht nicht.

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


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Bertram S. schrieb:
> - Ich habe eine Energieversorgung, in meinem Fall eben einstellbar von
> 5-10V DC mit bis zu 500A
> - Diese "Energieversorgung" soll nun 6 "Linien" speisen welche jeweils
> bei Ua = Ui einen einstellbaren konstanten Strom von bis zu 60A liefern
> können

Das ist Unsinn. Strom und Spannung kann man nicht unabhängig voneinander 
einstellen. Der Zusammenhang ist U = I·R, wobei R der Widerstand deines 
Verbrauchers ist. Ein einfachsten Fall ist R konstant, dann ist der 
Strom proportional zur Spannung.

Ein Stromregler ist immer ein verkappter Spannungsregler. Er paßt die 
Ausgangsspannung (innerhalb seiner Grenzen) so an, daß der gewünschte 
Strom fließt.

von Harald W. (wilhelms)


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Bertram S. schrieb:

> Ich bin auf der Suche nach einem Produkt bzw. noch lieber einer
> passenden Schaltung für eine DC Konstantstromquelle die bis zu 60A
> liefern kann.
> Leider fehlt mir offenbar der passende Suchbegriff da ich nicht wirklich
> etwas passendes gefunden habe.

Wenn Du auf das Wort Konstantstromquelle tippst, findest Du passende
Schaltungen dafür. Das Problem ist der hohe Strom von 60A. Wenn man
solche Schaltungen selbst aufbauen will, braucht man schon etwas
Erfahrung mit der Verarbeitung hoher Ströme. Typischerweise müssen
da viele Transistoren parallel geschaltet werden und man braucht
grosse Kühlkörper, um die entstehende Wärme loszuwerden. Glücklicer-
weise kann man solche Geräte aber käuflich erwerben. Wegen der hohen
Ströme sind diese aber nicht ganz billig.

: Bearbeitet durch User
von Michael B. (laberkopp)


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Bertram S. schrieb:
> Ich bevorzuge eine "einfache" Schaltung vor einer teuren Fertiglosung

Bertram S. schrieb:
> gerne auch verdrahtet

So so.

Muss es auch fubktionieren.

Muss es länger funktionieren ?

Wie konstant muss der Strom sein, darf er um 10% vom eingestellten Wert 
abweichen

darf er ständig um 10% auf und ab gehen um einem Mittelwert der um den 
eingestellten Wert schwankt,

muss er auch 60A liefern wenn die Last 0.2 Ohm hat, man also 12V am 
Ausgang braucht.

Fragen über Fragen die offen sind.

"Ganz einfach" https://youtu.be/9vWsRIokOIk

: Bearbeitet durch User
von Obelix X. (obelix)


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.● Des|ntegrator ●. schrieb:
> was soll denn mit dem Produkt betrieben werden?

Meine Glaskugel sagt Alu eloxieren aber manchmal spinnt die auch. ;-)

von Bertram S. (bschall)


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Es handelt sich um einen Erosionsprozess

von Bertram S. (bschall)


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> muss er auch 60A liefern wenn die Last 0.2 Ohm hat, man also 12V am Ausgang 
braucht.

Uin ist beschränkt, damit kann Uout nicht höher werden, bricht ein, ist 
OK!

> "Ganz einfach" https://youtu.be/9vWsRIokOIk

Ja... im Ernst, und so was noch für 60A und ich bin schon fast happy!

: Bearbeitet durch User
von Andreas S. (Firma: Schweigstill IT) (schweigstill) Benutzerseite


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Bertram S. schrieb:
> Uin ist beschränkt, damit kann Uout nicht höher werden, bricht ein, ist
> OK!

Unsinn. Bei einem ordentlichen Schaltreglerkonzept könnte Uout auch 
höher werden als Uin. Es wäre ohnehin sinnvoll, die überschüssige 
Leistung nicht einfach zu verbraten, sondern eben einen Schaltregler zu 
verwenden.

>> "Ganz einfach" https://youtu.be/9vWsRIokOIk
>
> Ja... im Ernst, und so was noch für 60A und ich bin schon fast happy!

Die im Video gezeigte Bastelei wird schon nicht die Abwärme los, die bei 
hoher Eingangs- und niedriger Ausgangsspannung bei hohem Strom anfällt.

von Michael B. (laberkopp)


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Bertram S. schrieb:
> so was noch für 60A und ich bin schon fast happy!

Dachte ich mir, dass du nicht beurteilen kannst dass es sich dabei um 
absoluten fake-Schrott handelt.

Da du den anderen Rückfragen ausgewichen bist, bist du auf dich allein 
gestellt.

von Bertram S. (bschall)


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Michael B. schrieb:
> Da du den anderen Rückfragen ausgewichen bist, bist du auf dich allein
> gestellt.

Hm, vielleicht stell ich mir das zu einfach vor - es geht mir mal auf's 
erste nicht um Genauigkeit oder Langzeitstabilität.

Tatsächlich um ein Konzept/Idee/Suchbegriff

Meine Spannungsversorgung kann nun mal zwischen 5-10VDC eingestellt 
werden und liefert bis zu 60A

Und ich möchte gerne "Vin so gut es geht 1:1 weitergeben" und den Strom 
dann auf z.B. 20A Einstellen/Begrenzen.

von Udo S. (urschmitt)


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Ist denn eine Konstantstromquelle mit 5-10V wirklich geeignet für eine 
Funkenerosionsanlage?

: Bearbeitet durch User
von Andreas S. (Firma: Schweigstill IT) (schweigstill) Benutzerseite


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Bertram S. schrieb:
> Und ich möchte gerne "Vin so gut es geht 1:1 weitergeben" und den Strom
> dann auf z.B. 20A Einstellen/Begrenzen.

Das geht dann offenbar nur durch Verändern der Lastimpedanz, d.h. 
Anpassen der Oberfläche, Abstand, Elektrolytkonzentration, o.ä..

von Andrew T. (marsufant)


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Bertram S. schrieb:
> Und ich möchte gerne "Vin so gut es geht 1:1 weitergeben" und den Strom
> dann auf z.B. 20A Einstellen/Begrenzen.

Dann such mal nach "Konstantstromsenke mit MOSFET" . Du musst aber damit 
leben können, das dies Konzept jegliche Regelreserve als Wärme abgibt -- 
im worst case 600Watt.

Dafür ist es sehr einfach, sehr übersichtlich, sehr gut selbstbaubar. 
Diese "günstig" bezahlst Du halt indirekt über die Tatsache, das Du ein 
Menge Abwärme hast.

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


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: Bearbeitet durch Moderator
von Gerald B. (gerald_b)


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Versuchs doch testweise mal mit PWM.
Das ist um vieles einfacher zu händeln. Ein MOSFET, der 60A an und aus 
schalten kann, ist kein Hexenwerk.
Ehe du ein dickes Schaltnetzteil kaufst, kannst du ja erstmal mit einer 
Autobatterie testen, ob es funktioniert. Direkt an der Batterie 
sicherheitshalber mit 100A absichern, falls der FET heimgeht, oder du 
einen Kurzen baust, damit die Batteie nicht platzt.
Ich komme nur drauf, weil in einem Galvanikschrank, den ich mal beteut 
habe, ein Drehstromtrafo und ein gesteuerter Gleichrichter aus 6 
Thyristoren steckte. Die 0-48V und 0-2 Kiloampere wurden per 
Phasenanschnitt erzeugt. Das Galvanikbad wirkt wie ein Pufferelko ;-)

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


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Gerald B. schrieb:
> Versuchs doch testweise mal mit PWM.
PWM hilft hier ohne Spule nichts. Denn ohne Strombegrenzung (induktiv 
oder sonstwie) steigt der Strom nach Einschalten schlagartig an.

> Ich komme nur drauf, weil in einem Galvanikschrank, den ich mal beteut
> habe, ein Drehstromtrafo und ein gesteuerter Gleichrichter aus 6
> Thyristoren steckte.
Bei genauem Nachgrübeln kommt man darauf: in diesem Trafo ist eine Spule 
(sogar mehrfach) drin.

von Rainer W. (rawi)


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Harald W. schrieb:
> Typischerweise müssen da viele Transistoren parallel geschaltet werden
> und man braucht grosse Kühlkörper, um die entstehende Wärme loszuwerden.

Die Zeiten der endlosen Kühlkörper sind vorbei. Es gibt Schaltwandler 
(z.B. Step-Down), bei denen die Verlustleistung klein gehalten wird, 
indem der Transistor (vorzugsweise MOSFET) als Schalter betrieben wird.

: Bearbeitet durch User
von Axel S. (a-za-z0-9)


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Rainer W. schrieb:
> Harald W. schrieb:
>> Typischerweise müssen da viele Transistoren parallel geschaltet werden
>> und man braucht grosse Kühlkörper, um die entstehende Wärme loszuwerden.
>
> Die Zeiten der endlosen Kühlkörper sind vorbei. Es gibt Schaltwandler
> (z.B. Step-Down), bei denen die Verlustleistung klein gehalten wird

Für echte (also nicht: chinesische) 60A bzw. bis zu 600W 
Ausgangsleistung bekommt man die aber nicht mehr bei Amazon.

Aber für die Anwendung:

Bertram S. schrieb:
> Es handelt sich um einen Erosionsprozess

wäre das so oder so Perlen vor die Säue. Elektroerosion braucht nur eine 
Strombegrenzung. Der Strom fließt ohnehin nur pulsweise.

von Christian S. (roehrenvorheizer)


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Bertram S. schrieb:
> - Ich habe eine Energieversorgung, in meinem Fall eben einstellbar von
> 5-10V DC mit bis zu 500A
> - Diese "Energieversorgung" soll nun 6 "Linien" speisen welche jeweils
> bei Ua = Ui einen einstellbaren konstanten Strom von bis zu 60A liefern
> können
> - Der Strom soll sowohl einstellbar sein als auch gemessen werden können
> - Ich bevorzuge eine "einfache" Schaltung vor einer teuren Fertiglosung

Einfach sechs Behälter mit Salzlösung nebeneinander stellen, passend 
große Elektrodenplatten rein hängen, am besten an zwei Seilen 
aufgehängt, die man oben auf ein Rohr aufwickeln kann, Rastmechanismus 
dran wie am Spanngurt, Kurbel ans Rohr. Sol läßt sich dann ganz einfach 
der Strom einstellen und an sechs Amperemetern ablesen.

Vermutlich geht es um Galvanik.

Bertram S. schrieb:
> Es handelt sich um einen Erosionsprozess

Gut, daß diese Angabe erst viel später kam, sonst hätte man viel weniger 
interessante Beiträge zu lesen gehabt.

mfg

: Bearbeitet durch User
von Christian S. (roehrenvorheizer)


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Bertram S. schrieb:
> - Ich habe eine Energieversorgung, in meinem Fall eben einstellbar von
> 5-10V DC mit bis zu 500A

Bertram S. schrieb:
> Meine Spannungsversorgung kann nun mal zwischen 5-10VDC eingestellt
> werden und liefert bis zu 60A

Hmmmm, ungefähr Faktor zehn liegt zwischen den beiden Angaben...
Einmal ist es Energie, ein anders Mal Spannung.

mfg

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