Ladeschaltung für Supercap

OP #8113922

Moin zusammen!

Ich habe mir was für das Aufladen eines Supercaps (OK, sind zwei Hy-Cap 5,0F/6V in Reihe) einfallen lassen. Die Batteriezellen werden Alkaline AA oder sogar AAA sein und nur gelegentlich impulsweise für max. 1 Sekunde mit ca. 10 Watt belastet, der Supercap soll sicherstellen, daß die 10...11 Volt in dieser Phase nur unwesentlich einbrechen. Außerhalb des Lastpeaks ist die Spannung komplett unbelastet (nur für den Fall: auf den 4,5 Volt werden außerhalb der Lastpeaks nur wenige Mikroampere gezogen, also auch quasi nix, in der aktiven Phase sind's um die 30 mA).

Wenn man den Schalter bei leerem Supercap schließt, wird die PTC-Polyfuse F1 sofort hochohmig (der Supercap macht ja leer quasi Kurzschluß) und der Kondensator wird gemächlich über den parallelen Widerstand aufgeladen - das wird ein bißchen dauern, aber die Zeit ist nicht kritisch. Wenn der Kondensator vollgeladen ist, wird der Polyfuse-Haltestrom unterschritten und die Sicherung wird wieder niederohmig. Bei den sporadischen 1 Ampere-Lastspitzen für max. 1 Sekunde sollte sie noch nicht ansprechen und Kondensator sowie Batterie können parallel Leistung liefern.

Die zu den Supercaps parallelgeschalteten Dioden sollen verhindern, daß die Spannung im unsymmetrischen Fall über die zulässigen 6 Volt ansteigen kann. Die Kombination aus Z-Diode und normaler Si-Diode sorgt für eine gewisse Temperaturkompensation. Ziel des Ganzen ist zum einen geringer Aufwand und zum anderen, daß die sehr stromsparende Schaltung dahinter nicht durch irgendwelche Ruhe- oder Querströme von aktiven Komponenten oder Balancier-Widerständen in der Stromversorgung konterkariert wird. Ist das eine halbwegs coole Lösung?

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#8113932

Eine Polyfuse soll normalerweise nie auslösen. Nach der ersten Auslösung verdoppelt sich ihr Innenwiderstand typischerweise, und mit jeder Auslösung wird sie noch schwächer.

Nimm stattdessen eine Diode parallel zu einem Widerstand, der den Ladestrom begrenzt. Der Diode machen viele Schaltzyklen nichts aus.

Falls dich ihr Spannungsabfall stört: Unter dem Begriff "ideale Diode" findest du IC, die dieses Problem umgehen.

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