Ladeelektronik

[Wolle]

Hallo,

habe ein Problem mit der aktiven Z-Diode auf Seite 5.
Habe die Widerstandswerte verändert um die Leistungsaufnahme der Schaltung zu verringern,
da der TL431 nur einen Referenzstrom von 2 bis 4 uA brauch.
Die Schaltung ist so ausgelegt, das die Z-Diode von ca. 27,5V bis 40V einstellbar ist.
Am Anfang hat die Schaltung funktioniert, doch als ich mehr Strom über mein Labornetzteil frei gegeben habe (ca. 2 ,5A bei ca. 28V = 70W) hat es mir den Darlington zerlegt, glaube ich zumindest. Die Schaltung hatte dann ständigen einen Kurzschluss.
Habe anschließend den Darlington mal ausgelötet und durchgemessen.
Zwischen Kollektor und Emitter ist jetzt Kurzschluss anstatt ein hochohmiger Widerstand, ist dieser nun Defekt?
War nun schon der zweite D.-Transistor den ich begraben müsste !!
An der Leistung des D.-Transistors (DBW84C) kann es eigentlich nicht liegen, da dieser max. 150W ab kann
und außerdem an einem richtig großen Kühlkörper montiert war!!
Kennt vllt. jemand das Problem??
Hier mein Stromlaufplan:

Z-Diode 1.JPG (42.39 KiB) 11461-mal betrachtet

MfG

[jb79]

Hast du denn eine perfekte Verbindung zwischen dem Transistor und dem Kühlkörper, also mit glatter Oberfläche und Wärmeleitpaste? Die 150W (hab hier ein Datenblatt wo nur 125W draufstehen, aber es gibt ja verschiedene Hersteller) gelten auch nur, wenn du garantieren kannst, daß das Transistorgehäuse auf unter 25° bleibt. Das setzt einen sehr großen Kühlkörper (evtl. auch mit Lüfter) und niedrige Raumtemperaturen voraus.

Eventuell könntest du die Basis des Transistors noch mit einem Vorwiderstand schützen, vielleicht ist durch den TL431 ja ein zu großer Basisstrom (>0,5A) geflossen, das könnte auch den Transistor zerstören. Probier's also mal mit 100 Ohm, wenn du trotzdem wieder einen Transitor killst, liegts wohl an der Kühlung, für den Fall wäre es am besten 2 davon parallelzuschalten mit je einem 0,1Ohm Widerstand zwischen Kollektor und Masse (damit sich die Stöme gleichmäßig aufteilen).

[andreas]

Es erscheint mir als unsinnig, die Stromaufnahme des Referenzanschlusses um jeden Preis drücken zu wollen. Der 431 braucht aus selber Speisung ohnehin wenigstens ein halbes mA zur Funktion, da machen die 0,1 mA für die Referenz nun wirklich nichts mehr aus. Diese Z-Diode ist mal als Begrenzung für einen Generator gebaut worden - der sollte in jedem Fall ein mA für einen ständig dran hängenden Begrenzer erübrigen können.

Ansonsten kann ich mich Jürgen nur anschließen - Grenzleistungen sind aus realen Bauteilen nur bei optimaler Kühlung zu holen. Wobei da ein Blick ins Datenblatt nicht schadet, es ist oft nicht jede Kombination von Spannung und Strom erlaubt. Entweder viel Spannung oder viel Strom, beides zusammen ist gerade für ausgewiesene Schaltbauteile tödlich.

MfG. Andreas

[Wolle]

Ok, das mit dem Widerstand werde ich dann mal versuchen.
Hatte zwischen den Darlington und dem Kühlkörper ein Glimmerplättchen zur elekt. Isolierung.
Vermutlich ist es besser auf das Glimmerplättchen zu verzichten und den Kühlkörper "von der Schaltung zu isolieren" um somit dem Rthü weiter zu senken und dazwischen natürlich Wärmeleitpaste zu verwenden.
Das versuche ich, sobald ich wieder nen Darlington zur Verfügung habe.

Habe da noch 2 Fragen:
- Könnte ich den PNP-Darlington durch einen P-Kanal-MOSFET ersetzen, wegen dem niedrigen Rds(on)
Macht das Sinn?
- Oder vllt. die einstellbare Z-Diode mit der Schaltung auf Seite 7 zu kombinieren (mit dem Thyristor) und (wie schon beschrieben wurde) die Leistung in den Spulen bzw. Draht zu verheitzen. Welchen Vorteil bzw. Nachteil hätte das gegenüber der Darlington(heizung)??

Ich denke, der Unterschiede ist doch der, dass bei der Thyristor-Schaltung der Generator kurz geschlossen wird und bei der Darlington eine definiert begrenzte Spannung noch zur Verfügung steht und somit weiter Energie "geerntet" werden kann, auch bei hohen Windgeschwindigkeiten.

MfG

[jb79]

Der Ersatz des PNP Darlington gegen einen P-Kanal Mosfet macht ohne eine entsprechende Ansteuerung (und Begrenzung der Gate-Spannung) keinen Sinn, die Schaltung wird sich nicht korrekt verhalten.

Das mit dem 100Ohm Widerstand war als Basisvorwiderstand in der Zuleitung zur Basis des Transistors gemeint, vermutlich stirbt dir der aber wie schon gesagt aufgrund thermischer Überlastung.
Das mit dem Glimmerplättchen ist schon gut so, nur sollte da immer Wärmeleitpaste auf beide Seiten, sonst ist die Wärmeleitung nicht optimal.

Eine Kombination mit der Thyristorschaltung ist schwierig, weil durch die einstellbare Z-Diode immer Strom fließt. Der Thyristor braucht hingegen auch einen gewissen Zündstrom, der wohl nicht von der hier vorliegenden Schaltung zur Verfügung gestellt werden sollte.

[Wolle]

Hab da nochmal ne Frage zu Step-Up-Wandlern.
Und zwar habe ich 2 Wandler-Plantinen hier und beide beginnen ab ca. 3,5V an zu arbeiten.
Jedoch möchte ich das die Wandler erst ab ca. 7-9V Ue beginnen. Das hört sich im ersten Augenblick etwas unlogisch an,
da ein früher Ladebeginn so nicht mehr realisiert wird.
Aber da mein kleiner Nabendynamo nicht den benötigten Strom leifern kann (max. 500mA) möchte ich die Differenz zw. Ue und Ua nicht so groß werden lassen.
Hat vllt. einer ne Idee, wie ich den Wandler (LM2577) erst bei höherer Eingangsspannungsspannung anlaufen lassen kann

Vllt. sollte ich das Problem auch noch anders beschreiben. Ich möchte mit meinen Windrad einen Bleiakku laden (6 oder 12V). Doch wenn ich an mein Windrad nen Step-UP-Wandler anschließen würde, dann funktioniert das bestimmt nicht?, da der Bleiakku beim laden doch wie ein kurzschluss wirkt und der Wandler nicht die benötigten Strom liefern kann (zwecks dem Nabendynamo als Generator). Sollte ich den Akku besser mit einer einstellbaren Kostantstromquelle laden? Vielleicht den L200 verwenden?
Oder wie sollte ich am besten an das Problem ran gehen?


DANKE

Wolle

[jb79]

Am einfachsten wäre ein Relais mit möglichst hohem Spulenwiderstand für 12V. Die ziehen nämlich meist schon irgendwo in dem Bereich an wo du es brauchst. Schau einfach mal bei diversen Elektronikversendern die Datenblätter durch. Relais für den KFZ Bereich sind eher nicht geeignet, die haben normalerweise niedrige Spulenwiderstände und damit eine recht hohe Verlustleistung.

Für die Ein/Ausschaltung wäre entweder ein Schmitt-Trigger mit Mosfet oder ein anderer Schaltregler geeignet.
Z.B. der LM2586, der hat einen Pin mit dem man ihn ein/ausschalten kann. Den Pin dann mit einer kleinen Schaltung so ansteuern, daß er bei mehr als 7V auf Masse geschalten wird (<1V) => fertig.

[Wolle]

Und wie wäre das laden des Bleiakkus mit einer einstellbaren Konstantstromquelle aus??
So das man da vllt. 100-300mA einstellt und der Akku geladen wird.
Die Applications sehen ja ziemlich einfach aus....

Hat das schon mal jemand versucht?

[bernhard8]

Bei einer Konstantstromquelle musst du dann die Ladung ab dem Erreichen der Ladeschlusspannung abbrechen, sonst wird der Akku überladen.
Ausserdem werden hohe Verluste im L200 auftreten weil es sich um einen Linearregler handelt (kein Schaltregler).

[Wolle]

Danke für die Antwort.

Das mit dem Abbruch des Ladevorgang sollte kein Problem darstellen, doch das mit den Verlusten des Linearreglers stört mich schon wieder.
Hier im Forum benutzen doch mehrere Windradfreunde einen Nabendynamo und laden damit einen Bleiakku, wie realisiert Ihr denn das?

Wolle