Radixdeltas Diodensparschaltung

[Bernd]

Wenn du die Variante OHNE Kondensatoren, dafür mit dem zwei geteilten Akku verwendest, dann
ist es total egal wie gross die Last ist, hautpsache die Dioden sind entsprechend dimensioniert.
Bei der Variante MIT Kondensatoren müssen diese dann entsprechend gross ausgelegt werden,
was bei grossen Strömen ein erheblicher Kostenfaktor werden könnte.

Genial finde ich ich an dieser Schaltung, das man NICHT wie viele denken, nach dem Laden den
Akku irgendwie umklemmen müsste um dem Akku wieder Strom entnehmen zu können, nein das
kann sogar parallel erfolgen, Laden und Entladen, genau wie bei einem Brückengleichrichter.
Grösster Vorteil ist das man frühzeitig den Ladebeginn erreicht. Die Leistung nimmt allerdings
nicht zu denn der Strom halbiert sich. Dennoch landet im Akku durch den früheren Ladebeginn
sehr wahrscheinlich mehr Energie als zuvor.

Grüsse

Bernd

[Menelaos]

so wie ich das sehe lässt sich das ja eigentlich zu einem Spannungsver-X-facher aufwerten wenn man entsprechen verschaltet...oder?
So ließe sich also auch ein Spannungscervierfacher auf diese Weise bauen, richtig?
Wie ist denn der Wirkungsgrad einzuschätzen?

Max

[Bernd]

Je mehr du kaskadierst, desto mehr Diodenverluste entstehen.
Bei der einfachen Schaltung mit nur zwei Dioden spart man sogar noch Diodenverluste.

Grüsse

bernd

[jb79]

Genau, je mehr Verdopplerstufen desto geringer der Wirkungsgrad. Das kann für die Erzeugung einer höheren Spannung mit wenig Leistung (meist Hilfsspannungen, z.B. wurden in älteren Fernsehern nach dem Zeilengenerator noch solche Vervielfacherschaltungen eingesetzt) verschmerzt werden, im Leistungsteil macht es aber weniger Sinn, denn jeder Kondensator und jede Diode bringt nunmal Verluste. Sogesehen ist "unsere" Verdopplerschaltung ideal, da sogar eine der beiden Diodenflußspannungen gegenüber einer Gleichrichterbrücke wegfallen. Schlechter ist nur die Glättung, die zu verwendenden Kondensatoren müssen gegenüber der Gleichrichterbrücke doppelt so groß sein.

[Bernd]

Wobei man sich beim direkten Laden von Akkus darüber keine Gedanken machen muss.

Grüsse

Bernd

[Menelaos]

OK...und wonach richtet sich die Größe der Kondensatoren, wie bestimmt man diese...?

Bin nicht so der Elektrodurchsteiger...
Wenn ich nun zum Beispiel am Eingang eine Spannung von 3 Volt habe die ich auf 12V Ladespannung bringen will und dazu einen Strom von sagen wir mal 8 A...

Kann mir jemand für diesen konkreten Fall vielleicht mal vorrechenen was da bei der Schaltung für Komponenten welcher Größenordnung gewählt werden müssen und wie viel von diesen 24 Watt Leistung am Eingang der Schaltung am Ende noch in etwa übrig bleiben werden, also wie hoch der Wirkungsgrad bei dieser Verviefacherschaltung einzuschätzen ist?

Das würde mir wirklich sehr helfen.


Gruß
Max

[jb79]

Berechnung der Kondensatoren bei Gleichrichterschaltungen? Das ist bei den meisten Hobbybastlern eine einfache Formel:
Hinter der Gleichrichterbrücke sollten pro Ampere ungefähr 1000µF zur Glättung zur Verfügung stehen, bei unserem Spannungsverdoppler 2000µF, da hier jeder Kondensator nur während einer der beiden Halbwellen geladen wird und somit die doppelte Zeit bis zur erneuten Ladung überbrücken muß.

Würde also mal behaupten für jede Verdopplung der Spannung muß auch die Kapazität verdoppelt werden, bei einer Vervierfachung also die 4-fache Kapazität.
Das würde bei Vervierfachung und 8!! A Strom dann Kondensatoren mit 32000µF (33.000µF gibts als E3 Wert) bedeuten. Allerdings fallen bei so niedrigen Spannungen auch die Diodenflußspannungen ins Gewicht, da müßten 4 Dioden im Spannungspfad liegen, die im besten Fall (Schottky Dioden) bereits 2V Verlust, also nur noch 10V bedeuten!

Wie gesagt, das alles hab ich nicht ausprobiert oder ausgerechnet, es ist nur eine grobe Schätzung. Für solche Spannungsänderungen sollte man entweder gleich einen anderen Generator benutzen oder einfach einen DC/DC Wandler, der hat da wohl geringere Verluste.

Zum Wirkungsgrad: Abgesehen davon, daß hier kein 12V Akku mehr geladen werden kann sind bei 8A Ausgangsstrom (und nur noch 10 statt 12V) trotzdem 4x8=32A am Eingang nötig. Wenn man jetzt grob rechnet daß durch jede Diode 8A fließen, bedeutet das 8x2=16W Verlustleistung und 3Vx32A Eingangsleistung bei 10Vx8A am Ausgang. Somit hätte man einen (meiner Meinung nach eher unrealistischen, weil zu hohen) Wirkungsgrad von 83%, hier kommen sicher noch mehr Verluste durch Elkos (die haben auch Serienwiderstände) hinzu.
Ein ordentlicher DC/DC Wandler kann hier sicher 90% und mehr rausholen und macht damit mehr Sinn, eventuell könnte man hier sogar einen Trafo (evtl. Spartrafo) mit nachgeschalteter Gleichrichtung besser einsetzen.

[Bernd]

Kurze Anmerkung, die Faustformel für die Dimensionierung von Siebelkos geht von einer
Frequenz von 50Hz aus. Wird die Frequenz geringer, müssen die Kondensatoren grösser
werden, teilweise ganz erheblich. Das gleiche sollte für die Kondensatoren einer Verdopplerschaltung
gelten.

Grüsse

Bernd

[jb79]

Genau, darauf hatte ich vorhin vergessen, auch hier gilt: halbe Frequenz = doppelter Kondensatorwert, bei 5Hz braucht es dann schon den 10-fachen Wert, um keine größere Brummspannung, das ist die Spannung zwischen dem Maximalwert und dem Minimalwert, kurz bevor die Eingangsspannung wieder über die Spannung am Kondensator steigt, zu haben.

[Menelaos]

Besten Dank für eure schnelle "erste Hilfe"...ich merk schon, das wird si nichts wie ich mir das vorstelle bzw. wird es zu teuer.

Kennt ihr denn ausser dem USW525 von ELV und dem kleinen von Kemo noch einen DC Spannungswandler der vielleicht schon ab 3 oder 4 V eine ausgangsspannung liefert mit der man einen 12V akku laden kann...?

Gruß
Max