Hi!
Ich tüftle mal wieder an Ladeschaltungen für die Bordelektronik. Der Forumslader Reloaded schafft es ja hoffentlich bald in die Produktion, also höchste Zeit über den nächsten Schritt nachzudenken. Mir ist ja schon seit ich davon weiss die Spannungsstabilisierung mit Linearregler, der von Varistor und Thermoschalter geschützt wird, ein Dorn im Auge. Gestern bei Radfahren ist mir aber eine Alternative eingefallen, die ich hier mal zur Diskussion stellen will. Sie ist so simpel, dass sie eigentlich nicht funktionieren kann...
Hinter den/die Gleichrichter und Serienkondensatoren kommt einfach ein Mosfet mit 200V Spannungsfestigkeit und dann ein Pufferkondensator. Der Mosfet wird so angesteuert, dass der Mosfet immer entweder ganz an oder ganz aus ist und die Spannung auf dem gewünschten Wert stabilisiert wird bzw um einen kleinen Bereich (0.1V oder sogar 0.05V) herum. Den Baustein, der das gut hinbekommt, hab ich noch nicht ausbaldovert - das muss aber irgendwie zu machen sein (Operationsverstärker und Referenzspannungsquelle?).
An einer Spannungsquelle, würde das ganze praktisch einen Kurzschluss zwischen der Spannungsquelle und dem Kondensator erzeugen, der zu höhen Ladeströmen führt und an allen Teilen, die doch einen gewissen (Innen-)Widerstand haben, Wärme erzeugt. Die Spannungsdifferenz muss ja irgendwo verheizt werden. Das würde dann wohl den Mosfet und den Kondensator treffen. D.h. das würde dann in der Praxis doch wieder auf einen Linearregler herauslaufen.
Wir würden diese Schaltung aber am Dynamo betreiben. Dessen hohe Spannungen treten nur bei hoher Last oder getrenntem Stromkreis auf. Sobald hohe Ströme angefordert werden, bricht die Spannung zusammen. Tatsächlich ist der maximale Strom ja auf 500 bzw 800mA mit Serienkondensatoren
[*] begrenzt. D.h. das obige Verhalten ist nicht zu befürchten. Vielmehr teilt die Schaltung die Zeit in zwei für den Dynamo optimale Betriebszustände ein: Voller Strom bei der Spannung des Laders und völlige Trennung des Stromkreises.
Vorschläge für die Ansteuererung des Mosfet oder Gründe, warum das so nicht funktionieren kann, sind wilkommen!
Fabi
[*] Bei den Serienkondensatoren bin ich mir noch nicht ganz sicher, ob die meine Überlegung nicht torpedieren. Aber eigentlich muss der Strom immer noch durch die Spule und kann nicht einfach ungebremst aus den Kondensatoren schiessen. Die Induktivität der Spule sollte einen zu starken Anstieg des Stroms verhindern, oder? Oder sorgt sie gar dafür, das das ganze gar nicht erst funktioniert?
Ich tüftle mal wieder an Ladeschaltungen für die Bordelektronik. Der Forumslader Reloaded schafft es ja hoffentlich bald in die Produktion, also höchste Zeit über den nächsten Schritt nachzudenken. Mir ist ja schon seit ich davon weiss die Spannungsstabilisierung mit Linearregler, der von Varistor und Thermoschalter geschützt wird, ein Dorn im Auge. Gestern bei Radfahren ist mir aber eine Alternative eingefallen, die ich hier mal zur Diskussion stellen will. Sie ist so simpel, dass sie eigentlich nicht funktionieren kann...
Hinter den/die Gleichrichter und Serienkondensatoren kommt einfach ein Mosfet mit 200V Spannungsfestigkeit und dann ein Pufferkondensator. Der Mosfet wird so angesteuert, dass der Mosfet immer entweder ganz an oder ganz aus ist und die Spannung auf dem gewünschten Wert stabilisiert wird bzw um einen kleinen Bereich (0.1V oder sogar 0.05V) herum. Den Baustein, der das gut hinbekommt, hab ich noch nicht ausbaldovert - das muss aber irgendwie zu machen sein (Operationsverstärker und Referenzspannungsquelle?).
An einer Spannungsquelle, würde das ganze praktisch einen Kurzschluss zwischen der Spannungsquelle und dem Kondensator erzeugen, der zu höhen Ladeströmen führt und an allen Teilen, die doch einen gewissen (Innen-)Widerstand haben, Wärme erzeugt. Die Spannungsdifferenz muss ja irgendwo verheizt werden. Das würde dann wohl den Mosfet und den Kondensator treffen. D.h. das würde dann in der Praxis doch wieder auf einen Linearregler herauslaufen.
Wir würden diese Schaltung aber am Dynamo betreiben. Dessen hohe Spannungen treten nur bei hoher Last oder getrenntem Stromkreis auf. Sobald hohe Ströme angefordert werden, bricht die Spannung zusammen. Tatsächlich ist der maximale Strom ja auf 500 bzw 800mA mit Serienkondensatoren
[*] begrenzt. D.h. das obige Verhalten ist nicht zu befürchten. Vielmehr teilt die Schaltung die Zeit in zwei für den Dynamo optimale Betriebszustände ein: Voller Strom bei der Spannung des Laders und völlige Trennung des Stromkreises.
Vorschläge für die Ansteuererung des Mosfet oder Gründe, warum das so nicht funktionieren kann, sind wilkommen!
Fabi
[*] Bei den Serienkondensatoren bin ich mir noch nicht ganz sicher, ob die meine Überlegung nicht torpedieren. Aber eigentlich muss der Strom immer noch durch die Spule und kann nicht einfach ungebremst aus den Kondensatoren schiessen. Die Induktivität der Spule sollte einen zu starken Anstieg des Stroms verhindern, oder? Oder sorgt sie gar dafür, das das ganze gar nicht erst funktioniert?
Schaltregler haben meistens einen besseren Wirkungsgrad als Linearregler, verhalten sich bei stark variierender Eingangsspannung aber nicht immer gutmütig.