Man kann das ja über einen Vor- bzw. Strombegrenzungwiderstand machen, aber da wird bekanntlich jeweils nochmal die gleiche der für die Ladung nötigen Arbeit (oder ist es Leistung?) in Wärme umgesetzt. Diese Wärme ist nun das Problem. Der Kondi hat 35 nF, geladen wird er direkt aus einer Spannungsquelle 200 VDC mittels HV-Mosfet-Schalter. Entladen wird er ebenfalls mittels HV-Mosfet-Schalter gegen Masse. Geht das auch anders? Verlustlos? Dachte zunächst an eine Schaltung ähnlich Buck-Konverter, aber die Spule wird wohl viel zu groß. Jürgen
Nö, weil Dein Kondensator de facto einen Reihen und einen Parallelwiederstand drin hat. Sprich wenn Du den mal lädst und die Spannung gelegentlich misst, wirst Du feststellen, dass der von ganz alleine leer wird. Wenn du eine sehr niederohmige Spannungsquelle hast wirst Du auch feststellen, dass der Spitzenstrom kleiner ist als wenn Du die Spannungsquelle kurzschließt.
Jürgen Marquardt schrieb: > aber die Spule > wird wohl viel zu groß. Hängt davon ab.... Wie schnell/oft muss geladen werden? Wie "Verlustlos" muss es wirklich werden? Evtl. tut's so eine kleine in Widerstandsbauform/SMD.
@ Jürgen Marquardt (jum) >Man kann das ja über einen Vor- bzw. Strombegrenzungwiderstand machen, >aber da wird bekanntlich jeweils nochmal die gleiche der für die Ladung >nötigen Arbeit (oder ist es Leistung?) in Wärme umgesetzt. Arbeit = Energie. >Diese Wärme ist nun das Problem. >Der Kondi hat 35 nF, geladen wird er direkt aus einer Spannungsquelle >200 VDC mittels HV-Mosfet-Schalter. Macht satte 0,7mJ, oh mein Gott. >Geht das auch anders? Verlustlos? Warum? Machst du das 1000 mal pro Sekunde? Selbst dann wären es nur 0,7J bzw. 0,7W. >Dachte zunächst an eine Schaltung ähnlich Buck-Konverter, aber die Spule >wird wohl viel zu groß. Ist aber der Weg, wenn man "verlustlos" einen Kondensator laden will. Über eine möglichst ideale Konstantstromquelle. Im einfachst Fall ein Sperrwandler ala Flyback, Buck geht aber auch. Aber deine 0,7mJ sind den Aufwand kaum wert. Deshlab: Sage uns, was deine Schaltung insgesamt machen soll, dann kann man dir besser helfen. Siehe Netiquette.
Es geht ja nicht um die 0.7mJ (bei dieser Spannung und diesem Kondi) sondern ums Prinzip, dass man - mit Vorwiderstand - 200% reinstecken muss um 100% gespeichert zu bekommen. Mit Buck meinte ich, den Vorwiderstand durch eine Spule zu ersetzen, wie es beim Buck-Wandler wohl gemacht wird. Die Schaltung soll Energie speichern. Was soll ich - auch unter Beachtung der Netiquette - mehr und anderes dazu sagen, als dass eine Spannungsquelle, ein Kondi und zwei Mosfet-Schalter geplant sind?
@ Jürgen Marquardt (jum) >Es geht ja nicht um die 0.7mJ (bei dieser Spannung und diesem Kondi) >sondern ums Prinzip, Das geht es den Deutschen meistens, fern jeglicher Praxis ;-) >Mit Buck meinte ich, den Vorwiderstand durch eine Spule zu ersetzen, wie >es beim Buck-Wandler wohl gemacht wird. Kann man machen. Reduziert auch die Ladeverluste, weil er eine ideale Stromquelle annähert. Der Spule sein dank. Denn die kann man verlustarm an einer KonstantSPANNUNGsquelle laden und danach verlustarm in den Kondensator entladen, da sie selber als Konstantstromquelle wirkt. >Die Schaltung soll Energie speichern. Was soll ich - auch unter >Beachtung der Netiquette - mehr und anderes dazu sagen, als dass eine >Spannungsquelle, ein Kondi und zwei Mosfet-Schalter geplant sind? Zahlen!
Jürgen Marquardt schrieb: > Die Schaltung soll Energie speichern. Was soll ich - auch unter > Beachtung der Netiquette - mehr und anderes dazu sagen, als dass eine > Spannungsquelle, ein Kondi und zwei Mosfet-Schalter geplant sind? Du hast immer einen Vorwiderstand, auch wenn Du ihn nicht siehst. Der Energieverlust int unabhängig von der Grösse des Widerstands immer gleich gross. Siehe auch Kondensatorparadoxon. Gruss Harald
Klar, der Widerstandswert spielt keine Rolle. Vielleicht anders formuliert: Ich möchte eine Energiemenge W in einem Kondensator speichern. Ich könnte 2 * W hineinstecken, aber halt nicht, wenn dabei 1 * W in Wärme umgesetzt wird. Besser wäre nur 1.2 * W hineinstecken zu müssen (mit nur noch 0.2 * W als Wärmeverlust).
Jürgen Marquardt schrieb: > Besser wäre nur 1.2 * W hineinstecken zu müssen (mit nur noch 0.2 * W > als Wärmeverlust). Das geht, wie bereits geschrieben, nur mit einer Stromquelle, aber nicht mit einer Spannungsquelle. Gruss Harald
Ok, dann danke ich Euch und schaue mal, wie ich zu einer Stromquelle komme. Können den Thread hier beenden.
nunja, wie schon weiter oben geschrieben, eine Spule verwenden. Ideale Stromquellen sind leider auch nicht zu bekommen und daher immer verlustbehaftet.
Hallo, das Thema hier finde ich sehr interessant und mein aktuelles Problem geht in eine ähnliche Richtung. Aber könnte mir vielleicht jemand erklären, warum am Widerstand die gleiche Energie in Wärme umgesetzt wird wie zur Ladung des Kondensators notwendig ist? Und warum kann ein Kondensator mit einer (idealen) Stromquelle verlustlos geladen werden? Zumindest in der Theorie ohne parasitäre Widerstände, etc? Mir fehlen hier zum Verständnis leider etwas die Grundlagen, weshalb es nett wäre, wenn mir das nochmal jemand erklären könnte. Vielen Dank! Beste Grüße Klaus
Klaus schrieb: > Und warum kann ein Kondensator mit einer (idealen) Stromquelle > verlustlos geladen werden? Zumindest in der Theorie ohne parasitäre > Widerstände, etc? um einen Kondensator von einer gegebenen Spannung auf eine - wenn auch noch so beliebig gering - höhere Spannung aufladen zu können, müßte, wenn keine ohmschen Widferstände mit im Spiel wären - erstens ein unendlich hoher Strom fließen, zweitens ginge das in unendlich kurzer Zeit. Beides ist unmöglich.
Das mit dem Unendlich hohen Strom ist mir klar. Wenn der Strom unendlich hoch ist, erfolgt die Umladung in unendlich kurzer Zeit, auch klar. Aber wir reden ja nicht von einem unendlich hohen Strom. Mich würde ja interessieren wie sich das ganze einer KonstanSTROMquelle verhält. Oder steht ich da jetzt auf dem Schlauch und hab was gründsätzlich an deiner Aussage falsch verstanden?
Eine KonstantSTROMquelle hat einen Innenwiderstand.
Auch ok. Ich will einfach nur verstehen weshalb die Aufladung des Kondensators per Konstromquelle "verlustärmer" ist als die Aufladung per Konstantspannungsquelle. Und wieso wird am Vorwiderstand die gleiche Energiemenge in Wärme umgesetzt? Kann mir da jemand den Mathematischen Zusammenhang erklären?
Walter Tarpan schrieb: > Eine KonstantSTROMquelle hat einen Innenwiderstand. ...der aber oft vernachlässigt werden kann. Der Innenwiderstand einer Spannungsquelle, die zur Aufladung eines Kos benutzt wird, ist aber zur Funktion dieser Schaltung unumgänglich nötig Gruss Harald
Harald Wilhelms schrieb: > ...der aber oft vernachlässigt werden kann Wie zum drei Teufels Namen kommst Du auf DAS schmale Brett? eine ideale Stromquelle hat einen unendlich hohen Widerstand. Wie kann man den vernachlässigen?
Jürgen Marquardt schrieb: > Geht das auch anders? Verlustlos? Mit einer effektiven Stromquelle (Schaltregler) kann man die Verluste wenigstens auf die Verluste des Schaltreglers (meist unter 20%) und den Serienwiderstand des Kondensators (bei geringem Strom vernachlässigbar) und der Zuleitungen verringern. Eine einzelne Spule geht im Prinzip auch, dazu muss ihr Wert gross sein, und wenn der Kondensator aufgeladen ist, muss sie abgetrennt werden, sonst bildet sich ein Schwingkreis und der Kondensator ist wieder leer.
radiostar schrieb: > eine ideale Stromquelle hat einen unendlich hohen Widerstand. Wie kann > man den vernachlässigen? Mit "vernachlässigen" meine ich: "Er muss nicht in die Berechnungen einbezogen werden." Bei einer idealen Stromquelle ist er ja sowieso nicht vorhanden. Einen Widerstand "unendlich" stufe ich als "nicht vorhanden" ein. Ein Widerstand von z.B. 1MOhm bei einer realen Strom- quelle ist für mich vernachlässigbar. Gruss Harald
Harald Wilhelms schrieb: > Mit "vernachlässigen" meine ich: "Er muss nicht in die Berechnungen > einbezogen werden. Eben schon. Deine Verlustleistung teilt sich auf auf den Innenwiderstand der Strom/Spannungsquelle und den Innenwiderstand des Kondensators. "Spannungsquelle", Ri=0, => alle Verlustleistung im Kondensator "Stromquelle", Ri=∞, => keine Verlustleistung im Kondensator
Oh je, hier wird aber wieder viel Quark erzählt. Allen voran von Harald und MaWin. > Ein Widerstand von z.B. 1MOhm bei einer realen > Stromquelle ist für mich vernachlässigbar. Soso, und wenn es eine 1A-KSQ sein soll, versorgst Du das ganze von 1MV aus, mit 1TW Verlustleistung Eine theoretische Stromquelle braucht überhaupt keinen Innenwiderstand, sie liefert einfach einen Strom. Es ist völlig irrelevant, wo dieser herkommt. Das ist eben der Unterschied zwischen Theorie und Praxis. > Eine einzelne Spule geht im Prinzip auch, dazu muss ihr Wert gross > sein, und wenn der Kondensator aufgeladen ist, muss sie abgetrennt > werden, ... Und was machst Du mit der dann in der Spule steckenden Energie? Die einzig richtige Lösung ist ein StepDown, weil er die Last (den C) variabel an die Spannungsquelle anpasst. Das eigentliche Problem ist nämlich die Fehlanpassung. Wenn man eine Spule verwenden will, muss sie nur einen Teil (die Hälfte?) der Energie speichern können. Vcc-------FET-------L---------C-----Gnd | DiK DiA | Gnd Der Fet wird solange eingeschaltet, bis der C soweit aufgeladen ist, dass die in L gespeicherte Energie ihn ganz aufladen kann. Dann wird der Fet abgeschaltet, und die in L gespeicherte Energie fließt über die Diode in den C. Wenn man L kleiner machen will, muss man eine Folge von Pulsen an den Fet legen, den C also in Häppchen aufladen. Die Pulsdauer ist jeweils ideal, wenn die Spule bis kurz vor die Sättigung aufgeladen wird. Die Ladedauer wird also mit zunehmender C-Ladung (und damit abnehmender L-Ladespannung) immer größer. Bei der Entladedauer ist es genau umgekehrt. Wenn Du die Diode durch einen zweiten Fet ersetzt, kannst Du das Spiel auch umkehren: die im C gespeicherte Ladung kann in die Quelle "zurückgeschaufelt" werden (Step-Up-Prinzip).
Hier hatten wir ähnliche Fälle: Beitrag "Re: Kondensator-Paradoxon reloaded??" Beitrag "Kondensator strombegrenzt und verlustarm entladen" Beitrag "Re: Kondensatorladung auf einen 2. Kondensator übertragen" Beitrag "Re: Kondensator-Paradoxon reloaded??"
eProfi schrieb: > Oh je, hier wird aber wieder viel Quark erzählt. Insbesondere von nicht angemeldeten "Profis". :-(
Klaus schrieb: > Ich will einfach nur verstehen weshalb die Aufladung des Kondensators > per Konstromquelle "verlustärmer" ist als die Aufladung per > Konstantspannungsquelle. Leute, Leute warum der Aufstand? Ein geladener Kondensator enthält die Energiemenge 0.5 CU² Dabei hält er eine Ladung von Q = CU Bei einer Konstantspannungsquelle musste diese Ladung aber durch die ganze Potentialdifferenz durch. Also E = QU = CU² daher doppelte Energie aus der Quelle raus wie in den Kondensator rein. Der Überschuss wird an R verheizt, wo auch immer der liegt. Abhilfe schaffte nur, die Spannungsquelle der C-Spannung von U = Q/C nachzuführen, beispielsweise mit einer geschalteten Quelle (theoretisch Strom oder Spannung, praktisch macht nur Strom sinn) Diese Quelle hat Verluste, aber man kann sie effizienter bauen als einen einfachen Widerstand. Beispielsweise als Schaltregler
eProfi schrieb: > Oh je, hier wird aber wieder viel Quark erzählt. > Allen voran von Harald und MaWin. Genau deswegen beschreibt eProfi auch genau dasselbe, was ich drei Beiträge vor ihm beschrieben hatte. Zu blöd zum Lesen, zu blöd zum Denken, das ist eProfi.
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