Hallo Forum! Wir haben einen Kunden, der einen Akku über 2 Kontakte laden will, die Polarität ist jedoch beliebig. Die Ladespannung ist ca. 10Volt. Erste Idee war eine Graetzbrücke, bei 3A Ladestrom muß man dann aber schon fast über Kühlung nachdenken. Nächste Idee waren 4 Mosfets, die je nach Polarität geschaltet werden. In den Simulationen gabs da aber immer einen Shot-Trough. Gibt es eine Standardschaltung für diese Anwendung?
Angehängte Dateien:
-
Verpolschutz.gif
3 KB
Hi, wenn die Brücke fest mit dem Akku verbunden werden kann, ist es einfach. Grüße
Treiber schrieb: > Hi, > wenn die Brücke fest mit dem Akku verbunden werden kann, ist es einfach. > Grüße haben die MOS FET integrierte Dioden oder sind die nicht nötig wenn nicht? Als ich sowas mal nachbauen wollte um 2 Spannungen zu entkoppeln war der Zweig wegen Spannung von extern rückgekoppelt und es floss Strom in die falsche Richtung, das ging also nicht mit FET, es blieb bei Dioden.
Brigde schrieb: > Gibt es eine Standardschaltung für diese Anwendung? Ja, man braucht nur zwei Relais. Bei manchen Relaistypen braucht man zusätzlich noch zwei Dioden. Eine zusätzliche Polyfuse für den Fall einer Fehlfunktion ist sinnvoll.
Joachim B. schrieb: > haben die MOS FET integrierte Dioden ja, haben sie im Normalfall Joachim B. schrieb: > Als ich sowas mal nachbauen wollte um 2 Spannungen zu entkoppeln war der > Zweig wegen Spannung von extern rückgekoppelt und es floss Strom in die > falsche Richtung Dann hast du aber nur "sowas ähnliches" nachgebaut und nicht genau die Schaltung von Treiber. Er hat die FETs nämlich so eingesetzt, dass die Dioden keine Probleme machen.
Nachtrag: diese Schaltung muss ins Ladegerät eingebaut werden. Das Ladegerät muss sich abschalten sobald der Akku entnommen wird oder geladen ist.
Treiber schrieb: > wenn die Brücke fest mit dem Akku verbunden werden kann, ist es einfach. Soll das heißen, das der Akku zuerst angeschlossen sein muß und dann erst die externe Spannung angelegt werden darf. Ich befürchte, das ist genau mein Problem das ich bisher hatte, dass die externe Spannung zuerst da ist.
Achim S. schrieb: > Er hat die FETs nämlich so eingesetzt, dass die > Dioden keine Probleme machen. welche Dioden? im FET sind keine und eingezeichnet sind auch keine.
Joachim B. schrieb: > Achim S. schrieb: >> Er hat die FETs nämlich so eingesetzt, dass die >> Dioden keine Probleme machen. > > welche Dioden? im FET sind keine und eingezeichnet sind auch keine. LOL.
Joachim B. schrieb: > welche Dioden? im FET sind keine Doch: in vertikalen Mosfets (also in allen praktisch allen Leistungs-FETs) sind diese Substratdioden immer drinnen (auch wenn sie im Schaltplan nicht explizit eingezeichnet sind).
Achim S. schrieb: >> welche Dioden? im FET sind keine Die internen Body-Dioden sind natürlich wie eine Greatzbrücke angeordnet.
Treiber schrieb: > Hi, > wenn die Brücke fest mit dem Akku verbunden werden kann, ist es einfach. > Grüße Schreiber schrieb: > Nachtrag: diese Schaltung muss ins Ladegerät eingebaut werden. Beides geht aber nicht :-)
Achim S. schrieb: > Doch: in vertikalen Mosfets (also in allen praktisch allen > Leistungs-FETs) sind diese Substratdioden immer drinnen Brigde schrieb: > Die internen Body-Dioden sind natürlich wie eine Greatzbrücke > angeordnet. sorry, bin nicht so erfahren mit FETs wenn ich Schaltsymbole mit internen Dioden sehe ist es klar, wenn ich Symbole ohne sehe denke ich da sind keine und das es FETs mit und ohne Dioden gibt.
Joachim B. schrieb: > sorry, bin nicht so erfahren mit FETs wenn ich Schaltsymbole mit > internen Dioden sehe ist es klar, wenn ich Symbole ohne sehe denke ich > da sind keine und das es FETs mit und ohne Dioden gibt. Naja, es ist eben wie bei den bipolaren Transistoren: eigentlich ist zwischen C und B immer eine Diode, auch wenn sie nicht gezeichnet ist...
Brigde schrieb: > Wir haben einen Kunden, der einen Akku über 2 Kontakte laden will, die > Polarität ist jedoch beliebig. So ganz klar ist mir das nicht. Du hast also einen Akku mit zwei Klemmen und diese Klemmen sind nicht verwechselungssicher? Das heisst, beim Anschliessen kann der Plus-Anschluss des Akkus einmal an der einen und einmal an der anderen Klemme des Lade- gerätes liegen? Dann brauchst Du eine Art Ablaufsteuerung, die als erstes die Spannung des Akkus misst. Abhängig vom Ergebnis wird dann eins von zwei Relais aktiviert, welches dann die Ladespannung in der richtigen Polarität an die Ladeklemmen schaltet. Wenn dann der Ladestrom ein Minimum unterschreitet, muss dieses Relais wieder deaktiviert werden. Gruss Harald
Angehängte Dateien:
-
Bodydiode.gif
1,2 KB
Hi, Brigde schrieb: > Soll das heißen, das der Akku zuerst angeschlossen sein muß und dann > erst die externe Spannung angelegt werden darf. Nein. Wenn die FET-Brücke fest mit dem Akku verbunden ist, kannst du sie, wann und wie du willst, mit dem Ladegerät verbinden. Der Verbraucher muss aber direkt an den Akku angeschlossen werden, das Ladegerät über die Brücke. Der einfachste Weg ist aber ein verpolsicherer Stecker. Wenn du das elektronisch im Ladegerät machen willst, wird es erheblich komplexer. Lothar Miller schrieb: > Naja, es ist eben wie bei den bipolaren Transistoren: eigentlich ist > zwischen C und B immer eine Diode, auch wenn sie nicht gezeichnet ist... Die Dioden sind immer eingezeichnet. Grüße
Harald Wilhelms schrieb: > So ganz klar ist mir das nicht. Du hast also einen Akku mit zwei > Klemmen und diese Klemmen sind nicht verwechselungssicher? Das > heisst, beim Anschliessen kann der Plus-Anschluss des Akkus > einmal an der einen und einmal an der anderen Klemme des Lade- > gerätes liegen? Dann brauchst Du eine Art Ablaufsteuerung, die > als erstes die Spannung des Akkus misst. Abhängig vom Ergebnis > wird dann eins von zwei Relais aktiviert, welches dann die > Ladespannung in der richtigen Polarität an die Ladeklemmen > schaltet. Wenn dann der Ladestrom ein Minimum unterschreitet, > muss dieses Relais wieder deaktiviert werden. Wir haben ein Ladegerät (boost- Wandler) der einen Akku lädt. Der Kunde hat eine elektrische Kontaktierung, die aus Handling-Gründen nicht definiert polarisiert ist. Wir müssen also vor den Laderegler eine Umschaltvorrichtung vorsehen, die immer die richtige Polarität an den Eingang liefert. Eine Graetzbrücke fällt wegen den Verlusten über den Dioden aus, eine Lösung mit Mosfets wäre am elegantesten. Im Anhang eine Lösung, die zumindest in der Simulation funktioniert. Dio Zenerdioden sind da, damit am Gate nicht die vollen 12V anliegen.
Treiber schrieb: > Die Dioden sind immer eingezeichnet. > Grüße reden wir aneinander vorbei? hier mit, klar und deutlich: http://i.stack.imgur.com/0H1di.png hier ohne: http://www.electrotechservices.com/electronics/images/metal_oxide_semiconductor_fet_symbol.jpg
Joachim B. schrieb: > Treiber schrieb: >> Die Dioden sind immer eingezeichnet. >> Grüße > > reden wir aneinander vorbei? > > hier mit, klar und deutlich: > http://i.stack.imgur.com/0H1di.png > > hier ohne: > http://www.electrotechservices.com/electronics/images/metal_oxide_semiconductor_fet_symbol.jpg Bitte beim Thema bleiben, Threads über Mosfets gibt es glaub ich schon genug. Danke!
Brigde schrieb: > Harald Wilhelms schrieb: >> So ganz klar ist mir das (Edit: nach wie vor)nicht. > Wir haben ein Ladegerät (boost- Wandler) der einen Akku lädt. Der Kunde > hat eine elektrische Kontaktierung, die aus Handling-Gründen nicht > definiert polarisiert ist. Eine Kontaktierung am Akku? > Wir müssen also vor den Laderegler eine > Umschaltvorrichtung vorsehen, Meinst Du vor dem Laderegler oder zwischen Laderegler und Akku? > graetz_bruecke3.asc Irgendwelche Simulatordateien kann ich nicht lesen. Gruss Harald
:
Bearbeitet durch User
Harald Wilhelms schrieb: > Meinst Du vor dem Laderegler oder zwischen Laderegler und Akku? vor dem Laderegler! Die Datei kannst du mit LTspice IV öffnen.
Brigde schrieb: >> Meinst Du vor dem Laderegler oder zwischen Laderegler und Akku? > > vor dem Laderegler! Also stellen Akku und Laderegler eine Einheit dar? Dann wäre ein Graetzgleichrichter wirklich die beste und zuverlässigste Lösung. Wird der Laderegler am Stromnetz angeschlossen, braucht man ihn ja sowieso. > Die Datei kannst du mit LTspice IV öffnen. Nur um Fragen aus dem Forum zu beantworten, installiere ich keine neue Software auf meinen Computer. Gruss Harald
Angehängte Dateien:
-
graetz_bruecke3.asc.png
2,2 KB
Harald Wilhelms schrieb: >> Die Datei kannst du mit LTspice IV öffnen. > > Nur um Fragen aus dem Forum zu beantworten, installiere ich > keine neue Software auf meinen Computer.
Treiber schrieb: > wenn die Brücke fest mit dem Akku verbunden werden kann, ist es einfach. Ja es wird einfach knallen, wenn das Ladegerät falschrum angeschlossen wird. Erst wenn es ihm gelingt den Eingang gegen den Willen des Akkus umzupolen, wird auch die Brücke umgesteuert.
Ersetze mal in der Schaltung den Lastwiderstand R1 durch eine Spannungsquelle mit einem kleinen Innenwiderstand!
Angehängte Dateien:
-
plot1.jpg
150 KB
In der Simulation knallt es nicht, ich habe außen eine Rechteckspannung angelegt, der Strom(nicht dargestellt) folgt genau der Spannung über dem Widerstand.
grün ist Eingangsspannung (V1) rot ist Spannung über R1
V1 Pulse(-12 12 0 0 0 10ms 20ms) also Rechteckspannung 12V bis -12V Periode 20ms 1:1 kein Serienwiderstand
Angehängte Dateien:
-
Verpolschutz.gif
9,6 KB
Hi, sorry, die FET-Brücke funktioniert für Akkus doch nicht richtig. Das Problem ist nicht das "Knallen", sondern das Entladen des Akkus bei abgeklemmtem Lader. Zwei Dioden sind doch notwendig, sparrt aber immer noch 40% Verluste. Grüße
Angehängte Dateien:
-
plot2.jpg
210 KB
foo schrieb: > Ja es wird einfach knallen, wenn das Ladegerät falschrum angeschlossen > wird. > > Erst wenn es ihm gelingt den Eingang gegen den Willen des Akkus > umzupolen, wird auch die Brücke umgesteuert. Ich habe mal in der Simulation R1 durch eine Spannungsquelle ersetzt, bei Umschalten gibt es Spannungsspitzen von 80A, d.h. der Akku darf auf keinen Fall direkt mit der Graetzbrücke verbunden sein, weil diese sich dann ihren Zustand "merkt" Unser Laderegler gibt die Akkuspannung nicht an den Eingang weiter, sollte also funktionieren.
Angehängte Dateien:
-
plot3.jpg
500 KB
Treiber schrieb: > Zwei Dioden sind doch notwendig, sparrt aber immer noch 40% Verluste. > Grüße Die beiden Dioden kann man sparen, wenn man den Akku noch mit einer Diode entkoppelt (diese Diode stellt vereinfacht unseren Laderegler da). Siehe Anhang
Thread beobachten
Seitenaufteilung abschalten
Bitte melde dich an um einen Beitrag zu schreiben. Anmeldung ist kostenlos und dauert nur eine Minute.
Bestehender Account
Schon ein Account bei Google/GoogleMail? Keine Anmeldung erforderlich!
Mit Google-Account einloggen
Mit Google-Account einloggen
Noch kein Account? Hier anmelden.