Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Hot-Standby?


von KarlK (Gast)


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Hi,

kann die angehängte Schaltung als Hot-Standby-System funktionieren?

Zur Erklärung: im Normalbetrieb werden links oben 12..15V eingespeist, 
die Verbraucher hängen immer links unten dran. Diese 12..15V sollen bei 
Spannungswerten >12V über den Laderegler den Akku geladen halten. Wenn 
diese Versorung wegfällt, soll die Diode ganz oben im Bild den 
Laderegler umgehen und das System mit 12 V aus dem Akku versorgen. Dass 
an dieser Diode 0,7 V verloren gehen, ist dabei kein Problem.

Funktioniert das so oder habe ich was übersehen?

Danke!

von Matthias S. (Firma: matzetronics) (mschoeldgen)


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Könnte klappen, die Frage ist, ob der Laderegler es verträgt, das im 
Pufferfall am Ausgang mehr Spannung dran ist als am Eingang.
Aber mit einem kleinen LIon habe ich so eine Schaltung auch schon mal 
gebaut und betrieben.
Wenn das Dings am USB an 5V war, wurde der LIon geladen und wenn man USB 
abklemmte, lief die Kiste nur mit dem Akku.

von Regler-IC (Gast)


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KarlK schrieb:
> Hi,
>
> kann die angehängte Schaltung als Hot-Standby-System funktionieren?
>
> Zur Erklärung: im Normalbetrieb werden links oben 12..15V eingespeist,
> die Verbraucher hängen immer links unten dran. Diese 12..15V sollen bei
> Spannungswerten >12V über den Laderegler den Akku geladen halten. Wenn
> diese Versorung wegfällt, soll die Diode ganz oben im Bild den
> Laderegler umgehen und das System mit 12 V aus dem Akku versorgen. Dass
> an dieser Diode 0,7 V verloren gehen, ist dabei kein Problem.
>
> Funktioniert das so oder habe ich was übersehen?
>
> Danke!
NEIN, Du zerstörst so sofort den Regler-IC!! So, wie gezeigt, geht der 
Vorschlag in "Qualm" auf! Und warum das so ist, liest du folgendes:

Am Reglerausgang gehört ein PNP-Leistungstransistor dran, damit während 
der Zeit des Versorgungsausfalles zum Laden der Regler nicht am 
AUSGANGSPIN den Aku gleich mit entlädt! Zumal der Regler-IC dann in 
"umgepolter" Schaltung sowieso zerstört wird!! Das verträgt KEIN 
Regler-IC! Kurzschluss bis "Aufbrennen" vorprogrammiert! also eine 
PNP-Leitungsstufe nachschalten, die den Regler-Ausgangs-PIN SPERRT, wenn 
die Lade-Versorgung "NICHT aktiv" ist und automatisch freigibt, wenn 
wieder Ladeversorgung bereitsteht

Infotip aus eigener Schaltung! Und nachzulesen auch unter Datenblättern 
zu Regler-Ics allgemein online und in Handbüchern.

von Regler-IC (Gast)


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Nachtrag: Zumindest sollte am Ausgangspin in Durchlassrichtung Richtung 
eine SCHUTZDIODE (5417 o.ä) eingefügt sein! Damit die Akkuspannung dier 
den Regler nicht aufbrennt, sollte genug "Kraft" in dem Akku stecken.. 
Der wird oder diesen "Schutzempfehlungen wegbruzeln... aber denken, 
warum, müssts schon selbst. alles zu erklären, dazu bin ich nicht hier.

von Stefan F. (Gast)


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> Zumal der Regler-IC dann in "umgepolter" Schaltung
> sowieso zerstört wird!!

In den allermeisten Fällen trifft das nicht zu. Alle mir bekannten 
linearen Spannungsregler können problemlos "von hinten" gespeist werden, 
sofern die Spannunsgdifferenz zwischen Ausgang und Eingang nicht zu hoch 
ist.

In diesem Fall sind es maximal 2 Volt (2 Dioden), und das ist bei fast 
allen Spannungsreglern kein Problem.

Theorie und Praxis stoßen hier wohl aufeinander.

von Erster allgemeiner Verunsicherer (Gast)


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Regler-IC schrieb:
> Der wird oder diesen "Schutzempfehlungen wegbruzeln... aber denken,
> warum, müssts schon selbst. alles zu erklären, dazu bin ich nicht hier.

Doch, dazu bist Du hier! Nicht einfach nur Behauptungen aufstellen 
-nachweisen, warum!

von Felix W. (felixw)


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Für die Dioden nimm Schottky Dioden, da fällt weniger Spannung ab.

Die Diode vor dem Spannungsregler hat dort keinen Sinn. Die kann 
entfallen. Wenn du den Spannungsregler schützen willst, gehört die 
hinter den Spannungsregler.

Welchen Spannungsregler verwendest du? Es gibt Angaben in den 
Datenblättern, in wie weit der Ausgang positiver als der Eingang sein 
darf. (Manchmal auch nur Erwähnung im Text)

Der Spannungsregler nimmt ggf. im Batteriebetrieb recht viel Strom auf. 
Das musst du mal nachmessen. (wg. Entladung Akku)

Viel Spaß beim basteln :)

von KarlK (Gast)


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Felix W. schrieb:
> Welchen Spannungsregler verwendest du?

Da habe ich noch keinen - reicht denn ein simpler Spannungsregler oder 
brauche ich da einen echten Laderegler?

Geplant hätte ich Blei-Gel-Akkus zu nehmen, andere Typen gingen zur Not 
aber auch.

von Matthias S. (Firma: matzetronics) (mschoeldgen)


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KarlK schrieb:
> Geplant hätte ich Blei-Gel-Akkus zu nehmen,

Dafür besteht die Ladeschaltung mehr oder weniger nur aus einem 
Spannungsregler für die Ladeschlussspannung (14,4-14,8V, siehe das 
Datenblatt des Akkus) und evtl. einer Strombegrenzung.

Das bedeutet aber auch, das du den Akku aus evtl. nur 12V, die am 
Eingang der Schaltung stehen, nicht laden kannst.

: Bearbeitet durch User
von Satz K. (satz_k)


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Matthias Sch. schrieb:

> Das bedeutet aber auch, das du den Akku aus evtl. nur 12V, die am
> Eingang der Schaltung stehen, nicht laden kannst.

Das ist kein Problem - genau deswegen liegt die Eingangsspannung ja 
meist über diesen 12 V bei fast 15 V.

von senke (Gast)


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Satz K. schrieb:
> Das ist kein Problem - genau deswegen liegt die Eingangsspannung ja
> meist über diesen 12 V bei fast 15 V.

Das wird zum Laden trotzdem Knapp werden da an den meisten Regler 
mindestens 2V  abfallen. Dann bbleiben im Günstigsten Fall zu wenige 13V 
zum Laden...

www

von Alexander S. (esko) Benutzerseite


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Wenn du garantieren kannst, dass am Eingang immer 14,0 Volt anliegen, 
dann kannst du den Akku über eine Schottkydiode direkt an den Eingang 
anschließen und daran deinen Verbraucher. Das Netzteil muss stark genug 
sein den komplett leeren Akku zu laden, oder es muss eine 
Strombegrenzung (ohne Überlastabschaltung) haben.
1
           Diode
2
14,0 V -----|>|----+---------- Ausgang 13,7 V (11-12 V bei Akkubetrieb)
3
                  _|_
4
                   _   Akku
5
                   |
6
Masse -------------+---------- Masse
Eventuell brauchst du noch einen Tiefentladeschutz, der den Akku vom 
Verbraucher trennt, wenn die Spannung zu tief sinkt.

von SatzK (Gast)


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Alexander Schmidt schrieb:
> Wenn du garantieren kannst, dass am Eingang immer 14,0 Volt anliegen,
> dann kannst du den Akku über eine Schottkydiode direkt an den Eingang
> anschließen und daran deinen Verbraucher.

Nö, kann ich nicht, die Eingangsspannung kann bis ca. 15 V hochgehen.

von Alexander S. (esko) Benutzerseite


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Verrate doch etwas mehr. Woher kommt die Eingangsspannung, was für 
Verbraucher hängen da dran, wie viel Ampere ziehen die, wie lange sollen 
sie versorgt werden, wie groß ist der Akku?

von KarlK (Gast)


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Es geht um einen Pufferakku für einen Wohnwagen. Die Stromversorgung 
erfolgt entweder vom Akku des Autos (=12V, Pufferakku soll nicht geladen 
werden), oder vom Netz des Campingplatzes (dann hat der interne 
12V-Kreis tatsächlich knapp 15V, Pufferakku soll geladen werden).

Den Akku direkt an diesen 12V-Kreis hängen funktioniert definitiv nicht, 
das habe ich probiert und den aufgeblähten Akku noch rechtzeitig 
entfernen können :-D

Abgesichert ist das ganze original mit 16A, tatsächlich dürfte der 
Verbrauch deutlich drunter liegen, da ich alle Halogenlampen durch LEDs 
ersetzt habe. Wie viel der Kühlschrank auf 12V-Betrieb zieht, weiß ich 
nicht, der muss aber unter 10 A liegen, sonst wäre die ursprüngliche 
Sicherung bei den vielen Lampen zu klein gewesen.

Der Pufferakku sollte unter 20 Ah haben, da er eigentlich nur die Lampen 
versorgen soll.

von Alexander S. (esko) Benutzerseite


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KarlK schrieb:
> dann hat der interne 12V-Kreis tatsächlich knapp 15V,
> Pufferakku soll geladen werden

Woher kommen diese 15 Volt und wieviel sind es genau?
Ich vermute mal ein Akkuladegerät. Könnte man das nicht auf 13,8 Volt 
einstellen und strombegrenzen?

> Den Akku direkt an diesen 12V-Kreis hängen funktioniert definitiv nicht,
> das habe ich probiert und den aufgeblähten Akku noch rechtzeitig
> entfernen können :-D

Wurde der Akku aufgebläht, als der Motor lief, oder durch die 15 Volt?

> Abgesichert ist das ganze original mit 16A, tatsächlich dürfte der
> Verbrauch deutlich drunter liegen, da ich alle Halogenlampen durch LEDs
> ersetzt habe.

Bei angenommenen 8 A hält ein Akku mit 20 Ah etwa 2 Stunden.

> Wie viel der Kühlschrank auf 12V-Betrieb zieht

Vergiss es gleich, den Kühlschrank aus einem Akku zu betreiben, das 
bringt nichts. Der muss aus sein, wenn der Strom aus dem Akku kommt.

> Der Pufferakku sollte unter 20 Ah haben,

Und wieviel genau? Was ist das für ein Akku, davon hängt die 
Ladespannung und der -strom ab? Bleigel? Am besten ein Datenblatt.

von KarlK (Gast)


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Alexander Schmidt schrieb:
> KarlK schrieb:
>> dann hat der interne 12V-Kreis tatsächlich knapp 15V,
>> Pufferakku soll geladen werden
>
> Woher kommen diese 15 Volt und wieviel sind es genau?
> Ich vermute mal ein Akkuladegerät. Könnte man das nicht auf 13,8 Volt
> einstellen und strombegrenzen?

Nö, die kommen aus dem Wohnwagen-internen Bordnetz, welches bei 
230-V-Speisung eben diese Spannung liefert - einstellen lässt sich da 
nix.

>> Den Akku direkt an diesen 12V-Kreis hängen funktioniert definitiv nicht,
>> das habe ich probiert und den aufgeblähten Akku noch rechtzeitig
>> entfernen können :-D
>
> Wurde der Akku aufgebläht, als der Motor lief, oder durch die 15 Volt?

Durch die 15 V bei Netzversorgung. Bei Speisung vom Auto kommen nur 
stabile 12 V an, egal ob der Motor läuft oder nicht.

> Vergiss es gleich, den Kühlschrank aus einem Akku zu betreiben, das
> bringt nichts.

Nö, das soll auch nicht - es kann halt nur mal passieren, dass der 
versehentlich noch angeschaltet ist, dann sollte nichts in Rauch 
aufgehen, sondern nur der Akku schneller leer werden (Schutzschaltung 
zum Abschalten bei Unterschreiten einer bestimmten Akkuspannung ist 
bereits vorhanden).

>> Der Pufferakku sollte unter 20 Ah haben,
>
> Und wieviel genau? Was ist das für ein Akku, davon hängt die
> Ladespannung und der -strom ab? Bleigel? Am besten ein Datenblatt.

Vermutlich wird es ein Bleigel-Akku, weil Reichelt da ein paar schöne 
und günstige hat, ansonsten bin ich da aber für alles offen.

von Alexander S. (esko) Benutzerseite


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KarlK schrieb:
>> Woher kommen diese 15 Volt und wieviel sind es genau?
>> Ich vermute mal ein Akkuladegerät. Könnte man das nicht auf 13,8 Volt
>> einstellen und strombegrenzen?
> Nö, die kommen aus dem Wohnwagen-internen Bordnetz, welches bei
> 230-V-Speisung eben diese Spannung liefert - einstellen lässt sich da
> nix.

Na, da ist eben im Wohnwagen ein Ladegerät eingebaut, das aus 230 V die 
15 Volt macht. Wenn man da ran kommt und die Spannung verstellen kann, 
sollte das Problem schon gelöst sein.
Außerdem muss das Ladegerät mit einem Akku klarkommen, also sicher gegen 
Rückspeisung sein.
Wenn du Hersteller und Typ vom Ladegerät herausbekommst oder ein 
Datenblatt/Anleitung findest, dann könnte man schnell schauen, ob das 
geht.

Wie viel Volt sind es denn genau?


> Bei Speisung vom Auto kommen nur
> stabile 12 V an, egal ob der Motor läuft oder nicht.

Das glaube ich nicht, wie hast du das gemessen?
Die Nennspannung im KFZ ist 14 Volt, damit die Batterie geladen wird.


> Schutzschaltung zum Abschalten bei Unterschreiten einer bestimmten
> Akkuspannung ist bereits vorhanden.

Dann passiert da auch nichts, außer dass der Akku schnell leer ist.


> Vermutlich wird es ein Bleigel-Akku, weil Reichelt da ein paar schöne
> und günstige hat, ansonsten bin ich da aber für alles offen.

Günstige habe ich dort keine entdeckt, aber egal.

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