PNP - NPN Abschaltung bei erreichen einer gewissen Kondensatorspannung

[Tobias H. (shor-ty)]

Hallo zusammen,

bin derzeit etwas intensiver mit der Elektrotechnik in Kontakt und 
möchte ggf. für meine kleine 50ger die Batterieladung etwas ändern. Zu 
Beginn war das eine einzige Diode, welche ich dann mit einem 
Brücken-Gleichrichter getauscht habe (Natürlich habe ich auch die 
Ladespule Masselos gemacht, sodass das auch funktioniert). Allerdings 
möchte ich eigenltich auch verhindern das die Batterie zu stark geladen 
wird und deswegen sollte bei einer gewissen Spannung der Akku nicht mehr 
geladen werden. Im Netz findet man ja viele Schaltungen dazu, so habe 
ich auch einen Parallelregeler gefunden (siehe Anhang). Allerdings wird 
hier bei einer gewissen Spannung alles über den Transistor geleitet, der 
dann auch warm wird (laut Berichten). Ich nehme mal stark an, dass wenn 
die Batterie komplett geladen ist, die komplette Energie über T1 
abgegeben wird; ist ja eigentlich nen Kurzschluss. Oder bedenke man den 
Fall wenn die Batterie abgeklemmt wird. Dadurch werden die Spulen und 
Bauteile zusätzlich belastet, obwohls nicht sein müsste (wenns auch nur 
marginal ist - so denke ich).

Demnach wollte ich einfach selber mal testen ob ich in der Lage wäre 
eine Schaltung aufzubauen, bei der ab einer gewissen Batterie-Spannung 
die Batterie vom Laden gekappt wird ohne das über einen Parallelregler 
irgendwie Energie verbraten wird. Meine Idee war es über einen PNP 
Transistor die Batterie zu schalten und via einen NPN Transistor die 
Basis vom PNP zu kontrollieren. Kurzum, Batteriespannung < Schwellwert 
-> NPN leitet und somit auch PNP. Batteriespannung >= Schwellwert -> NPN 
leitet nicht mehr und damit sperrt auch der PNP.

Ich hab da jetzt länger rumgetan und hab letztenendes zudem mit einem 
OP-Verstärker gearbeitet. Laut LT-Spice funktioniert das schematisch 
auch. Als Beispiel habe ich ne 12V Spannung mit der ein Kondensator 
geladen wird. Während dieser aufgeladen wird, brennt zugleich eine 
Kontoll LED. Sobald ein Schwellwert von ca. 5V am zu ladenden C erreicht 
wird, wird über den OP die Ladung des C's und die LED über den PNP 
gekappt.

Ist das erste mal das ich mich an so ne Schaltung ranwage und auch einen 
OPAmp verwende (ist ganz neu für mich). Was meint ihr dazu? Ist das 
großer Schwachsinn den ich mir da ausgedacht habe?

Grüße Tobi

[Hp M. (nachtmix)]

Tobias H. schrieb:
> Ich nehme mal stark an, dass wenn
> die Batterie komplett geladen ist, die komplette Energie über T1
> abgegeben wird; ist ja eigentlich nen Kurzschluss.

Leider ist es kein Kurzschluss, sondern die Spannung wird von dem 
Transistor begrenzt, und somit wird die Energie dort verheizt.

Eleganter ist es einen wirklichen Kurzschluss zu fabrizieren, z.B. mit 
einem Thyristor, denn ein Kurzschluss setzt wegen P=U*I und U=0 keine 
Leistung um, und damit entfällt auch der entsprechende Spritverbrauch.
Konstruktionsbedingt vertragen leider nicht alle Generatoren einen 
Kurzschluß, aber es gibt welche, bei denen man das so macht.
Wie das bei der Schwalbe aussieht, weiß ich leider nicht.

Alternativ bietet sich ein Serienregler an, aber dabei ist zu beachten 
dass die Generatorspannung im Leerlauf sehr hoch werden kann, 
insbesondere, wenn der Transistor die Last ab_schaltet_.
Dabei ist sicher mit mehreren Hundert Volt zu rechnen, und das ist weit 
jenseits dessen, was ein 2N3055 verträgt.
Zum Glück gibt es  heute aber Leistungs-MOSFETs und IGBTs zu zivilen 
Preisen.
Solltest du damit planen, so beachte bitte, dass auch die 
Steuerelektronik bzw. deren Versorgung derartige Spannungen aushalten 
muss.

[Shor-ty (Gast)]

Hp M. schrieb:
> Leider ist es kein Kurzschluss, sondern die Spannung wird von dem
> Transistor begrenzt, und somit wird die Energie dort verheizt.

Stimmt, mein Fehler. Heißt bei gewisser Spannung über die Zener wird der 
Transistor leitend und wegen U*I wird da dann die Energie verheizt.
>
> Eleganter ist es einen wirklichen Kurzschluss zu fabrizieren, z.B. mit
> einem Thyristor, denn ein Kurzschluss setzt wegen P=U*I und U=0 keine
> Leistung um, und damit entfällt auch der entsprechende Spritverbrauch.
> Konstruktionsbedingt vertragen leider nicht alle Generatoren einen
> Kurzschluß, aber es gibt welche, bei denen man das so macht.
> Wie das bei der Schwalbe aussieht, weiß ich leider nicht.

Wäre es nicht auch möglich den Thyristor so zu steuern, dass er öffnet 
sobald die Betriebsspannung erreicht ist? Also quasi das Gate mit ner 
Zener und nem Widerstand an Masse legen?


> Alternativ bietet sich ein Serienregler an, aber dabei ist zu beachten
> dass die Generatorspannung im Leerlauf sehr hoch werden kann,
> insbesondere, wenn der Transistor die Last ab_schaltet_.
> Dabei ist sicher mit mehreren Hundert Volt zu rechnen, und das ist weit
> jenseits dessen, was ein 2N3055 verträgt.
> Zum Glück gibt es  heute aber Leistungs-MOSFETs und IGBTs zu zivilen
> Preisen.
> Solltest du damit planen, so beachte bitte, dass auch die
> Steuerelektronik bzw. deren Versorgung derartige Spannungen aushalten
> muss.

Schau ich mir noch an. Meine Schaltung wäre ja dann quasi auch eine Art 
Serienregelung, oder? Da du nicht auf meine Schaltung eingegangen bist, 
nehme ich stark an das das nicht wirklich was taugt :D

Grüße Tobi

[U. M. (oeletronika)]

Hallo,
> Hp M. schrieb:
> Eleganter ist es einen wirklichen Kurzschluss zu fabrizieren, z.B. mit
> einem Thyristor, denn ein Kurzschluss setzt wegen P=U*I und U=0 keine
> Leistung um, und damit entfällt auch der entsprechende Spritverbrauch.
was natürlich Humbug ist.
> Konstruktionsbedingt vertragen leider nicht alle Generatoren einen
> Kurzschluß,
Eher vertagen sehr viele Generatoren einen Kurzschluss nicht.
Warum ist das wohl so?
>aber es gibt welche, bei denen man das so macht.
Ja, man kann es machen, aber sicher nicht um Energie zu sparen.

Bei einem externen Kurzschluss wird die gesammte erzeugte Energie im 
Innenwiderstand des Generators verbraten und das ist genau das Maximum 
dessen, was der Generator überhaupt umsetzen kann, weil beim Kurzschluss 
nur der Innenwiderstand als Last wirkt.
Deshalb wird in sehr vielen technischen Anwendungen genau der 
Kurzschlussfall peinlichst vermieden, weil das oft zu Überlastung und 
Zerstörung führt, außer der Generator ist expliziert Kurzschlussfest 
ausgeführt.
Gruß Öletronika

[Hp M. (nachtmix)]

Shor-ty schrieb:
> Wäre es nicht auch möglich den Thyristor so zu steuern, dass er öffnet
> sobald die Betriebsspannung erreicht ist?

Nein, einen Thyristor kann man nur einschalten. Das Abschalten passiert 
von allein und erst im Strom-Nulldurchgang (Kommentare von Trolls, die
mal das Wort GTO gelesen haben, sind nicht willkommen).
Allenfalls könnte man oberhalb einer bestimmten Akkuspannung einen 
Phasenanschnitt machen oder komplette Zyklen weglassen.
Das zweite Verfahren ergibt eine wellige Versorgungsspannung und eine 
hohe Wechselstrombelastung des Akkus, die diesem schaden könnte, und ein 
Phasenanschnitt ist wegen der stark veränderlichen Frequenz nicht ganz 
trivial.


Shor-ty schrieb:
> Da du nicht auf meine Schaltung eingegangen bist,
> nehme ich stark an das das nicht wirklich was taugt

Könnte man so sagen.

P.S.:
U. M. schrieb:
> Bei einem externen Kurzschluss wird die gesammte erzeugte Energie im
> Innenwiderstand des Generators verbraten

Sie wird eben nicht "verbraten", wenn der Generatorinnenwiderstand eine 
ausreichend hohe induktive Komponente hat.

[U. M. (oeletronika)]

Hallo,
> Tobias H. schrieb:
> möchte ggf. für meine kleine 50ger die Batterieladung etwas ändern.
handelt es sich tatsächlich um eine Schwalbe? Welche Baujahr konkret?

> Zu  Beginn war das eine einzige Diode, welche ich dann mit einem
> Brücken-Gleichrichter getauscht habe
Warum das? Dann wird der Akku je umso eher überladen.
Woher kommt diese Idee bzw. Empfehlung?

> Allerdings
> möchte ich eigenltich auch verhindern das die Batterie zu stark geladen
> wird und deswegen sollte bei einer gewissen Spannung der Akku nicht mehr
> geladen werden.
An sich löblich, der Gedanke.
Man sollte aber rel. genau über die Zusammenhänge Bescheid wissen und 
nichts machen, was nicht wirklich erprobt ist. Im schlechtesten Fall 
brennt dir nämlich die ganze Karre ab, wenn du da unqualifiziert dran 
rumpfuschst.

Grundsätzlich sind in solchen Mopeds offene Bleiakkus verwendet worden.
Diese sind ziemlich unempfindlich gegen Überladung. Da die Lichtmaschine 
der Schwalbe eh recht schwach war und kaum große Leistungsreserven hat, 
ist die Akkuladung moderat, zumal man ja heute immer mit Licht fahren 
soll.
Das schlimmste was dabei passiert, ist dass der Akku etwas ausgast, wenn 
er ständig voll ist. Das aber ist gar kein Problem, sofern du regelmäßig 
aller paar Wochen den Säurestand im Akku prüfst und bei Bedarf 
nachfüllst.
Akkupflege scheint mir hier wichtiger als zusätzlicher Schnickschnack.

> Im Netz findet man ja viele Schaltungen dazu, so habe
> ich auch einen Parallelregeler gefunden (siehe Anhang).
Das scheint mir auch die sinnvollste Variante, wenn man überhaupt meint, 
was verändern zu müssen. Wie intensiv fähst du denn mit dem Moped?
Ich würde denken, erst bei Laufleistungen einigen zehntausend km pro 
Jahr ist das Problem überhaupt relevant. Ansonsten entlädt sich der Akku 
auch regelmäßig in Standzeiten und muss auch wieder nachegalden werden.

> Allerdings wird
> hier bei einer gewissen Spannung alles über den Transistor geleitet, der
> dann auch warm wird (laut Berichten).
Ja logisch. Dafür ist solch ein Parallelregler auszulegen.

> Ich nehme mal stark an, dass wenn
> die Batterie komplett geladen ist, die komplette Energie über T1
> abgegeben wird;
Was heißt schon die "komplette Energie"?
Wenn du mit Licht fähst, bleiben da paar Watt für den Akku übrig, die 
dann eben verheizt werden. Der Hauptanteil wird eh im Frontscheinwerfer, 
Rücklicht und Zündung umgesetzt.

> ist ja eigentlich nen Kurzschluss.
Nein, das ist kein Kurzschluss. Es ist eine geregelte Last, welche die
Spannung eben auf Nennspannung hält. Genau das macht sonst der Akku.

> Oder bedenke man den
> Fall wenn die Batterie abgeklemmt wird.
Ja, eine solche Zusatzschaltung muss eben auch zuverlässig unter allen 
Umständen funktionieren. z.B. ohne Akku, aber auch bei Hitze, Kälte, 
Feuchte, Vibrationen usw.
Insgesamt machen diese Bedingungen eine Fahrzeugelektrik hoch 
anspruchsvoll, so dass man wenig versierten Bastlern absolut nicht raten 
kann, daran zu fummeln.

> Dadurch werden die Spulen und Bauteile zusätzlich belastet,
> obwohls nicht sein müsste (wenns auch nur
> marginal ist - so denke ich).
??? Was wird warum überlastet.
Der Betrieb ohne Akku ist e nicht zu empfehlen.

> Demnach wollte ich einfach selber mal testen ob ich in der Lage wäre
> eine Schaltung aufzubauen, bei der ab einer gewissen Batterie-Spannung
> die Batterie vom Laden gekappt wird ohne das über einen Parallelregler
> irgendwie Energie verbraten wird.
Und nach welche Kriterien willst du das umsetzen.
Alleine die korrekte Bestimmung der Ladeschlusspannung ist nicht 
einfach.
Die hängt unter anderem auch von der Temp. des Akkus ab.
Wenn deine Schaltung tatsächlich aktiv wird, möchte ich vermuten, dass 
dein Akku nicht mehr ordentlich voll geladen wird.
Gut, gerade bei so einfacher Elektrik wie bei der Schalbe macht das wohl 
nicht mal viel aus. Die bekommt man auch ohne Akku noch an, sofern die 
Zündung, Vergaser und Kerzen gut eingestellt sind und die Lichtmaschie 
in Ordnung ist.

> Meine Idee war es über einen PNP
> Transistor die Batterie zu schalten und via einen NPN Transistor die
> Basis vom PNP zu kontrollieren. Kurzum, Batteriespannung < Schwellwert
> -> NPN leitet und somit auch PNP. Batteriespannung >= Schwellwert -> NPN
> leitet nicht mehr und damit sperrt auch der PNP.
Was auch immer du das basteln willst, es wird vermutlich nicht gut 
funktionieren und die Zuverlässigkeit des Systems erheblich reduzieren.

> Ich hab da jetzt länger rumgetan und hab letztenendes zudem mit einem
> OP-Verstärker gearbeitet. Laut LT-Spice funktioniert das schematisch
> auch. Als Beispiel habe ich ne 12V Spannung mit der ein Kondensator
> geladen wird. Während dieser aufgeladen wird, brennt zugleich eine
> Kontoll LED. Sobald ein Schwellwert von ca. 5V am zu ladenden C erreicht
> wird, wird über den OP die Ladung des C's und die LED über den PNP
> gekappt.
Wen man etwas mit Spice erfolgreich simuliert hat, heißt das noch lange 
nicht, dass es in Praxis überhauüt funktioniet, geschweige denn dass es 
zuverlässig unter allen Störeinflüssen geht. Oder hast du die Störungen 
auch alle mit simuliert?
> OPAmp verwende (ist ganz neu für mich). Was meint ihr dazu? Ist das
> großer Schwachsinn den ich mir da ausgedacht habe?
Ich rate dir ab, die Elektrik zu vermurksen.
Persönlich bin ich einige Jahre auch Schalbe gefahren und habe auch viel 
dran gebastelt, wenn es den nötig war. Aber das ist sehr lange her.

Ich könnte dir aber jemanden vermitteln, der auch heute noch sehr aktiv 
Schwalbe fährt und auch sonst ein sehr großes Erfahrungswissen bezüglich 
alter DDR-Mopeds hat.
Gruß Öletronika

[Tobias H. (shor-ty)]

U. M. schrieb:
> Hallo,
>> Tobias H. schrieb:
>> möchte ggf. für meine kleine 50ger die Batterieladung etwas ändern.
> handelt es sich tatsächlich um eine Schwalbe? Welche Baujahr konkret?
Es ist eine S51, ich habe mehrere Geräte und schon unzählige Schalben 
restauriert und für andere wieder fit gemacht.
>
>> Zu  Beginn war das eine einzige Diode, welche ich dann mit einem
>> Brücken-Gleichrichter getauscht habe
> Warum das? Dann wird der Akku je umso eher überladen.
> Woher kommt diese Idee bzw. Empfehlung?
Gar nicht, ich habe die letzten 4 Jahre ne Laufleistung von 14.000km und 
der Akku ist oft schwach (Blinker etc), da ich auch das Rücklicht, 
Bremslicht, Birnen für die Tachos über die Batterie laufen lasse. Der 
Umbau funktionierte wesentlich besser als das mit der Drosselspule der 
Fall war. Zudem - wenn du auch Simsonfahrer warst, kennst du sicher das 
Problem, dass beim Bremsen erstmal hinten gar nix mehr leuchtet (zwar 
nicht lang aber trotzdem nicht lobenswert) bis das Bremslicht endlich 
angeht. Problem eben 6V Bordspannung.

Deswegen den Brückengleichrichter um mehr Energie bereitzustellen, das 
auch die letzten 4 Jahre ohne Probleme funktioniert hat.

>
>> Allerdings
>> möchte ich eigenltich auch verhindern das die Batterie zu stark geladen
>> wird und deswegen sollte bei einer gewissen Spannung der Akku nicht mehr
>> geladen werden.
> An sich löblich, der Gedanke.
> Man sollte aber rel. genau über die Zusammenhänge Bescheid wissen und
> nichts machen, was nicht wirklich erprobt ist. Im schlechtesten Fall
> brennt dir nämlich die ganze Karre ab, wenn du da unqualifiziert dran
> rumpfuschst.
Beschreibe mir "abbrennen". Im schlimmsten Fall gehen meine Spulen, bzw. 
meine Ladeanlage kaputt, ggf. noch der Akku. Die SPulen hab ich hier auf 
Lager und die Ladeanlage, kostest wahrscheinlich höchstens einige Euro. 
Bauteile hab ich auch genügend da.


>> ist ja eigentlich nen Kurzschluss.
> Nein, das ist kein Kurzschluss. Es ist eine geregelte Last, welche die
> Spannung eben auf Nennspannung hält. Genau das macht sonst der Akku.
Mein Fehler, du hast natürlich recht, sowie auch der Vorredner.

>> Demnach wollte ich einfach selber mal testen ob ich in der Lage wäre
>> eine Schaltung aufzubauen, bei der ab einer gewissen Batterie-Spannung
>> die Batterie vom Laden gekappt wird ohne das über einen Parallelregler
>> irgendwie Energie verbraten wird.
> Und nach welche Kriterien willst du das umsetzen.
> Alleine die korrekte Bestimmung der Ladeschlusspannung ist nicht
> einfach.

Beitrag "Ladeschlußspannung bei Blei-Akkus"

> Die hängt unter anderem auch von der Temp. des Akkus ab.
> Wenn deine Schaltung tatsächlich aktiv wird, möcht eich vermuten, dass
> dein Akku nicht mehr ordenltich voll geladen wird.

> Gut, gerade bei so einfacher Elektrik wie bei der Schalbe macht das wohl
> nicht mal viel aus. Die bkommt man auch ohne Akku noch an, sofern die
> Zündung, Vergaser und Kerzen gut eingestellt sind und die Lichtmaschie
> in Ordnung ist.
Zündung und die Bordelektrik sind zwei paar Schuhe.

>> Meine Idee war es über einen PNP
>> Transistor die Batterie zu schalten und via einen NPN Transistor die
>> Basis vom PNP zu kontrollieren. Kurzum, Batteriespannung < Schwellwert
>> -> NPN leitet und somit auch PNP. Batteriespannung >= Schwellwert -> NPN
>> leitet nicht mehr und damit sperrt auch der PNP.
> Was auch immer du das basteln wirst, es wird vermutlich nicht gut
> funktionieren und die zuverlässigkeit des systems erheblich reduzieren.
Man kann natürlich immer bemängln das etwas nicht funktioniert ohne auf 
die Schaltung direkt einzugehen. Wenn es mir zu viel Arbeit wäre und ich 
keine Lust auf neue Erfahrungen legen würde, bzw. meinen Horizont auch 
außerhalb der Mechanik und Numerik zu erweitern, dann würde ich einfach 
eine Vape kaufen und alles wäre erledigt.

>> Ich hab da jetzt länger rumgetan und hab letztenendes zudem mit einem
>> OP-Verstärker gearbeitet. Laut LT-Spice funktioniert das schematisch
>> auch. Als Beispiel habe ich ne 12V Spannung mit der ein Kondensator
>> geladen wird. Während dieser aufgeladen wird, brennt zugleich eine
>> Kontoll LED. Sobald ein Schwellwert von ca. 5V am zu ladenden C erreicht
>> wird, wird über den OP die Ladung des C's und die LED über den PNP
>> gekappt.
> Wen man etwas mit Spice erfolgreich simuliert hat, heißt das noch lange
> nicht, dass es in Praxis überhauüt funktioniet, geschweige denn dass mes
> zuverlässig unter allen Störeinflüssen geht. Oder hast di die Störunge
> auch alle mit simuliert?
Das ist durchaus klar.

>> OPAmp verwende (ist ganz neu für mich). Was meint ihr dazu? Ist das
>> großer Schwachsinn den ich mir da ausgedacht habe?
> Ich rate dir ab, die Schwalbe so zu vermurksen.
> Persönlich bin ich einige Jahre auch Schalbe gefahren und habe auch viel
> dran gebastelt, wenn es den nötig war. Aber das ist sehr lange her.
Die OPAmps habe ich noch nie angerührt. Nach einem Wochenende und einer 
kleinen Literaturrecherche ist das alles sehr klar geworden. Ein 
wunderbares Bauteil. Wieso sprichst du ständig vom Pfusch und Murksen 
und wieso gehst du nicht auf diese Schaltung ein?


> Ich könnte dir aber jemanden vermitteln, der auch heute noch sehr aktiv
> Schwalbe fährt und auch sonst ein sehr großes Erfahrungswissen bezüglich
> alter DDR-Mopeds hat.
Ich kenn diesbezüglich auch viele Kollegen.

Auch wenn deine Antwort überhaupt keinen Bezug auf meine Schaltung hat, 
trotzdem danke für deine ausführliche Antwort.

[Tobias H. (shor-ty)]

Hp M. schrieb:
> Shor-ty schrieb:
>> Wäre es nicht auch möglich den Thyristor so zu steuern, dass er öffnet
>> sobald die Betriebsspannung erreicht ist?
>
> Nein, einen Thyristor kann man nur einschalten. Das Abschalten passiert
> von allein und erst im Strom-Nulldurchgang (Kommentare von Trolls, die
> mal das Wort GTO gelesen haben, sind nicht willkommen).
> Allenfalls könnte man oberhalb einer bestimmten Akkuspannung einen
> Phasenanschnitt machen oder komplette Zyklen weglassen.
> Das zweite Verfahren ergibt eine wellige Versorgungsspannung und eine
> hohe Wechselstrombelastung des Akkus, die diesem schaden könnte, und ein
> Phasenanschnitt ist wegen der stark veränderlichen Frequenz nicht ganz
> trivial.
Die Standardladeanlage besteht aus einer Diode, somit hat man ne sehr 
starke Welligkeit. Die wurde ja bereits durch den Gleichrichter 
geändert.
Das mit dem Thyristor is jetzt auch klar. Eigenltich dumm von mir weil 
ich mit dem Thyristor auch meine Zündung ansteuere und dieser - wie du 
schon gesagt hast - leitend bleibt, bis ein Nulldurchgang kommt.

> Shor-ty schrieb:
>> Da du nicht auf meine Schaltung eingegangen bist,
>> nehme ich stark an das das nicht wirklich was taugt
>
> Könnte man so sagen.

Danke für die Info (:

[Tobias H. (shor-ty)]

Hallo zusammen,

aufgrund der Rückmeldungen werde ich wahrscheinlich den Parallelregler 
realisieren. Ist ja schon erprobt und funktioniert einwandfrei (:

Danke an alle Antworten.
Grüße Tobi

[U. M. (oeletronika)]

Hallo Tobias,
ich nochmal.
Wenn die Brückenschaltung das Problem zu schwacher Akkuladung behebt, 
dann ist das ja erstmal ok. Genug Erprobungszeit war dann ja wohl auch.
Ich meine, wegen dem ständigen Fahren mit Licht haben sich auch die 
Bedingungen etwas geändert. Früher hatte die Lichtmaschine tagsüber eben 
noch genug Zeit ohne die Last der Beleuchtung,den Akku mal zu laden.

> Problem eben 6V Bordspannung.
Ja, das Thema ist lästig. Da hilft nur immer wieder die Kontakte der 
Elektrik zu pflegen. Aller Jahre muß man die Flachstecker putzen und 
evtl. auch erneuern. Zum Glück gibt es ja heute auch deutlich besseres 
Material.

Wenn möglich, würde ich heute sofort auf LED-Beleuchtung umstellen.
Problem ist natürlich immer die Zulassung für solche Umbauten.
Selber dran basteln darf man der Beleuchtung ja erstmal gar nicht, auch 
wenn die Situation dadurch deutlich besser würde.
Am Fahrrad habe ich das schon mal gemacht, aber da kräht auch kaum ein 
Hahn, wenn die Lampe nicht zugelassen ist.

> Beschreibe mir "abbrennen".
Im wörtlichen Sinne meinte ich abbrennen.
> Im schlimmsten Fall gehen meine Spulen, bzw.
> meine Ladeanlage kaputt, ggf. noch der Akku.
Nö, ich meine es können sich Teile übermäßig erhitzen, Kabel können 
glühen und wenn dies das nahe dem Motor ist, können solche sehr heißen 
Teile der Elektrik auch schnell mal zu Zündquelle für Benzin und Öl 
werden.

Also mußt du bei allem immer abschätzen, was im Fehlerfall passieren 
kann und notwendige Gegenmaßnahemen überlegen (z.B. zuverlässige 
Schaltungen und Steckverbindungen, sichere Isolation, die auch nicht mal 
irgend wo durchscheuert, Absichern von Kurzschlüssen (auch Halbleiter-> 
Transistor)  mit Sicherungen, ausreichende Kühlung such für den Wost 
Case, wenn max. Energie im Transistor verheizt wird usw.

> Die OPAmps habe ich noch nie angerührt. Nach einem Wochenende und einer
> kleinen Literaturrecherche ist das alles sehr klar geworden. Ein
> wunderbares Bauteil. Wieso sprichst du ständig vom Pfusch und Murksen
> und wieso gehst du nicht auf diese Schaltung ein?
Weil ich aus deiner Fragestellung abgeleitet habe, dass du zu der 
Thematik noch nicht viel Erfahrung hast. Ein OPV alleine macht gar 
nichts.
Der braucht z.B. eine ordentliche Stromversorgung und eine 
Referenzspannung ist auch noch nötig. Schaltungen mit OPV können auch 
total spinnen und in einem mit Störungen verseuchten Bordnetz braucht es 
einige Erfahrungen im Schaltungsdesign.

Bei der Schaltung oben habe ich einige Zweifel.

So irgendwie wird die sich das wohl bei ungefähr 7V einstellen.
Aber was nützt das? Driftet die Spannung eher gegen 7,5V, dann wird der 
Akku doch überladen, driftet sie unter 7V, dann wird er eher zu wenig 
geladen.
Ein leichstes Überladen (Überladen mit mit rel. geringem Strom) soll 
aber die Sulfatisierung der Platten behindern. Das wäre also eher 
positiv.
Starke Überladen (mit hohem Ladestrom) geht bei der schwachen 
Lichtmaschine IMHO eh schlecht.
Leichtes Überladen der Zellen garantiert auch eine gleichbleibende 
kapazität. Bei regelmäßigem Teiladen können die Zellen rel. weit in der 
Kapazität auseinander driften. Im schlimmsten Fall führt das zu 
Frühausfall wegen Tiefentkladung der schwächsten Zelle.

Sowohl die Dioden als auch die Z-Dioden haben alle gewisse Toleranzen.
In Summe kommen da schon mal um 100mV oder mehr zusammen.
Gut, das könnte man noch irgendwie prüfen und evtl. auch abgleichen.
Die Flusspannung hängt auch vom Diodenstrom ab.

Alle pn-Übergänge (Dioden, U_be vom Transistor) haben zusätzlich einen 
gewissen Temperaturgang. Bei Si-Dioden nimmt man ca. -2mV/K an. Also je 
heißer, desto niedriger die Flußspannung.
Bei einem Temperaturbereich von von -0°C bis +60°C sind das schon mal 
ca. 120mV für eine einzige Diode. Mit D2 und D3 hast du schon mal 2 in 
Reihe also über 200mV Temperaturdrift.
Die Dioden D4/D5 kommen nach dazu. Der Temperaturgang von einer 
5,1V-Z-Diode dürfte nicht so kritisch sein.

Die U_be des Transistor geht auch noch ein. Da dessen Temp. nicht nur 
von der Umgebungstemp. sondern auch noch stark vom Strom und der Kühlung 
abhängig ist, wird dessen Drift eher noch mehr ausmachen, z.B. 0-120°C 
macht bis über 200mV Drift aus. Dabei ist die Chiptemp. des Trans. 
relant, nicht dessen Temp. außen am Gehäuse.

Allerdings kompensiert sich die Drift von U_be des Trans. teilweise mit 
den Dioden D1 + D2.
Den Temperaturgang des Blei-Akkus müßte auch noch berücksichtig werden.
Hier gibt es eine Info dazu:
http://www.elkoba.com/blog/die-ladespannung-beim-bleiakku-im-verhaeltnis-zur-temperatur/

Evtl. kompensiert der sich zumindest teilweise mit den Driften der 
ganzen Schaltung aber das geht dann doch in "Kaffesatz lesen" über.
Ohne genaue Berechnungen oder besser Versuche am realen Objekt kann ich 
dazu keine Aussagen mehr machen.
Ob die Schaltung also tatsächlich Sinn macht oder eher nix bringtm, 
außer Aufwand, das kann ich nicht sagen. Der Rest meiner Argumente steht 
ja oben, auch wenn sie dir so nicht gefallen.

Ich selbst habe schon Ladeschaltungen für empfindliche Blei-Gel-Akkus 
entworfen. Dazu gibt es z.B. diesen IC:
http://datasheets.maximintegrated.com/en/ds/ICL7665.pdf
mit dem die Unterspannungüberwachung also auch die Umschaltung von 
Voll-Laden auf Erhaltungs-Laden gemacht werden kann.

Dazu wird dann auch ein Thermistor eingesetzt, der die Drift der 
Ladeschlussspannung kompensiert.
Das alles ist aber sehr komplex und für deinen Anwendungsfall auch IMHO 
ziemlich überflüssig.
Gruß Öletronika

[Tobias H. (shor-ty)]

Hallo Öleletronika,

danke für die sehr ausführliche Antwort, auch bezugnehmend auf die 
Halbleitertechnik.


U. M. schrieb:
> Hallo Tobias,
> ich nochmal.
> Wenn die Brückenschaltung das Problem zu schwacher Akkuladung behebt,
> dann ist das ja erstmal ok. Genug Erprobungszeit war dann ja wohl auch.
> Ich meine, wegen dem ständigen Fahren mit Licht haben sich auch die
> Bedingungen etwas geändert. Früher hatte die Lichtmaschine tagsüber eben
> noch genug Zeit ohne die Last der Beleuchtung,den Akku mal zu laden.
Ja früher war das schon anders. Es geht auch wenn ich auf dem Land 
fahre, aber in der Stadt mit viel Geblinke ist da der Akku schon mal 
schnell am Ende UND natürlich die Tatsache des Fahrens mit Licht.


>> Problem eben 6V Bordspannung.
> Ja, das Thema ist lästig. Da hilft nur immer wieder die Kontakte der
> Elektrik zu pflegen. Aller Jahre muß man die Flachstecker putzen und
> evtl. auch erneuern. Zum Glück gibt es ja heute auch deutlich besseres
> Material.>

> Problem ist natürlich immer die Zulassung für solche Umbauten.
> Selber dran basteln darf man der Beleuchtung ja erstmal gar nicht, auch
> wenn die Situation dadurch deutlich besser würde.
> Am Fahrrad habe ich das schon mal gemacht, aber da kräht auch kaum ein
> Hahn, wenn die Lampe nicht zugelassen ist.

Leider - ja! Ich werde sowieso auf 12V umrüsten, da ich für die 
derzeitige Maschine keine Papiere habe und diese beim KBA beantragen 
werde. Glücklicherweise gibt es her ja eine extra Stelle für die DDR 
Geräte.


> Also mußt du bei allem immer abschätzen, was im Fehlerfall passieren
> kann und notwendige Gegenmaßnahemen überlegen (z.B. zuverlässige
> Schaltungen und Steckverbindungen, sichere Isolation, die auch nicht mal
> irgend wo durchscheuert, Absichern von Kurzschlüssen (auch Halbleiter->
> Transistor)  mit Sicherungen, ausreichende Kühlung such für den Wost
> Case, wenn max. Energie im Transistor verheizt wird usw.

Stimmt ich dir zu. Ähnlich beim programmieren ;) Leidiges Thema.

>> Die OPAmps habe ich noch nie angerührt. Nach einem Wochenende und einer
>> kleinen Literaturrecherche ist das alles sehr klar geworden. Ein
>> wunderbares Bauteil. Wieso sprichst du ständig vom Pfusch und Murksen
>> und wieso gehst du nicht auf diese Schaltung ein?
> Weil ich aus deiner Fragestellung abgeleitet habe, dass du zu der
> Thematik noch nicht viel Erfahrung hast. Ein OPV alleine macht gar
> nichts.
> Der braucht z.B. eine ordentliche Stromversorgung und eine
> Referenzspannung ist auch noch nötig. Schaltungen mit OPV können auch
> total spinnen und in einem mit Störungen verseuchten Bordnetz braucht es
> einige Erfahrungen im Schaltungsdesign.

Die Stromversorgung und die Referenzspannung könnte man ja 
bereitstellen, das wäre meines Erachtens nicht so das Problem. 
Allerdings ist das Bordnetz wirklich mit extremen Störungen versaut, da 
geb ich dir recht. Zumal das Zündsignal oft auf allen Leitungen liegt 
(sofern Originalbau). Selbst auf dem 35W Frontscheinwerfer sehe ich via 
Oszilloskop die Peaks der Zündung. AN das hatte ich noch nicht gedacht, 
danke für die Info.


> Bei der Schaltung oben habe ich einige Zweifel.

Ich nehme an das du auf den Parallelregler abzielst. Der funktioniert 
laut Forenberichten sehr gut und der Kühler wird auch handwarm, somit 
arbeitet der auch in den Fällen in den er zum Einsatz gekommen ist.

> So irgendwie wird die sich das wohl bei ungefähr 7V einstellen.
> Aber was nützt das? Driftet die Spannung eher gegen 7,5V, dann wird der
> Akku doch überladen, driftet sie unter 7V, dann wird er eher zu wenig
> geladen.

Die Schaltung oben war nicht nachgerechnet und sollte nur ein Beispiel 
des Parallelregler geben. Sollte ich sowas mit in mein Boardnetz 
aufnehmen, dann würde ich natürlich auch diverse Messungen im Laufenden 
Betrieb machen. Zudem wird erst der Langzeitversuch am Objekt 
Rückschlüsse erlauben. Ich hab während meiner Arbeit hier in Österreich 
einfach einige Zeit am Abend und am Wochenend mir darüber etwas Gedanken 
zu machen und ich finde es ganz amüsant.

> Ich selbst habe schon Ladeschaltungen für empfindliche Blei-Gel-Akkus
> entworfen. Dazu gibt es z.B. diesen IC:
> http://datasheets.maximintegrated.com/en/ds/ICL7665.pdf
> mit dem die Unterspannungüberwachung also auch die Umschaltung von
> Voll-Laden auf Erhaltungs-Laden gemacht werden kann.

Diesbezüglich gibt es glaub ich sogar einen Laderegler für Blei-Akkus 
(12V). Ich glabue da mal was gelesen zu haben.
Danke nochmals für deine Auskunft.


Grüße Tobi

[Tobias H. (shor-ty)]

Hallo,

um die Sache noch zu ergänzen. Zum vorherigen Post meinte ich dieses 
Bauteil: PB137ACV.