Stromsenke Teil II ...

[Dominik Schmidt]

Moin !

Ich habe noch ein bisserl weitergesucht und bin irgendwann über einen
Beitrag von Winfield Hill gestossen. Er hat dort eine Schaltung gepostet,
die dem recht nahe kommt was ich suche ...

Hier die Schaltung (am besten im Notepad betrachten):
_____________________________________________________________________
| |
| ,-- R1 2.2k --+---|<|---+--o --o \o--, 0 to 25A current sink |
| | | 1n4148 | on-off | 4.5 to 25V compliance |
| +---, U2 | D1 R3 switch / |
| U1 | | LM358__| 100 / (5) 2n3055 or better, bolt |
| \_|_ 10k | \ | Q1 | directly to 250W heat sink, |
| /_\ pot <---|+ \ |/ 2n4401 | insulate sink and use a fan |
| | set | >--+--| +=====+=====+=====+=====+==(O) |
| | 0-25A ,--|- / | |\V Q2 | | | | | + |
| | | | |__/ | | |/ | | | | |
| +---' | | | +--o ---| | | | | |
| | +--||-|----' | |\V Q3 | Q4 | Q5 | Q6 | |
| | | C1 0.01uF | | |/ |/ |/ |/ |
| | R2 | R4 '---| ---| ---| ---| |
| | 10k | 10k |\V |\V |\V |\V |
| | | | | | | | | |
| | '-----|---------|--o -----------+ | | | |
| | | | | | | | |
| '-------------+---------+--o ----, Rs1 Rs2 Rs3 Rs4 |
| \ | | | | - |
| U1 = LM385-1.2 '----+=====+=====+=====+==(O) |
| 1.22V reference four 0.20-ohm 10W wire-wound |
|_____________________________________________________________________|

Nuja, wie schon im ersten Posting geschrieben sind meine Analogschaltungs
Kenntnisse etwas verstaubt ...
Vielleicht könnt ihr mir ja noch den ein oder anderen Tip geben zu der
Schaltung.

Wie schon mal geschrieben würde ich gerne über 20 Zellen kommen. Das macht
dann in etwa 30V. Sagen wir also generell es soll bis 30 Zellen gehen. Dann
hätten wir 45V und sind auf der "sicheren Seite". Dann müsste man wohl
folgendes ändern:
Der OP muss 45V abkönnen (hat da jemand einen Vorschlag)?
Q1-Q6 müssten auch 45V vertragen. Für Q2-6 hätte ich evtl. schon eine
Alternative zu dem 2n3055. Und zwar der BD249C oder der BDW84D.

Wie könnte man denn diese Schaltung so umgestallten, dass man zur Versorgung
des OP nicht den angeklemmten Akku, sondern eher eine eigenständige
Stromversorgung nutzt? Geht das überhaupt?

Als Kühlkörper hätte ich auch schon was gefunden. Bei Konrad gibt es einen
Kühltunnel (Bestnr. 166111-62). Der ist mit Lüfter. Zur Not könnte man auch
2 von den Teilen nutzen.

Hoffe jemand hat ein paar Tips für mich.

Greetz Dominik

 

[Thomas Huebner]

Dominik Schmidt schrieb:

Moin !

Ich habe noch ein bisserl weitergesucht und bin irgendwann über einen
Beitrag von Winfield Hill gestossen. Er hat dort eine Schaltung gepostet,
die dem recht nahe kommt was ich suche ...

Hier die Schaltung (am besten im Notepad betrachten):

Nö. NR richtig einstellen.

_____________________________________________________________________
| |
| ,-- R1 2.2k --+---|<|---+--o --o \o--, 0 to 25A current sink |
| | | 1n4148 | on-off | 4.5 to 25V compliance |
| +---, U2 | D1 R3 switch / |
| U1 | | LM358__| 100 / (5) 2n3055 or better, bolt |
| \_|_ 10k | \ | Q1 | directly to 250W heat sink, |
| /_\ pot <---|+ \ |/ 2n4401 | insulate sink and use a fan |
| | set | >--+--| +=====+=====+=====+=====+==(O) |
| | 0-25A ,--|- / | |\V Q2 | | | | | + |
| | | | |__/ | | |/ | | | | |
| +---' | | | +--o ---| | | | | |
| | +--||-|----' | |\V Q3 | Q4 | Q5 | Q6 | |
| | | C1 0.01uF | | |/ |/ |/ |/ |
| | R2 | R4 '---| ---| ---| ---| |
| | 10k | 10k |\V |\V |\V |\V |
| | | | | | | | | |
| | '-----|---------|--o -----------+ | | | |
| | | | | | | | |
| '-------------+---------+--o ----, Rs1 Rs2 Rs3 Rs4 |
| \ | | | | - |
| U1 = LM385-1.2 '----+=====+=====+=====+==(O) |
| 1.22V reference four 0.20-ohm 10W wire-wound |
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Nuja, wie schon im ersten Posting geschrieben sind meine Analogschaltungs
Kenntnisse etwas verstaubt ...

Scheint so. Eigentlich ist alles klar.

Vielleicht könnt ihr mir ja noch den ein oder anderen Tip geben zu der
Schaltung.

So wie dargestellt dürfte die funzen.

Wie schon mal geschrieben würde ich gerne über 20 Zellen kommen. Das macht
dann in etwa 30V. Sagen wir also generell es soll bis 30 Zellen gehen. Dann
hätten wir 45V und sind auf der "sicheren Seite". Dann müsste man wohl
folgendes ändern:
Der OP muss 45V abkönnen (hat da jemand einen Vorschlag)?

Nö. Schalter kann entfallen, extra Stromversorgung. 12 oder 15
Volt-Steckernetzteil dürfte reichen. (genaue Spannung unkritisch)

Q1-Q6 müssten auch 45V vertragen.

Nö. Q2-Q6.

Für Q2-6 hätte ich evtl. schon eine
Alternative zu dem 2n3055. Und zwar der BD249C oder der BDW84D.

Dürften gehen. Kostenvergleich?
2N4401 sollte auch mit etwas gebräuchlichem ersetzt werden.

Wie könnte man denn diese Schaltung so umgestallten, dass man zur Versorgung
des OP nicht den angeklemmten Akku, sondern eher eine eigenständige
Stromversorgung nutzt? Geht das überhaupt?

Ja. S.O.

Als Kühlkörper hätte ich auch schon was gefunden. Bei Konrad gibt es einen
Kühltunnel (Bestnr. 166111-62). Der ist mit Lüfter.

Das ist schön.

Zur Not könnte man auch 2 von den Teilen nutzen.

Könnte (wärmetechnisch) günstiger sein.

Hoffe jemand hat ein paar Tips für mich.

Etwas knapp, dürfte angestaubtes Wissen jedoch sauberpusten.
Hochstromanwendungen sind nicht ohne...

--
Thomas

 

[Dan Oprisan]

Dominik Schmidt wrote:

Wie schon mal geschrieben würde ich gerne über 20 Zellen kommen. Das
macht dann in etwa 30V. Sagen wir also generell es soll bis 30 Zellen
gehen. Dann hätten wir 45V und sind auf der "sicheren Seite".

Das Problem ist die Verlustleistung. Bei 25V und 25A hat man schon 625W die verbraten werden müssen.
Das heisst um die 100W pro Transistor (wenn man die Leistung an den Widerständen vernachlässigt) -
viel zu viel. Wenn du noch mehr Zellen haben willst wird es noch schlimmer: 45V * 25A = 1125W.

Die Lösungen die ich sehe:
1. Mehrere Transistoren parallel schalten + grosse Kühlkörper. Wenn ich mich recht erinnere sprach
man von 60W als praktische Grenze für einen 2n3055.

2. Wenn du hohe Spannungen hast, dann einen dicken Widerstand in serie Schalten, auf den der Teil
der Leistung verbraten wird. Widerstände können heisser werden und benötigen deshalb weniger
Kühlfläche.

 

[Marcel Müller]

Hallo,

Dominik Schmidt schrieb:

Hier die Schaltung (am besten im Notepad betrachten):
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| ,-- R1 2.2k --+---|<|---+--o --o \o--, 0 to 25A current sink |
| | | 1n4148 | on-off | 4.5 to 25V compliance |
| +---, U2 | D1 R3 switch / |
| U1 | | LM358__| 100 / (5) 2n3055 or better, bolt |
| \_|_ 10k | \ | Q1 | directly to 250W heat sink, |
| /_\ pot <---|+ \ |/ 2n4401 | insulate sink and use a fan |
| | set | >--+--| +=====+=====+=====+=====+==(O) |
| | 0-25A ,--|- / | |\V Q2 | | | | | + |
| | | | |__/ | | |/ | | | | |
| +---' | | | +--o ---| | | | | |
| | +--||-|----' | |\V Q3 | Q4 | Q5 | Q6 | |
| | | C1 0.01uF | | |/ |/ |/ |/ |
| | R2 | R4 '---| ---| ---| ---| |
| | 10k | 10k |\V |\V |\V |\V |
| | | | | | | | | |
| | '-----|---------|--o -----------+ | | | |
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| '-------------+---------+--o ----, Rs1 Rs2 Rs3 Rs4 |
| \ | | | | - |
| U1 = LM385-1.2 '----+=====+=====+=====+==(O) |
| 1.22V reference four 0.20-ohm 10W wire-wound |
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Nuja, wie schon im ersten Posting geschrieben sind meine Analogschaltungs
Kenntnisse etwas verstaubt ...
Vielleicht könnt ihr mir ja noch den ein oder anderen Tip geben zu der
Schaltung.

Kleiner Tipp noch:

Die Symmetriesierung von Q3-Q6 ist nicht ganz ohne, insbesondere dann,
wenn die Transistoren nicht gut thermisch gekoppelt sind oder von
unterschiedlichen Herstellern oder Chargen stammen. Also aufpassen!

25A würde ich durch die 4 Transistoren nicht schicken wollen. Da würde
ich lieber 8 nehmen. (Emitterwiederstände entsprechend größer) Das
Symmetriesierungsproblem ist wirklich nicht zu unterschätzen, da die
Transistoren einen positiven Rückkopplungskoeffizienten haben (wärmer ->
mehr Strom). Wenn man das vermeiden will, muss man MOSFETs nehmen. Bei
denen ist es andersrum.

Deshalb würde ich auch dringend empfehlen, statt R2 zu /jedem/
Emitterwiderstand einen Widerstand zu legen. Dann kompensieren sich die
Symmetrieprobleme zumindest bei der Regelung. Der Wert sollte so
bemessen sein, dass an -In eine Impedanz von ca. 3kOhm rauskommt. Also
bei 4 Endtransistoren rund 12k.

Wir habe eine ähnliche Anwendung mit 2N3055 im Einsatz, allerdings für
bis zu 600A und natürlich mit wesentlich mehr Transistoren (knapp 200)
und auch größeren Emitterwiderständen, das macht die Sache stabiler.

Alternative zu dem 2n3055. Und zwar der BD249C oder der BDW84D.

Das sind ganz schöne Mistdinger. Wenn man genug davon nimmt, aber OK.
(2N3055 ist je nach Hersteller auch zuweilen durchwachsen.)

Wo man bei 45V auf jeden Fall noch aufpassen sollte, ist die
Second-Breakdown Geschichte. Die meisten Transistoren haben nämlich ein
Problem mit länger anhaltenden Gleichströmen bei hohem U(CE). Näheres
verrät das Datenblatt. Da ist üblicherweise eine Grafik drin, die
aufzeigt, welche Werte von U und I gleichzeitig erlaubt sind. Manchmal
sogar für verschiedenen Zeitdauern (hier nicht relevant). Eingeschränkt
wird das zum einen durch die P(tot)-Hyperbel und zum anderen durch den
Second Breakdown - üblicherweise eine Gerade der Form I = a - b U.

Als Kühlkörper hätte ich auch schon was gefunden. Bei Konrad gibt es einen
Kühltunnel (Bestnr. 166111-62). Der ist mit Lüfter. Zur Not könnte man auch
2 von den Teilen nutzen.

Geht, aber größere Temperaturunterschiede vermeiden (s.o.). Als
Kompensationstrick kann man Q2 doppelt ausprägen - für jeden Kühltunnel
einen - und diese überkreuzt mit den Endstufen verkabeln. Das dürfte
ziemlich stabil werden.
Wie gesagt, ich würde sowieso ein paar Endtransistoren mehr nehmen. Dann
passt das ja gut.


Marcel