Lastunabhängig 13,8VDC 72A stabilisieren Trafo Eigenbau

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Autor
Lastunabhängig 13,8VDC 72A stabilisieren Trafo Eigenbau
Suche nach: trafo (15558)

    







BID = 983839

Krizi1986

Gerade angekommen


Beiträge: 18
Wohnort: 2353 Guntramsdorf
 

  


Hallo an alle

Ich habe einen Ringkerntrafo bekommen Sek: 21VAC 72A (Dauerleistung)
Ich möchte mir daraus einen 13,8VDC Transformator bauen welcher nicht unnötig Energie in Wärme umwandelt und ebenso völlig lüfterlos funktionieren soll.
Es ist egal ob der Transformator regelbar ist oder nicht.
wichtig ist einzig das Lastunabhängig die Spannung gesiebt und stabil bei 13,7 - 13,8VDC beträgt.

vielleicht nicht unwichtig dazu zusagen, es werden auch AGM Batterien von Aquamot mit 12Volt und 230Ah parallel daran angeschlossen sein.
sollten die Batterien mal leer sein und der Trafo dadurch die 13,8VDC nicht erreichen kann da die Grenze der Stromstärke (72A) erreicht wurde, (wegen Verbrauchen ect.) sollte der Transformator nicht durchbrennen.

Falls das so überhaupt realisierbar ist, da die Stromstärke mit 72A nicht gerade gering ist.
Wichtig ist wie gesagt nicht zu viel Wärmeentwicklung, muss ohne Lüfter lauffähig sein.

Ich habe bisher noch kein Netzteil mit Regelungen gebaut. Daher bitte ich um Verständnis wenn ich manches was mir erklärt wird doch nochmal hinterfrage.

Vielen Dank an euch alle
Mit freundlichen Grüßen
Andi

BID = 983841

Offroad GTI

Urgestein



Beiträge: 12631
Wohnort: Cottbus

 

  


Zitat :
da die Grenze der Stromstärke (72A) erreicht wurde,
Wenn das Monstrum einen Nennstrom von 72A hat, bekommst du DC-seitig <50A (idealisiert, Faktor 2-0,5) raus. Wenn dann noch Minderungsfaktoren für die Glättung der Spannung einbezogen werden, landest du bei um die 40A.


Zitat :
muss ohne Lüfter lauffähig sein.
Dann bleibt nur ein Schaltregler, und den selbst zu entwickeln ist alles andere als trivial.




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Theoretisch gibt es zwischen Theorie und Praxis keinen Unterschied. Praktisch gibt es ihn aber.

BID = 983843

Krizi1986

Gerade angekommen


Beiträge: 18
Wohnort: 2353 Guntramsdorf


Zitat :
Wenn das Monstrum einen Nennstrom von 72A hat, bekommst du DC-seitig <50A (idealisiert, Faktor 2-0,5) raus. Wenn dann noch Minderungsfaktoren für die Glättung der Spannung einbezogen werden, landest du bei um die 40A.


Ja das Monstrum leistet soviel. Ist ein Ringkerntrafo aus der Industrie.
was du ansprichst bezüglich der Verluste, diese Verluste entstehen wodurch? alleine durch die Elektronik dahinter?
Ich habe den Ringkerntrafo mit einem 1phasen Gleichrichter 174A 800V und 450.000 mF Kondensator gestestet bei 70A Last Umax = 25,7 V und Umin = 24,3 V. verstehe daher nicht wieso hinter der Regelelektronik dann nur noch 40A zur verfügung stehen soll? LG

BID = 983848

Offroad GTI

Urgestein



Beiträge: 12631
Wohnort: Cottbus


Zitat :
verstehe daher nicht wieso hinter der Regelelektronik dann nur noch 40A zur verfügung stehen soll?
Energieerhaltung.
Wenn du die Ausgangsspannung auf 1,4*Un gleichrichtest, kann der Strom ja nicht bei In bleiben. Dann würde die abgegebene Leistung des Trafos ja auch um den Faktor 1,4 größer werden

Daher der grundsätzliche Faktor 0,7 für den Strom bei Gleichrichtung UND Spannungsglättung*. Der weitere Faktor ist dem hohen Ladestrom von Kondensatoren geschuldet. Diese nehmen Spitzenströme (zum Teil) >>In des Trafos auf.

Wird die Spannung nur gleichgerichtet und auf eine ohmsche Last gegeben, gibt der Trafo weiterhin sinusförmige Spannung/Strom ab, und die Nenndaten für Wechselspannung gelten auch nach der Gleichrichtung.

*) Für Stromglättung (bspw. durch eine motorische Last) gilt dies genauso.


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[ Diese Nachricht wurde geändert von: Offroad GTI am  3 Mär 2016 19:51 ]

BID = 983854

Krizi1986

Gerade angekommen


Beiträge: 18
Wohnort: 2353 Guntramsdorf

Ok verstehe, besten Dank für die Erklärung,
aber wie wird das bei solchen DC - DC Wandlern dann bewerkstelligt?
http://www.amazon.de/DC-DC-Wandler-.....2OTW8

ich besitze so ein Teil soll aber in ein Motorboot verbaut werden.
ich habe diesen DC - DC Wandler an einem Einhell 24V 30A Ladegerät angeschlossen. dazu einen 63.000mF Kondensator der so rumlag.
der DC wandler ist regelbar zwischen 10 - 15 Volt, ist auf 14V eingestellt.
ich weiß die Werte jetzt nicht mehr genau, jedoch wenn ich den DC Wandler am Ausgang mit ca. 30A belastet habe, hat dieser vom Einhell Ladegerät aber nur knapp über ca. 20A gezogen, sprich weniger A vom Ladegerät gezogen als am Ausgang ausgegeben. vereinfacht gesagt bedeutet das doch das dieses Ding die Spannung die zuviel ist in Ampere umwandelt. Nachteil ab 25A und/oder einer gewissen Temperatur schaltet sich ein lauter Lüfter ein.

meine Idee wäre eben gewesen etwas in der Art wie diesen DC - DC Wandler für den 72A trafo zu bauen.

BID = 983857

Offroad GTI

Urgestein



Beiträge: 12631
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Zitat :
vereinfacht gesagt bedeutet das doch das dieses Ding die Spannung die zuviel ist in Ampere umwandelt.
Nicht ganz. Das Prinzip lässt sich auch umkehren.


Zitat :
sprich weniger A vom Ladegerät gezogen als am Ausgang ausgegeben
Genau das ist der Trick von Schaltnetzteilen.
https://de.wikipedia.org/wiki/Schaltnetzteil

Dein Wandler gehorcht, wie es sich gehört, dem Energieerhaltungssatz
Pin=24V*20A=480W
Pout=14V*30A=420W
Ergibt einen Wirkungsgrad von 0,875.



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[ Diese Nachricht wurde geändert von: Offroad GTI am  3 Mär 2016 20:16 ]

BID = 983858

Krizi1986

Gerade angekommen


Beiträge: 18
Wohnort: 2353 Guntramsdorf


Zitat :
Nicht ganz. Das Prinzip lässt sich auch umkehren.

Dein Wandler gehorcht dem Energieerhaltungssatz:
Pin=24V*20A=480W
Pout=14V*30A=420W
Ergibt einen Wirkungsgrad von 0,875.


Ok das ist verständlich, klar kann der wirkungsgrad nie 1:1 sein. (schade eigentlich )
und sowas in der Richtung für den 21VAC 72A Trafo umzusetzen geht nicht?
immerhin hatte ich bei 70A rund 25VDC zur verfügung.
dann müsste ich mit der passenden elektronik ja "etwa" den selben Wrkungsgrad wie der Wandler bewerkstelligen können oder? und im Endeffekt bei 13,8V mehr als die 72A rausbekommen und nicht blos nur 40A

BID = 983859

Offroad GTI

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Zitat :
immerhin hatte ich bei 70A rund 25VDC zur verfügung.
Der Trafo kann natürlich eine Leistung > seiner Nennleistung abgeben, wie in diesem Fall 1750W bei 1500VA Nennleistung. Was natürlich nicht heißt, dass er einen Wirkungsgrad >1 hätte
Aber dadurch erwärmt er sich offensichtlich mehr und auf Dauer geht das nicht gut. Er wurde nicht umsonst für eine gewisse Nennleistung gebaut.


Zitat :
und im Endeffekt bei 13,8V mehr als die 72A rausbekommen und nicht blos nur 40A
Ja, mit einem guten Schaltregler könnten 100A drin sein.

Bei der Leistungsklasse müssen aber dir Profis ran, als da beispielsweise wären: http://www.de.tdk-lambda.com/public/


Offtopic :
Nur nebenbei, kannst du mal ein Bild vom 63F Kondensator (dürfte schon eher eine Kondensatorbank sein, was) hochladen?




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[ Diese Nachricht wurde geändert von: Offroad GTI am  3 Mär 2016 20:32 ]

BID = 983861

Krizi1986

Gerade angekommen


Beiträge: 18
Wohnort: 2353 Guntramsdorf

Ok Danke für den Tipp und den Link.
also deiner Meinung nach könnte das mit einem Schaltregler umsetzbar sein?
werde mich mal versuchen schlau zu machen.

also wegen dem Kondensator kann ich dir einen Link schicken welcher es ist. Den ich gemeint habe mit dem ich es getestet habe. Dazu muss ich sagen ich meinte nicht 63Farad das wäre ja wahnsinn sondern Mikrofarad. 68000Mikrofarad hat das Teil und max 63V
auf dem Link stehen auch die Abmessungen, im Moment ist der in dem Einhell Trafo mit 24V 30A verbaut.

http://www.mercateo.at/p/822EL-255%......html

BID = 983863

nabruxas

Monitorspezialist



Beiträge: 9057
Wohnort: Alpenrepublik

Ja, das gibt es fertig. Link in der Militärausführung auch noch mit erweitertem Temperaturbereich.
Du musst aber ein paar Münzen einwerfen.


Alternahoch für kleines Geld:
Shop und Datenblatt
IP67 ist ein kleiner Hinweis, dass kein Fluffy verbaut ist.

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0815 - Mit der Lizenz zum Löten!


[ Diese Nachricht wurde geändert von: nabruxas am  3 Mär 2016 21:05 ]

BID = 983865

Krizi1986

Gerade angekommen


Beiträge: 18
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Zitat :
Ja, das gibt es fertig. Link
in der Militärausführung auch noch mit erweitertem Temperaturbereich.
Du musst aber ein paar Münzen einwerfen.


Hallo nabruxas
Danke für deinen Beitrag,
das Teil schaut auch schon mal ganz interessant aus.
weist du denn was so ein Teil kostet weil du die Münzen angesprochen hast?

Naja bei dem zweiten Teil, das geht schon mal nur bis 60A und es steht dabei das man es mit Lüftern kühlen soll wenn es heiß wird und man die 60A nicht zu lange nutzen soll da es sonst durchbrennen kann. das ist eher unpraktisch


habe aber bereits Einen DC - DC Wandler gefunden auf der Seite der eventuell interessant werden könnte wobei 12V zu gering wäre. Es steht leider nicht dabei ob sich das teil auf 13,8V einstellen lässt.

http://www.current-logic.com/shop/i.....d=335

[ Diese Nachricht wurde geändert von: Krizi1986 am  3 Mär 2016 21:19 ]

BID = 983903

Offroad GTI

Urgestein



Beiträge: 12631
Wohnort: Cottbus

Nochmal zurück auf Anfang.
Wozu überhaupt der Umweg über einen Trafo (und bei den hohen Strömen entsprechend hohen Verlusten im Gleichrichter)?
Sicher, man könnte einen verlustarmen Gleichrichter aus MOSFETs aufbauen. Der verbessert die Gesamtsituation aber nur bedingt.

Ladegleichrichter für den direkten Betrieb an Netzspannung sind da um einiges effizienter.



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[ Diese Nachricht wurde geändert von: Offroad GTI am  4 Mär 2016  9:22 ]

BID = 984009

Krizi1986

Gerade angekommen


Beiträge: 18
Wohnort: 2353 Guntramsdorf


Zitat :
Nochmal zurück auf Anfang. 
Wozu überhaupt der Umweg über einen Trafo (und bei den hohen Strömen entsprechend hohen Verlusten im Gleichrichter)? 
Sicher, man könnte einen verlustarmen Gleichrichter aus MOSFETs aufbauen. Der verbessert die Gesamtsituation aber nur bedingt. 

Ladegleichrichter für den direkten Betrieb an Netzspannung sind da um einiges effizienter. 


Hi offroad GTI,

Sorry habe jetzt einen teil meiner Nachricht wiederum gelöscht. Denn ich habe deinen links völlig übersehen. Ich kannte so einen ladegleichrichter bisher nicht. Danke für den Tipp.
Wobei dennoch wird das teil mehr kosten als der dicke Gleichrichter für meinen Trafo um 50€ und die 3 bestellten 150000mykrofarad Elkos.
Die spule habe ich übrigens auch um nur 50€ bekommen.
So einen ladegleichrichter selbst zu bauen wird kaum möglich sein. Und bestimmt auch nicht gerade billig vor allem nicht ab 1000 Watt aufwärts.
Bei dem Trafo nutze ich einen 174 Ampere Gleichrichter. Sollte der doch heißt werden dann hänge ich eben noch 5 von diesen Riesen Gleichrichter rein und hänge die zusammen.

Habe den Trafo heute mit 30 Ampere getestet hatte aber nur einen 10000 mykrofarad kondensator dran. Spannung trotz der last und des schwachen Elkos bei 25 Volt das Gerät wurde nichtmal irdenwo warm bisher. Und die Trafo Spule ist 10 mal leiser als das dicke aber trotzdem "schwache" 60A Schaltnetzteil von Voltkraft.

Bei dem Trafo geht's eben jetzt nur darum Effizient mittels dc dc Wandler die Spannung auf 13,8v lastunabhängig zu stabilisieren. Und zwar lüfterlos
Lg

[ Diese Nachricht wurde geändert von: Krizi1986 am  5 Mär 2016  0:42 ]

BID = 984015

BlackLight

Inventar

Beiträge: 5204

Der L4970A wurde noch nicht erwähnt? Der Besitzt auch einen Sync-Anschluss - ich finde jedoch nichts dazu ob man durch die Parallelschaltung mehrerer die Strombelastbarkeit erhöhen kann. Günstig sind die auch nicht, was würde denn eine fertige Lösung kosten?

Wie wäre es mit primärseitig Vorregeln (Stelltrafo?) und sekundärseitig mit einer MOSFET-Bank linear nachregeln?

Und warum kein Lüfter? Selbst bei 90% Wirkungsgrad fallen noch 150 W Verlustwärme an und sowas passiv kühlen?

BID = 984018

Ltof

Inventar



Beiträge: 9247
Wohnort: Hommingberg


Zitat :

Und warum kein Lüfter? Selbst bei 90% Wirkungsgrad fallen noch 150 W Verlustwärme an und sowas passiv kühlen?

Eben! Bei der Gesamtleistung halte ich es für eine Utopie, das lüfterlos hinzubekommen.

Es gibt auch leise Lüfter. Oder man baut das Monstrum so ein, dass es nicht stört. In dem riesigen Boot wird ja wohl irgendwo ein Versteck für das Netzteil sein.

Wozu überhaupt ein so großes Netzteil? Schon mal eine Energiebilanz aufgestellt? Reicht nicht ein Bruchteil der Leistung und kurze Spitzenlasten übernimmt der Akku?

Ganz nebenbei gibt es fertige Netzteile für 13,8 Volt, die garantiert günstiger werden, als der Eigenbau.

Wenn ein Netzteil als "Ladegerät" missbraucht wird, muss vorab geklärt werden, wie sich ohne Netzversorgung am Akku verhält. Mag es das überhaupt? Nuckelt es den Akku leer?

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„Schreibe nichts der Böswilligkeit zu, was durch Dummheit hinreichend erklärbar ist.“
(Hanlon’s Razor)


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