Laderegler für Windrad mit ICL7665

Im Unterforum Projekte im Selbstbau - Beschreibung: Selbstbau von Elektronik und Elektro

Elektronik Forum Nicht eingeloggt       Einloggen       Registrieren




[Registrieren]      --     [FAQ]      --     [ Einen Link auf Ihrer Homepage zum Forum]      --     [ Themen kostenlos per RSS in ihre Homepage einbauen]      --     [Einloggen]

Suchen


Serverzeit: 20 2 2025  07:17:54      TV   VCR Aufnahme   TFT   CRT-Monitor   Netzteile   LED-FAQ   Oszilloskop-Schirmbilder            


Elektronik- und Elektroforum Forum Index   >>   Projekte im Selbstbau        Projekte im Selbstbau : Selbstbau von Elektronik und Elektro


Autor
Laderegler für Windrad mit ICL7665
Suche nach: laderegler (760)

    







BID = 483207

XXLRay

Gerade angekommen


Beiträge: 7
 

  


Ich habe ein Windrad und möchte damit einen 12V Bleiakku laden. Der Akku soll fest installiert werden und eine Außenbeleuchtung speisen.
Momentan treibt das Windrad einen bürstenlosen Gleichstromgenerator an, aber in späteren Experimentierstufen wäre auch ein umgebauter Motor mit selbsterregender Läuferwicklung denkbar.
Die Spannung des Windrades kann ohne weiteres zwischen 0V und 60V (wenn nicht mehr) schwanken. Die erzeugte Spannung wird gleichgerichtet, so dass die Schaltung mit mehr oder weniger schönem Gleichstrom versorgt wird.
Der Laderegler muss über einen Überspannungs sowie Tiefentladeschutz verfügen und da bin ich auf den ICL 7665 gestoßen.
Ich hatte überlegt, den folgendermaßen zu beschalten:

Keine Links zu Werbeschleudern - Um die Grafik passend zu verkleinern > paint verwenden! - imageshack.us


1. Entdeckt jemand grobe Fehler an der Schaltung?

2. Wäre eine andere Lösung sinnvoller?

3. Wäre aufgrund der großen Spannungsschwankungen ein dicker Kondensator am Eingang sinnvoll?

4. Insbesondere in Sachen Spannungsabschaltung bei Auslösung des Tiefentladeschutzes bin ich mir nicht sicher, ob ich das wirklich über einen selbstleitenden MOSFET oder doch lieber über ein Relais regeln soll und wie ich das ganze dimensionieren soll.

5. Außerdem weiß ich auch nicht genau, welcher MOSFET für T1 am besten geeignet sein könnte.

6. Wenn die Schaltung funktioniert, überlege ich als nächste Ausbaustufe, noch einen Step-Up-Regler vorzusehen, der auch bei geringen Eingangsspannungen die nötige Ladespannung für die Batterie zur verfügung stellen soll. Ist das sinnvoll? Wäre dafür ein LM337 oder LM2577 geignet?

7. Habe ich etwas vergessen, das ihr braucht, um mir weiterhelfen zu können?

[ Diese Nachricht wurde geändert von: XXLRay am 20 Dez 2007 11:11 ]

BID = 483240

Ltof

Inventar



Beiträge: 9349
Wohnort: Hommingberg

 

  

Da die Schaltung aus dem Akku versorgt wird, ist unwahrscheinlich, dass diese von den (Strom-) Schwankungen auf der Speiseseite viel mitbekommt.

Interessanter als die Leerlaufspannung des Generators ist der zu erwartende Ladestrom. Dementsprechend ist T1 und der dazugehörige Bratwiderstand zu dimensionieren. Schließlich muss hier gegebenenfalls die ganze Leistung des Windgenerators vernichtet werden. Wenn es ein permanenterregter Gleichstromgenerator ist, bietet sich ein direktes Kurzschließen des Generators noch vor der Diode an. Dann reicht der Transistor alleine und der muss nur eine verhältnismäßig geringe Verlustleistung verbraten. Der Generator wird in der Drehzahl durch den Kurzschluß heruntergewürgt, was die Lebensdauer der Lager erhöht. Ein relativ kleiner Widerstand sollte auch bei der Kurzschlußvariante vorgesehen werden, um den Generator nicht allzu abrupt abzubremsen.

Statt eines selbstleitenden FET für T2 zu nehmen (es wird schwer, einen passenden zu finden), nimm lieber einen P-Kanal-MOSFET. Oder noch schöner: Ein PROFET. Der verhält sich wie ein Relais und hat auch noch Überstrom- und Übertemperaturschutz. Je nach Höhe des zu erwartenden Laststromes sind das z.B. BTS409, BTS426, BTS432, BTS442.

Gruß,
Ltof

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

BID = 483250

XXLRay

Gerade angekommen


Beiträge: 7

Danke für deine Antwort.
Die PROFETs sind ja recht teuer. Ich hatte gehofft, dass es mit einem MOSFET günstiger geht. Du meinst also, man könnte für T2 einen selbstleitenden p-Kanal MOSFET nehmen oder wäre ein selbstsperrender besser, den man über einen Inverter (bzw. gebrücktes NAND) ansteuert?
Ich möchte halt auch insbesondere bei niedrigen Windstärken möglichst wenig Verlustleistung haben.
Ich denke, wenn ich mit einem Entladestrom von 10A rechne, bin ich auf der sicheren Seite. Deswegen sollte ein BTS 432 ausreichend sein.
Wenn ich das richtig sehe ist der BTS 432 leitend, wenn an IN eine positive Spannung anliegt. Deswegen müsste auch dieser ja über einen Inverter angesteuert werden. Sehe ich das richtig?

BID = 483262

Ltof

Inventar



Beiträge: 9349
Wohnort: Hommingberg


Zitat :
XXLRay hat am 20 Dez 2007 15:10 geschrieben :

Du meinst also, man könnte für T2 einen selbstleitenden p-Kanal MOSFET nehmen oder wäre ein selbstsperrender besser, den man über einen Inverter (bzw. gebrücktes NAND) ansteuert?

Wie schon angedeutet: ich bezweifle, dass es überhaupt entsprechend niederohmige selbstleitende MOSFETs gibt. Egal, ob P- oder N-Kanal. Allerdings habe ich noch nicht danach gesucht. Als P-Kanal-FET fällt mir der IRF4905 ein. Trotz des höheren Preises finde ich die PROFETs irgendwie schöner, weil sie Schutzmaßnahmen an Bord haben. Je nach verwendetem Transistor und der Polarität des Steuersignales musst noch invertiert werden.

Der Input der PROFETs darf nicht die volle Spannung abbekommen. er ist für Logikpegel spezifiziert. Wenigstens ein Widerstand zur Strombegrenzung muss davor. Ich würde ihm aber zusätzlich eine externe Z-Diode spendieren.

Der Ansatz mit dem Batterie-Überwachungs-IC gefällt mir. Ich habe das Datenblatt jetzt nicht genau studiert. Kann das IC die LEDs wirklich treiben?

Gruß,
Ltof

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

BID = 483285

XXLRay

Gerade angekommen


Beiträge: 7

Ich denke für T2 würde ich wirklich auf den BTS 432 zugreifen. Für T1 würde es bei entsprechendem Shuntwiderstand zwar sicherlich auch ein MOSFET tun, aber ich denke ich werden den BTS 409 nehmen oder spricht da etwas gegen?

Die Ausgänge OUT1 und OUT2 können 25mA liefern (Datenblatt S.2 oben). Ich denke, ich werde da auch Low Current LEDs zurückgreifen, die nur 2mA benötigen. Wenn ich das im Datenblatt richtig gelesen habe, benötigt der BTS 432 nur 5mA (Datenblatt S.2) am Eingang (Datenblatt S.2). Das sollte dann also passen.

Da T2 ja sperren soll, wenn ein "high" Signal an OUT2 ist, müsste das Signal noch invertiert werden, oder? Dementsprechend käme die ZD5 parallel zum Eingang des Inverters, ja?

BID = 483299

Ltof

Inventar



Beiträge: 9349
Wohnort: Hommingberg


Zitat :
XXLRay hat am 20 Dez 2007 17:46 geschrieben :

aber ich denke ich werden den BTS 409 nehmen oder spricht da etwas gegen?
Ja, ich würde die zu verbratende Leistung auf den Transistor und den Widerstand verteilen. Du hast immer noch nicht geschrieben, wieviel Leistung das Windrad maximal bringt.

Zitat :

ich werde da auch Low Current LEDs zurückgreifen

Meist sind superhelle LEDs heller als bei gleichem Strom betriebene Low-Current-LEDs.

Zitat :
Wenn ich das im Datenblatt richtig gelesen habe, benötigt der BTS 432 nur 5mA

Du hast es falsch gelesen. Das sind die maximum Ratings.

Zitat :

Dementsprechend käme die ZD5 parallel zum Eingang des Inverters, ja?
Das ist völliger Unfug. Die Z-Diode muss parallel zum Eingang des BTS und davor noch ein Widerstand. Was für einen Inverter willst Du nehmen? CMOS?

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

BID = 483313

XXLRay

Gerade angekommen


Beiträge: 7

Ich rechne mit einer maximalen Leistung von 60W. Ich habe aber vor, später größere Anlagen zu bauen und möchte die (neu dimensionierte) Schaltung dann auch für diese verwenden. Fürs erste reicht es aber, wenn wir von 60W ausgehen.

Die LED soll ja auch gar nicht hell sein. Die sind ja wirklich nur als Statusanzeige gedacht.

Naja, aber dann bin ich doch mit 5mA als Eingangsstrom auf der sicheren Seite oder?

Ehrlich gesagt hatte ich wirklich überlegt, einen CMOS-Inverter zu benutzen.
Ich glaube, ich bemühe mal meine bescheidenen ASCII-Künste, um zu verstehen, wie du das meinst:


Code :


Uin -------------
------ |
| 7665 |-- |
------ | |
- |
R5 | | |
- |
| ------
o--| 432 |--o Uout
| ------
| |
- -
ZD5 ^ | | R6
| -
| |
GND -------------------o


Ist das die Beschaltung, wie du sie meintest? Das Problem dabei ist, dass der 7665 ein high Signal an OUT2 hat, wenn die Entladespannung erreicht ist. Dadurch wird dann aber der 432 leitend. Es sollte aber genau umgekehrt sein, nämlich so, dass der 432 den Lastkreis trennt sobald die Entladespannung erreicht ist.

edit:

Hmm, ich bin etwas verwirrt. OUT1 wird bei Auslösung auf LOW gezogen und OUT2 bei Auslösung auf HIGH. Im Grunde bräuchte ich es ja umgekehrt. Jetzt bin ich am überlegen, ob ich den 7665 auch genau umgekehrt beschalten kann, als im Datenblatt Figure 5 S. 8 beschrieben ist. Zumindest deutet Figure 8 S. 10 darauf hin, da dort auch OUT1 zur Spannungsabschaltung genutzt wird.

[ Diese Nachricht wurde geändert von: XXLRay am 20 Dez 2007 19:29 ]

BID = 483513

XXLRay

Gerade angekommen


Beiträge: 7

Ich hab die Schaltung jetzt nochmal neu zusammengemalt:

Keine Links zu Werbeschleudern - Um die Grafik passend zu verkleinern > paint verwenden! - imageshack.us

Meint ihr, das könnte so funktionieren? Sind die Widerstände R5 und R2 an T1 und T2 wirklich notwendig?

BID = 483537

Ltof

Inventar



Beiträge: 9349
Wohnort: Hommingberg


Zitat :
XXLRay hat am 21 Dez 2007 12:41 geschrieben :

Sind die Widerstände R5 und R2 an T1 und T2 wirklich notwendig?
Nein. Das hätte Dir das Datenblatt auch sagen können.

Komisch, ich dachte Du wolltest auch ein wenig auf die Kosten schauen. Hast Du mal überlegt, was R1 kostet, wenn der 60 Watt verbraten soll? Man könnte statt des Widerstandes ein paar hübsche Halogenlampen nehmen. Das spart die LED ein.

BTS405 - ist das ein Schreibfehler?

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

BID = 483544

XXLRay

Gerade angekommen


Beiträge: 7

Naja, im Datenblatt steht, dass die zur "besseren Absicherung" benötigt werden. Das steht aber nicht, ob die nun für meinen Fall wirklich notwendig sind.

Ich hatte in der Tat vor, für den R1 ne LAmpe zu nehmen

Der BTS405 muss natürlich ein BTS409 sein.

Du meinst also, ich könnte das Ganze dann mal so (ohne R2 und R5) zusammenbraten, ja?

Wäre es denkbar, zwischen D1 und dem Abgriff von T1 nen Step-Up-Regler einzuschieben, damit man immer die nötige Ladespannung für den Bleiakku hat?

Wenn ja, gibts da einen fertigen IC? Ich hab bisher nur welche für 5V, 10V, 15V,... gefunden. Alle einstellbaren, Die ich ich entdecken konnte, waren Festspannungsregler, die Überspannung einfach verbraten. Ich möchte ja aber in der Lage sein, Überspannung unter Umständen auch nutzen zu können.

BID = 483547

Ltof

Inventar



Beiträge: 9349
Wohnort: Hommingberg


Zitat :
XXLRay hat am 21 Dez 2007 14:34 geschrieben :

Wäre es denkbar, zwischen D1 und dem Abgriff von T1 nen Step-Up-Regler einzuschieben, damit man immer die nötige Ladespannung für den Bleiakku hat?

Nein, das passt nicht zusammen. Ein herkömmlicher Schaltwandler hat eingangseitig einen negativen Innenwiderstand. Ein Windgenerator hat - als Gesamtsystem betrachtet - einen sehr hohen Innenwiderstand. Er wirkt wie eine Stromquelle. Der Schaltwandler würde die Spannung zusammenbrechen lassen. Das funktioniert nicht.

Mit sehr großem Aufwand (intelligente Steuerung des Tastverhältnisses) ließe sich vielleicht ein klitzekleines Bißchen herauskitzeln, wo sonst überhaupt nichts kommt. Das ist dem MPP-Tracker bei Solaranlagen nicht unähnlich, aber insgesamt noch wesentlich schwerer zu beherrschen, weil die Dynamik der mechanischen Komponenten hinzu kommt. Das lohnt schlicht nicht.

So, und nun fang an zu löten!

Gruß,
Ltof

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

BID = 483562

XXLRay

Gerade angekommen


Beiträge: 7

Super, vielen Dank für deine Hilfe. Ich hoffe, ich kann dann melden, dass das Ganze funktioniert

BID = 483599

Ltof

Inventar



Beiträge: 9349
Wohnort: Hommingberg

Gerne!

Ja, über Rückmeldungen freuen wir uns immer.

Ein Hinweis noch:
Da tatsächlich eine Lampe als Bratling eingesetzt werden soll, kann es komische Effekte geben. Die Lampe hat im kalten Zustand eine wesentlich höhere Leistungsaufnahme, als Nennleistung. Erstens kann das den vielleicht zu knapp dimensionierten BTS dazu veranlassen, nicht sauber einzuschalten. Zweitens bricht die Akkuspannung kurzzeitig etwas ein, so dass das IC u.U. die Last sofort wieder wegschaltet. Mit einem Kondenator an "Set2" lässt sich die Reaktion des IC etwas verzögern.

Gruß,
Ltof

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


Zurück zur Seite 1 im Unterforum          Vorheriges Thema Nächstes Thema 


Zum Ersatzteileshop


Bezeichnungen von Produkten, Abbildungen und Logos , die in diesem Forum oder im Shop verwendet werden, sind Eigentum des entsprechenden Herstellers oder Besitzers. Diese dienen lediglich zur Identifikation!
Impressum       Datenschutz       Copyright © Baldur Brock Fernsehtechnik und Versand Ersatzteile in Heilbronn Deutschland       

gerechnet auf die letzten 30 Tage haben wir 24 Beiträge im Durchschnitt pro Tag       heute wurden bisher 1 Beiträge verfasst
© x sparkkelsputz        Besucher : 183089552   Heute : 1178    Gestern : 7954    Online : 320        20.2.2025    7:17
6 Besucher in den letzten 60 Sekunden        alle 10.00 Sekunden ein neuer Besucher ---- logout ----viewtopic ---- logout ----
xcvb ycvb
0.062518119812