Einfache Spannungsreduzierung

  • Hallo OM's,


    ich suche eine einfache Spannungsreduzierung, die für meinen FT100 die Versorgungsspannung
    mit vollgeladenen Accus auf für den trx vertretbare Werte ruduziert.


    Geplant : 4 Zellen LiPoly = eff. 16.8 V voll geladen = 1 Volt mehr als beim FT100 erlaubt.


    Ich habe aus alten Zeiten eine Schaltung die die Spannung regelt, leider etwas voluminös.
    Ein Tipp im FT100 Forum war den Spannungsabfall von Leistungsdioden zu nutzen.
    Das müssten dann aber Typen sein die I=22 A vertragen.


    Kennt jemand solch Dioden bzw. bezugsquellen zu vernünftigen Preisen ?
    Oder irgendwelche anderen Ideen ?
    ' Wollt den FT100 als Umhänge TRX modifizieren 'a la FT817 o.ä.


    73 de Bernd

    Einmal editiert, zuletzt von DL6BFL ()

  • Meinst Du 22 Stueck 1N4007 parallel, neu etwa 7 EUR, auf dem naechsten AFU Flohmarkt 2 EUR?


    73 Daniel M0ERA

    Daniel, M0ERA, Oxted, Surrey, UK

  • Ich dachte nur an Dioden die alleine genug Leistung können.
    Die 4007 kann wohl 1 A - deshalb 22 parallel - und das nochmal ein zweites Mal in
    Reihe um genug Spannungsabfall zu bekommen.


    Ich rechne mit ca. 0.6Volt pro. Diode.


    In einer Praxisschaltung für das Entladen von Accus hatte ich aber deutlich weniger Spannungsabfall.


    Verteilt sich der Strom auch gleichmäßig genug in den 22 Einzeldioden ?


    Gruß Bernd

  • Hallo Bernd
    Ein Metallbrückengleichrichter von Tante R... für 1.10 macht das auch B40C35A
    Reinhard

  • Zitat

    Ein Metallbrückengleichrichter von Tante R... für 1.10 macht das auch B40C35A
    Reinhard


    Und einen Verpolungsschutz hast Du damit außerdem ;)


    vy 73 de DC0VD, Winfried

    73 de Winfried, DCØVD

  • Zwei NPN Transistor hintereinander wuerden das auch machen. Vielleicht hast Du ja noch ein paar Leistungstransistoren in der Bastelkiste? Und einen kleinen Kuehler?


    73 Daniel M0ERA

    Daniel, M0ERA, Oxted, Surrey, UK

  • .. an den Gleichrichter vom grossen R dachte ich auch schon.
    (B40C35A)


    Entsprechender PWR-Transi derzeit nicht in meiner Kiste.


    Und nat. mit HI gemeint:


    der Verpolungsschutz funktioniert wohl dann nur bis ich das Bypass schalte (?)
    ( Wollte ich ermöglichen - wegen Effizienz )


    Dann kann ich ja evt. nur einen Pol über den Gleichrichter schicken, dann reicht auch
    ein Bypassschalter ( hab nur noch einen mit genug Power ).


    Der Spannungsabfall würde dann aber geringer sein, da beim Anschluss beider
    Leitungen auch beide über die Halbleiterstrecke geschickt werden ?


    - Testen...


    Danke - ich denke Problem gelöst - muss nur noch ordern/löten.


    73 de Bernd


    Sehe grad - bin zum "Aktiven Mitglied aufgestiegen ! :D

    Einmal editiert, zuletzt von DL6BFL ()

  • es wurden früher Si Gleichrichter vom Typ SY 250 /1 gefertigt.
    U=100V, I=250A, Einsatzgebiet in der Schweißtechnik.
    73 ! Wolfgang

  • Hallo zusammen,


    nur noch eine kurze Ergänzung, das Problem ist ja offensichtlich schon gelöst:


    Es ist eher davon abzuraten, Dioden parallel zu schalten. Durch die Materialtoleranzen sind die Durchlassspannungen der einzelnen Dioden leicht unterschiedlich und damit unterscheiden sich auch die Ströme. Somit erhitzen sich die Dioden auch unterschiedlich stark. Und da es sich ja bekanntlich um Heißleiter handelt, steigt der Strom in den heißen Dioden dann noch weiter an und im Extremfall fällt eine Diode nach der anderen aus.


    Wenn man dennoch Halbleiter parallel schalten will, sollte man darauf achten, dass die Bauteile alle aus der selben Charge kommen und möglichst immer die selbe Temperatur haben, z.B. alle ziemlich dicht an den selben Kühlkörper montieren (was bei den 4007ern natürlich schwierig ist).


    73, der andere Wolfgang

  • .. wie oben schon von mir gefragt:


    > Verteilt sich der Strom auch gleichmäßig genug in den 22 Einzeldioden ?


    Und als Heissleiter würde sich der Unterschied dann ja auch noch erhöhen.
    ( Wie von Wolfgang ja geschrieben )


    Also kräftigen Gleichrichter verwenden...
    Zudem ja auch eine einzelne PN-Strecke bei Silizium die Spannung nur um ca. 0.6 V
    reduziert, mit dem Gleichrichter komplett ist das dann ja 2* = 1.2Volt.


    Oder selektierte Bauteile - wobei bei Alterung ändert sich das dann auch wieder.


    73 Bernd

  • Statt 22A x 0.6V = 13.2W zu verheizen, würde ich die LiPos einfach nicht 100% laden. Ein intelligenter Lader kann nach einer einstellbaren Ladungsmenge (mAh) abschalten.


    Wenn das nicht geht: Die 100% geladenen LiPos über einen Lastwiderstand vor ihrem Einsatz teilentladen, so dass ihre Spannung bei dem Laststrom, welcher dem Empfangsbetrieb entspricht, das zulässige Spannungsmaximum des TRX nicht überschreitet.


    Das Datenblatt (Entladekurven) der verwendeten LiPos gibt einen Anhaltspunkt dafür, wieviel % der Nennkapazität durch beide obigen Methoden etwa verloren geht. Wahrscheinlich ist der Anteil nur gering.

  • Hallo Bernd,


    bei hohem Strom (hier bis zu 22A bei TX) fallen dann nicht mehr nur 0,6V pro Diode ab, sondern schon 1V oder mehr. D.h. es wären, bei Dauerstrichleistung, ca. 40W über einen größeren Kühlkörper abzuführen. Der "Spannungsreduzierer" hat dann ja min. das halbe Volumen des FT100. :P

    vy 72/73, Reinhold.

  • Hallo Bernd,


    das sind 22 A Spitze, max. 11 A Dauerstrom, oder? Welche Betriebsart moechtest Du denn machen?


    Hat jemand einen Richtwert fuer die Belastung bei SSB? Sagen wir mal mit 10 dB Kompressor? Sind das 20 % von der Dauerstich-Leistung? 30%?


    73 Daniel M0ERA

    Daniel, M0ERA, Oxted, Surrey, UK

  • > Statt 22A x 0.6V = 13.2W zu verheizen, würde ich die LiPos einfach nicht 100% laden.


    Ja könnte ich, aber dann reduziert sich trotdem die Betriebsdauer
    ( Die Ladetechnik ist vorhanden )


    > Der "Spannungsreduzierer" hat dann ja min. das halbe Volumen des FT100


    Ja, stimmt ;) - so einen habe ich ja schon mal gebaut - und das Teil hab ich noch hier ? Foto gewünscht ?


    Ich wollte es aber GERADE KLEINER haben !
    Die alte Schaltung regelt über 6 PWR-Transistoren die Spannung auf 15 Volt, zeigt mit Dioden die
    Spannungslage der Versorgungsaccus an ( sofern diese über 15 V sind ) und zeigt auch das
    Unterschreiten der 11.5V zur Vermeidung der Tiefentladung per Diode.
    Zudem ist dort auch nat. der Bypass(s)chalter vorhanden.
    ( Wurde damals für die Verwendung von meinen 12Zelligen Modellflugaccus konzipiert )
    Funktioniert perfekt, Accu ran, FT an, solange arbeiten bis die >15V Diode ausgeht, dann Bypass
    schalten und QSOlieren bis die Unterspannungsdiode anfängt zu warnen.
    2.875 V (x4 = 11.5 ) wäre auch bei LiPo's der dringende Grund des QRT - passt doch ;)
    Automatik habe ich wegen den zu erwartenden Verlusten/Problemen mit Relais nie gemacht.


    >Welche Betriebsart moechtest Du denn machen?


    Betriebsarten sind SSB,CW aber auch FM vorgesehen.


    73 de Bernd

  • Zitat

    Original von DL6BFL
    >Der "Spannungsreduzierer" hat dann ja min. das halbe Volumen des FT100


    Ja, stimmt ;) - so einen habe ich ja schon mal gebaut - und das Teil hab ich noch hier ? Foto gewünscht ?


    Aber immer. :]


    Zitat

    Ich wollte es aber GERADE KLEINER haben !


    Wie gesagt, es ist eine Menge Wärme abzuführen (speziell bei FM & RTTY), das läßt sich eben nicht mit einem Kühlkörper in der Größe einer Streichholzschachtel erledigen. Die Dioden ließen sich vielleicht über das Gehäuse des FT100 kühlen wenn dieser selber nicht zu heiß wird (?).


    Speziell bei SSB bekommt die Betriebsspannung auch noch eine leichte Welligkeit (typ. 0,6V) im Takt der Modulation, der Spannungsabfall an den Dioden ist ja stromabhängig. Steckt der FT100 das so ohne weiteres weg?

    vy 72/73, Reinhold.

  • Anbei die Bilder von der alten Version - schon reichlich eingestaubt, weil lange nicht
    benutzt - aber das Teil funktioniert perfekt.


    Einmal die Innenansicht ( Deckel entfernt ) und einmal die Draufsicht ( die Kühlkörper )
    [Blockierte Grafik: http://up.picr.de/1138635.jpg]


    [Blockierte Grafik: http://up.picr.de/1138634.jpg]


    Ansonsten hab ich evt. eine Diode gefunden die einzeln für mich funktionieren könnte:BYT 30PI/400


    Diese hat aber auch deutlich Lastabhängige Verluste - das müsste mit Sicherheit gepuffert werden.
    Mit welchen Kapazitäten wäre ich bei 100W SSB auf der sicheren Seite ?
    Die Verluste liegen bei 0.6V mit geringer Last bis 1.2V bei 30A - also müssten sogar 2 in Reihe um
    die Spannung weit genug herunter zu bekommen.
    Die Welligkeit wäre schlimmstenfalls also bei 1.2V - was schon recht viel ist... .


    Wie die Kühlung realisiert wird überlege ich mir noch... .



    73 de Bernd

    2 Mal editiert, zuletzt von DL6BFL ()

  • Hallo Bernd,


    das waere doch etwas fuer den QRP-Report, oder? Du koenntest Ingo, DK3RED, den Schaltplan schicken. Vielleicht ist der ja interessiert. Ansonsten: ich wurde sehr gerne wissen, wie Dein Spannungsregler funktioniert.


    73 Daniel M0ERA

    Daniel, M0ERA, Oxted, Surrey, UK

  • Die Schaltung ist abegupfert/modifiziert aus dem ARRL-Handbuch.
    Basiert darauf das ein 78irgendwas15 ( der da fliegend angelötet ist ) die 6 PWR-Transistoren
    als Spannungsregulation steuert.


    Ist nur eine Leistungserweiterung des 78xxy.
    Daher ist die Schaltung nicht alleine von mir konstruiert - eine Veröffentlichung hier wäre u.U.
    Copyrightverstoss ?


    Sie Spannungsanzeige ist einfach:


    Eine Z-Diode ( wie üblich in Sperr(r)ichtung ) in Reihe mit einer Leuchtdiode, je nach Bereich evt. noch
    ein Serienwiderstand.


    Prinzip: solange die Spannung höher ist als die Nennspannung der Z-Diode und die Betriebsspanung
    der Leuchtdiode leuchtet die LED - geht die Spannung runter wird die Z-Diode hochohmig und die
    LED geht aus. Das ganze kann man mit Transitorstufen noch verfeinern - aber für diese Anwendung
    läuft es so ufb.


    Eine Andere Schaltung von mir schaltet bei Erreichen der Entladeschluss(s)pannung ab.
    Sinn war/ist, das Funkgeräte die angelassen/vergessen werden nicht die Accus tiefentladen.


    Diese Spannungsreglung im QRP-Report zu integrieren halte ich nicht für sinnvoll, einmal ist sie
    evt. nicht Copyrightfrei (s.o.) und zudem macht sie eher Sinn wenn Leute mit leichten Accus
    höhere Ausgangsleistung erreichen wollen - und das ist kein QRP ;) .


    Mir geistert im Moment aber eben ein FT100 mit angeflanschtem Accu vor, mit dem dann auch 100
    Watt funktioniert - das Ganze kaum größer als FT100 - und leicht zum mitnehmen.


    Accu habe ich gestern bestellt ( wohl heute abholbereit :(
    4 Zellen Lipo mit 5000mA und I-Max 85 A und 14.8Volt Nennspannung U-Min 12V U-Max 16.8V.
    Solch Accu habe ich schon mit 3200mA und I-Max 60A - der ist aber grad in Reklamation wegen
    einer toten Zelle.


    Die Lipo's bedürfen aber auch bestimmter Behandlung - also wer es nachmacht bitte erst belesen !


    12V Bleigelaccus sind schwer und die Spannung geht zu schnell zu weit runter.
    NiCD's und NiMH's gehen auch in der Spannung schnell runter und bedüfen praktisch auch
    einer Spannungsregelung mit Packs die > 13V Nennspannung konfektioniert sind.
    Zudem sind letztere eff. 3x schwerer als Lipo's.
    LiFerrozellen haben offensichtlich einen großen Spannungsabfall in der Entladekuve, daher halte
    ich diese für rel. ungeeignet - es sei denn man baut wieder Packs mit mehr Volt und regelt runter.


    Bei NiXY 12Zellen und Lipo 4 Zellen erreicht man ca. nach 10% ein Spannungslevel das Bypass
    der Spannungregelung erlaubt - dann ist man im definierten Spannungsbereich bis der Accu leer ist.


    Uff - langer Text sorry, aber wer's nicht lesen will braucht es ja nich HI.


    73 de Bernd

  • Lieber Bernd,


    danke fuer die Schaltungsbeschreibung. Jetzt ist der QRP-Report-Artikel ja schon fast fertig :) Fehlt nur noch eine Zeichnung und die Bauteilwerte.


    Das mit dem Copyright stimmt gluecklicherweise nicht. Das Copyright gilt nur fuer Texte und Abbildungen, die Du kopierst, im Sinne von Fotokopieren. Das ist der Orginalschaltplan aus dem ARRL Handbuch. Wenn Du eine Schaltung modifizierst und dann neu zeichnest, besitzt Du das Copyright.

    Entsprechend ist es ein Copyrightverstoss, wenn Du einen Text abschreibst. Aber wenn Du einen Zusammenhang mit Deinen eigenen Worten beschreibst, ist das kein Problem. Ansonsten wuerde der Amateurfunk ja auch gar nicht funktionieren. Es werden staendig veroeffentlichte Schaltkreise verwendet, modifiziert, neu beschrieben. Patentierte Schaltkreise sind natuerlich eine voellig andere Geschichte, aber die stehen dann auch nicht im ARRL Handbuch.


    Und das mit dem QRP wuerde ich nicht so eng sehen: immerhin hat der QRP-Report auch dick und fett "Selbstbau" im Titel.


    73 Daniel M0ERA

    Daniel, M0ERA, Oxted, Surrey, UK

  • So, alles durchgerechnet, Probeaufbauten und Teile bestellt.


    Wenn alles so klappt stelle ich dann folgende Eigenentwicklung ins Forum:


    Spannungsreduzierung für I-Max 25A für den Betrieb von typ. MobilTRXen an
    Accus mit mehr als 12 Volt.
    Enthalten dabei Unterspannungswarnung mit Überwachung jeder einzelnen der
    4 LiPoZellen ( über den Balancerausgang ) unter Verwendung von Z-Dioden, Optokopplern etc.
    Alarm ist mit Summer vorgesehen, Anzeige der Einzelspannungen über grüne Diode, sofern
    die betreffende Zelle noch mehr als 3 Volt hat ( zur Überwachung einer "debalancierung" )


    Anzeige der Gesamtaccuspannung um den Zeitpunkt der zulässigen Schaltung des Bypasses
    zu bestimmen ( U-Accu < 15 Volt )


    Der FT100 kommt dann in ein Gehäuse mit dem Accu, ca. 20cm breit, 6,5cm hoch und 26cm tief.
    Enthalten dort alles exclusive Antennen und Mic / Key.


    73 de Bernd