Blaues Ladegerät einstellen

[ollige]

So 0,5V Spannungsabsenkung müsste reichen.

Ich werd dann auch noch Standarddioden besorgen und dann bastel ich mal rum

Danke Euch schon mal für die Hinweise!

[vsm]

Gerne doch! Und das von Dir verlinkte Paket enthält ja zwei Dioden, hier kannst Du auch ein bisschen rumprobieren, diese parallel oder nur einzeln zu betreiben. Der Parallel-Betrieb sollte den Spannungsabfall etwas senken, da ja durch jede Diode nur die Hälfte des Stroms fließt.

[ollige]

Habe heute mit den o. g.Dioden experimentiert und bin zu folgenden Ergebnissen gekommen:

1. Schottkydiode einzeln in Plusleitung. Ladeschlussspannung sinkt von 57,5V auf 57,1V. Diode wird verdammt heiß.
2. Herkömmliche Diode in Plusleitung. Ladegerät startet nicht den Ladevorgang.
3. Zwei antiparallele herkömmliche Dioden. Ladevorgang startet. Nach 10 Minuten brennt die Vorwärtsdiode durch.
4. Zwei herkömmliche Dioden parallel. Ladevorgang startet nicht.
5. Zwei herkömmliche Dioden parallel plus eine antiparallel. Ladeschlussspannung sinkt auf 57,0V.

Es klappt somit, wie gewünscht, entweder mit Variante 1 oder 5.
Nun möchte ich ich mich noch um Kühlung kümmern. Die Schottkydiode kann man ja einfach auf einen Kühlkörper montieren. Gibt es eigentlich auch Kühlkörper für die herkommlichen "zylindrischen" Dioden?

Viele Grüße,
Olli

[vsm]

[...] Gibt es eigentlich auch Kühlkörper für die herkommlichen "zylindrischen" Dioden? [...]

Mir sind keine bekannt, man kann aber ohne Weiteres SMD-Kühlkörper auf die Dioden bzw. die Dioden als "Sandwich-Belag" zwischen zwei solcher Kühlkörper kleben. Meistens ist das gar nicht nötig, weil Dioden eine Sperrschicht-Temperatur von 150 - 175 °C vertragen und nur entsprechend dimensioniert sein müssen.

[Peter51]

Ich habe einmal bei google Völkner Brückengleichrichter 25A eingegeben. Von 2-mal ~ nach Plus sind 2 Dioden parallel. Von Minus nach Plus sind 2 x Dioden parallel und 2 x in Reihe.

[wiewennzefliechs]

Habe heute mit den o. g.Dioden experimentiert und bin zu folgenden Ergebnissen gekommen:

1. Schottkydiode einzeln in Plusleitung. Ladeschlussspannung sinkt von 57,5V auf 57,1V. Diode wird verdammt heiß.

0,4 Volt bei 15 Ampere sind 6 Watt. Die produzieren schon einiges an Hitze. Ich würde der Diode in jedem Fall einen Kühlkörper verpassen.

2. Herkömmliche Diode in Plusleitung. Ladegerät startet nicht den Ladevorgang.

Das dürfte daran liegen, dass das Ladegerät erst dann mit dem Laden beginnt, wenn ein Akku angeschlossen ist. Damit das Ladegerät das feststellen kann, muss die Akku-Spannung "rückwärts" ins Ladegerät gelangen können. Ist der Rückweg durch eine Diode versperrt, erkennt das Ladegerät den Akku nicht und schaltet folglich den Ladestrom nicht ein.

Eigentlich müsste sich dieser Effekt aber auch bei der Schottky-Diode ausgewirkt haben. Es erstaunt mich, dass das nicht der Fall war.

3. Zwei antiparallele herkömmliche Dioden. Ladevorgang startet. Nach 10 Minuten brennt die Vorwärtsdiode durch.

War es eine für mindestens 15 Watt Leistung (bei herkömmlichen Dioden ist die Durchlassspannung und damit die Verlustleistung höher als bei Schottky-Dioden) und war sie ausreichend gekühlt?

4. Zwei herkömmliche Dioden parallel. Ladevorgang startet nicht.

Gleicher Effekt wie 2.

5. Zwei herkömmliche Dioden parallel plus eine antiparallel. Ladeschlussspannung sinkt auf 57,0V.

Hast du mit der Parallelschaltung versucht, die Strombelastbarkeit zu verdoppeln? Bei Dioden klappt das nicht, weil die Durchlassspannungen aufgrund von Toleranzen so gut wie nie gleich sind. Durch die Diode mit der niedrigeren Durchlassspannung fließt dann ein deutlich höherer Strom als durch die Diode mit der höheren Durchlassspannung. Man muss daher eine Diode wählen, die den Strom alleine aushält, und diese ggf. ausreichend kühlen.

Gibt es eigentlich auch Kühlkörper für die herkommlichen "zylindrischen" Dioden?

Keine mit ausreichender Wirkung. Dioden mit zylindrischem Gehäuse sind aber für diesen Zweck auch nicht geeignet. Ich würde in jedem Fall eine Diode mit Schraubbefestigung nehmen und diese auf einen Kühlkörper montieren (Achtung: Kühlkörper darf keinen elektrischen Kontakt zum Rahmen haben!). Es empfiehlt sich, auf die Kontaktflächen zwischen Diodengehäuse und Kühlkörper Wärmeleitpaste aufzutragen.

Die antiparallel geschaltete Diode (d. h. die, die in Richtung vom Akku zum Ladegerät durchlässig ist) muss keine so hohe Leistung aushalten. Durch sie fließt nur der vergleichsweise geringe Strom, der dafür sorgt, dass das Ladegerät den Akku erkennt.

Gruß

Michael

[vsm]

Habe heute mit den o. g.Dioden experimentiert und bin zu folgenden Ergebnissen gekommen:

1. Schottkydiode einzeln in Plusleitung. Ladeschlussspannung sinkt von 57,5V auf 57,1V. Diode wird verdammt heiß.

0,4 Volt bei 15 Ampere sind 6 Watt. Die produzieren schon einiges an Hitze. Ich würde der Diode in jedem Fall einen Kühlkörper verpassen.
[...]

Ich nicht. Ein Kühlkörper würde VF und damit die Verlustleistung während der CC-Phase unnötig erhöhen.
@Olige: Wenn Du die Möglichkeit hast, miss doch mal die Temperatur vom Gehäuse der Diode, damit wir "verdammt heiß" irgendwie in Relation setzen können. Durch die Angabe zu RthJC (max) von 1,1 W/K kennst Du dann die maximale Temperatur der Sperrschicht. Ich wette, wir liegen da noch locker im grünen Bereich.
@wiewennzefliechs: Bei 15 A liegt VF natürlich nicht mehr bei 0,4 V.

[...]

2. Herkömmliche Diode in Plusleitung. Ladegerät startet nicht den Ladevorgang.

Das dürfte daran liegen, dass das Ladegerät erst dann mit dem Laden beginnt, wenn ein Akku angeschlossen ist. Damit das Ladegerät das feststellen kann, muss die Akku-Spannung "rückwärts" ins Ladegerät gelangen können. Ist der Rückweg durch eine Diode versperrt, erkennt das Ladegerät den Akku nicht und schaltet folglich den Ladestrom nicht ein.

Eigentlich müsste sich dieser Effekt aber auch bei der Schottky-Diode ausgewirkt haben. Es erstaunt mich, dass das nicht der Fall war.
[...]

Das liegt ganz einfach daran, dass der Leckstrom der Diode für den hochohmigen "Messeingang" ausreichend ist, wie Peter schon vorausgesehen hat. Ich würde aber sicherheitshalber aber auch bei der Schottky-Diode eine Standard-Diode antiparallel schalten und mich nicht auf den Leckstrom verlassen.

[...]

5. Zwei herkömmliche Dioden parallel plus eine antiparallel. Ladeschlussspannung sinkt auf 57,0V.

Hast du mit der Parallelschaltung versucht, die Strombelastbarkeit zu verdoppeln? Bei Dioden klappt das nicht, weil die Durchlassspannungen aufgrund von Toleranzen so gut wie nie gleich sind. Durch die Diode mit der niedrigeren Durchlassspannung fließt dann ein deutlich höherer Strom als durch die Diode mit der höheren Durchlassspannung. Man muss daher eine Diode wählen, die den Strom alleine aushält, und diese ggf. ausreichend kühlen.
[...]

Jein. Der Strom verteilt sich im Parallelbetrieb natürlich auf beide Dioden, in der Praxis allerdings ungleichmäßig (mit IF steigt ja auch VF, teilweise kompensiert allenfalls durch TJ). Ich würde aber auch jede der beiden Dioden so wählen, dass IF (max) deutlich über dem Ladestrom liegt. Wir sprechen hier von Leistungsbereichen, die mit entsprechenden Dioden auf jeden Fall ohne Kühlkörper zu bewältigen sind.
@olige: Welche Dioden hast Du denn verwendet?

[ollige]

Welche Dioden hast Du denn verwendet?

Das sind diese hier:
https://www.conrad.de/de/si-gleichricht ... 82101.html

Laut Datenblatt mit 25A belastbar. Eben habe ich den Ladestrom mit einer Stromzange gemessen, es sind 17A.
Vielleicht war eines der 4 Exemplare einfach auch nicht in Ordnung.

Jedenfalls kann ich bei der FingerFühlTemperaturProbe feststellen, dass beide parallel geschalteten Dioden brav heiß werden. Wahrscheinlich liegen sie rein zufällig in einem gemeinsamen sehr engen Toleranzbereich, so dass sich der Strom tatsächlich recht gut aufteilt.

Letztendlich funktioniert das Spannungsabsenken erstmal so, wie es soll. Falls es dennoch zu einer erneuten Zerstörung der Diode(n) kommen sollte, werde ich die o. g. Schottkydiode oder den von Peter51 empfohlenen Brückengleichrichter mit entsprechender Kühlung einsetzen.

Viele Grüße,
Olli

[wiewennzefliechs]

0,4 Volt bei 15 Ampere sind 6 Watt. Die produzieren schon einiges an Hitze. Ich würde der Diode in jedem Fall einen Kühlkörper verpassen.
[...]

Ich nicht. Ein Kühlkörper würde VF und damit die Verlustleistung während der CC-Phase unnötig erhöhen.

Du meinst, eine gekühlte Diode hat eine höhere Durchlassspannung, weil ihre Temperatur niedriger ist? Wenn ja, dürfte der Effekt vernachlässigbar sein. Es dürfte dabei um Differenzen in der Größenordnung von 0,1-0,2 Volt gehen, was bei 15 Ampere gerade mal 1,5-3 Watt entspricht.

Die Kühlung würde ich einfach aus Sicherheitsgründen vorsehen. Nicht umsonst stecken sowohl das von Olli verwendete Schottky-Diodenpärchen als auch der von Peter vorgeschlagene Brückengleichrichter in Gehäusen, die zur Montage auf einem Kühlkörper gedacht sind. Es muss auch einen Grund haben, warum bei einem von Ollis Versuchen eine Diode durchgebrannt ist.

Von einer Parallelschaltung von Dioden würde ich abraten. Die genaue Stromverteilung ist reine Zufallssache, und wenn man Pech hat, wird eine Diode überlastet, während die andere weit unter ihrer Maximallast bleibt. Eine einzige, entsprechend leistungsstarke Diode ist da die sicherere Lösung. Auch von der Funktion her braucht es keine parallelgeschalteten Dioden. Lediglich eine antiparallel geschaltete Diode ist wichtig, damit das Ladegerät den Akku erkennt.

Was die Einstellbarkeit der Ladeschlussspannung betrifft: ich habe mein blaues Ladegerät mal geöffnet, konnte aber keine Potis entdecken. Daraus habe ich geschlossen, dass man die Parameter wie z. B. die Ladeschlussspannung nur mit einem Programmiergerät ändern kann. So sieht mein blaues Ladegerät von innen aus:


Gruß

Michael

[vsm]

[...]Du meinst, eine gekühlte Diode hat eine höhere Durchlassspannung, weil ihre Temperatur niedriger ist? [...]

Genau so isses!

[...]Wenn ja, dürfte der Effekt vernachlässigbar sein. Es dürfte dabei um Differenzen in der Größenordnung von 0,1-0,2 Volt gehen, was bei 15 Ampere gerade mal 1,5-3 Watt entspricht. [...]

Bei den Größenordnungen liegst Du richtig. Ob eine Steigerung der Verlustleistung um einen zweistelligen Prozentsatz "vernachlässigbar" ist, muss jeder selbst entscheiden. Ich halte sie schlichtweg für unnötig.

[...]Die Kühlung würde ich einfach aus Sicherheitsgründen vorsehen. Nicht umsonst stecken sowohl das von Olli verwendete Schottky-Diodenpärchen als auch der von Peter vorgeschlagene Brückengleichrichter in Gehäusen, die zur Montage auf einem Kühlkörper gedacht sind. [...]

Selbstverständlich hat es einen Grund, dass diese Dioden auf Kühlkörper montiert werden können, allerdings nicht aus "Sicherheitsgründen", sondern damit sie durch einen geringeren TC einen größeren Ptot verkraften. Steht doch auch so im Datenblatt: Hält man mit einem Kühlkörper TC auf 25 °C, ist ein Ptot von 135 W möglich, also ein IF, der um den Faktor 10 größer ist, als wir ihn hier brauchen. Erhitzt sich die Diode ohne Kühlkörper auf TC = 155 °C sind nur noch 25A pro Diode bzw. 50A pro Device möglich. Deutlich weniger, reicht uns aber.

[...]Es muss auch einen Grund haben, warum bei einem von Ollis Versuchen eine Diode durchgebrannt ist.[...]

Davon ist auszugehen. 17 A sind bei einer 25-A-Diode im P600-Gehäuse schon grenzwertig, wenn man die Anschlussdrähte aber lang genug lässt, so dass sie ordentlich Temperatur an die Umgebung abgeben können, geht auch das. Es hat nämlich auch einen Grund, dass diese Dioden mit 25 A spezifiziert, aber nicht für die Montage auf einem Kühlkörper vorgesehen sind.

[...]Von einer Parallelschaltung von Dioden würde ich abraten. Die genaue Stromverteilung ist reine Zufallssache, und wenn man Pech hat, wird eine Diode überlastet, während die andere weit unter ihrer Maximallast bleibt. [...]

Beim Parallelschalten sollte man schon sicherstellen, dass jede Diode so dimensioniert ist, dass sie die Last theoretisch alleine tragen könnte. Die genaue Verteilung ist, wie Du schon schreibst, reiner Zufall. Dass es eine Verteilung gibt, ist hingegen sicher, schon weil VF von IF abhängig ist.

[...]Eine einzige, entsprechend leistungsstarke Diode ist da die sicherere Lösung. Auch von der Funktion her braucht es keine parallelgeschalteten Dioden. [...]

Wenn wir hier ein Gerät konstruieren würden, dass morgen zehntausendfach in die Produktion gehen soll, würde ich Dir uneingeschränkt zustimmen. Wenn ollige aber rumprobiert und beschreibt, dass beide Dioden warm werden, reicht mir das als Beweis der Lastverteilung.

Und eine Funktion erfüllen parallelgeschaltete Dioden hier durchaus: Die Ladeschlussspannung ist bei zwei parallelgeschalteten Dioden etwas höher als bei einer einzelnen. Inwiefern zehntel oder zwanzigstel Volt relevant sind, muss ollige selbst entscheiden.

Lange nicht mehr so ausführlich über Dioden diskutiert...