Ich habe eine Batterieladeschaltung entworfen. Die Schaltung ist eine einfache AC-DC-Stromversorgungsschaltung, sie besteht aus einem 220-Volt- bis 16-Volt-Abwärtstransformator, einer Diodenbrücke und einem Kondensator.
Das Problem ist nun, dass die Batterie immer dann, wenn ich das Ladegerät an die Batterie anschließe, einen hohen Strom von bis zu 19 A aufnimmt und die Diodenbrücke durchbrennt, da die Diodenbrücke einem Strom von mehr als 10 A nicht standhalten kann.
Wie kann ich den Strom auf 10 A begrenzen, damit der Strom für die Diodenbrücke im sicheren Bereich von 10 A bleibt? Beachten Sie, dass ich hier keine Hochstrom-Diodenbrücke auf dem Markt finden kann.
Wenn Sie sicher sind, dass die Transformatorleistung zum Laden Ihrer Batterie geeignet ist, besteht eine Lösung darin, einfach die Strombelastbarkeit Ihres Brückengleichrichters zu erhöhen.
Sie erwähnen, dass Sie keine Diodenbrücken mit höherem Strom erhalten können. Können Sie diskrete Dioden mit höherem Strom erhalten? Wenn dies nicht der Fall ist und Ihre Anwendung die Kosten von 2 Diodenbrücken bewältigen kann, können Sie aus zwei 10-A-Vollbrückenmodulen einen effektiven 20-A-Vollbrückengleichrichter herstellen.
Wenn Sie sich den Schaltplan für einen Vollbrückengleichrichter ansehen, werden Sie feststellen, dass es möglich ist, die beiden AC-Eingangsklemmen miteinander zu verbinden, um zwei Dioden parallel zwischen dem AC-Eingang und jeweils + und - zu erhalten. Da sich die Dioden in einem Brückengleichrichter normalerweise auf demselben Chip befinden, sind sie wahrscheinlich ziemlich gut aufeinander abgestimmt und teilen den Strom wahrscheinlich ziemlich gut auf (wenn auch nie perfekt, daher ist eine gewisse Leistungsminderung gerechtfertigt). Verwenden Sie einfach zwei auf diese Weise verbundene Vollbrücken (eine Brücke für jeden AC-Eingang, wobei die Gleichrichterklemmen + und - jeweils parallel geschaltet sind).
Sie benötigen ein strombegrenzendes Element in Ihrer Schaltung, wie z. B. einen Regler-IC. Oder Sie können einen Transformator mit dem gewünschten Sekundärwicklungswiderstand verwenden, um den Strom auf einfache Weise zu begrenzen. Oder verwenden Sie eine höher bewertete Diodenbrücke, wenn Sie mit dem höheren Strom laden möchten und Ihre Batterie damit umgehen kann.
Für kleinere Ströme könnte ein Widerstand verwendet werden, aber auf diesem Niveau würden Sie einen sehr großen und teuren Widerstand benötigen . Wenn wir sagen, dass die Batterie etwa 12 V hat, dann (16 V - 12 V) * 10 A = 40 W! Der Widerstand ist also raus.
Es gibt verschiedene Möglichkeiten, dies mit Reglern zu tun, von einfach bis komplex. Es gibt sicherlich viele kostengünstige kommerzielle Lösungen, die Sie in Betracht ziehen sollten.
Für eine einfache Schaltung, die auf einem Linearregler basiert, werfen Sie einen Blick auf die verschiedenen Schaltungen am Ende des LM338-Datenblatts.
Hier sind ein paar 5A-Beispiele:
Und auch ein einfaches 12-V-Batterieladegerät:
Es gibt viele App-Hinweise von TI, Linear usw. zu Batterieladegeräten, die auf ihren Linear- und Schaltreglern basieren, von denen viele weit ausgefeilter sind als die oben genannten. Es gibt auch dedizierte Batterielade-ICs für Digikey, Farnell usw., die Sie vielleicht in Betracht ziehen sollten.
Eine Möglichkeit, den Strom zu begrenzen, besteht darin, einen Widerstand in Reihe mit dem Ausgang der Diodenbrücke und der Verbindung zur Batterie zu schalten. Die Auswahl des Widerstands muss basierend auf der Spannungsdifferenz zwischen dem Ladegerätausgang und der Batteriespannung und dem Strompegel erfolgen, auf den Sie begrenzen möchten. Achten Sie auch darauf, zu bewerten, wie viel Leistung im Widerstand (I * I)/R verbraucht wird, und wählen Sie einen mit einer geeigneten Nennleistung aus.
Hast du eigentlich die Spannung an deiner Diodenbrücke überprüft? Wenn es zu hoch ist, könnten Sie viel mehr Strom in die Batterie zwingen, als für den zu ladenden Batterietyp vorgesehen ist.
Ein ausgeklügeltes Batterieladegerät ersetzt den oben vorgeschlagenen Serienwiderstand durch eine Stromsteuerschaltung, die die Batteriespannung überwacht und den Ladestrom in geeigneter Weise anpasst. Stellen Sie es sich als programmierbare Stromquelle für die Batterie vor.
Ignacio Vazquez-Abrams
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Naeem Ul Wahhab