Ich plane meine portabel-Box mit 18V Werkzeugakkus zu betreiben. In der Box sind ein
100W-TRX, ein Raspi mit Bildschirm, ein paar Gimmicks und ein ATU.
Da einige Geräte mit 18V ein Problem haben , würde ich hier auf Tiefentladeschutz und einen
20A-China-Step-Down-Wandler setzen.
Beim Tiefentladeschutz würde ich mit einem Dual- Rail-to-Rail-Opamp zwei parallele p-MOS-FETs oder ein Relais ansteuern.
Fragen:
- Hat jemand eine Go-To-Schaltung für einen Tiefentladeschutz? (Kemo und Pollin sind bekannt und als nicht HF-fest verworfen)
- Hat jemand Erfahrung mit dem Ripple der Step- Down-Converter in Amateurfunkanwendungen? Reicht ein Pi-Filter mit einem 0,5F-Kondensator oder sollte ich was schickeres vorsehen?
Als Erstes würde ich mich auf einen Markenwandler wie z.B. von Mean Well festlegen, die sparen nicht an Filterbauelemente. Mean Well kommt aus Taiwan und damit habe ich gute Erfahrungen. Chinakram würde ich meiden.
Ein Pi-Filter kann nicht schaden.
Ich habe auch schon gelesen, dass es Unterspannungsabschaltung im Eingang gibt.
18V hört sich nach NiMH x 15 Zellen in Serie an. Tatsächlich werden heute damit allerdings LiIon gemeint, häufig als
5-Zeller. Und dort werden niemals exakte 18V raus kommen.
5 x 3,6V = 18V, also 3,6V Nennspannung Frisch geladen also wahlweise:
5 x 4,0V = 20V bis 5 x 4,2V = 21V
Im Falle von LiIon müsste ein Tiefentladeschutz schon von der BMS des Werkzeugakkus abgedeckt werden. Was den Step-Down angeht würde ich in diesem Fall keinesfalls zu China-Krempel greifen. Gerade im Umfeld von Kurzwelle sauen diese Teile rum wie kaum was anderes. Eher noch würde ich solch ein Step-Down komplett selbst entwerfen, wodurch Sörungspotential aber auch HF-Einstrahlung deutlich besser beherrschbar wären.
Bei LiIon macht man sowas mit zwei N-FET's lowside!
Sämtliche China-Schaltwandler sowie Tiefentladeschutz / BMS kranken genau daran. Nicht HF-Fest! Für den Selbstbau solcher Schaltungen sind die Datenblätter und Applications Notes im Bereich Schaltwandler und LiIon-BMS hilfreich.
Ein PI-Filter kann hilfreich sein, erst Recht wenn damit eine KW-Allmode gefüttert werden soll. Aber 0,5F ist untauglich! Du hast es hier nicht mit 50 oder 100Hz zu tun wie nach einem Eisenkern-Trafo und Brückengleichrichter, wo 0,5F angebracht wären.
Bei Schaltwandlern im der Kategorie 20A hat man es mit Taktraten zwischen 75-800kHz zu tun. Dafür braucht es eher größere Spule aber kleinere Kondensatoren. Letztere möglichst induktionsarm und möglichst geringem ESR. Üblicher weise nimmt man dafür heute SMD Keramikkondensatoren.
Bei weitem nicht immer! Der Werkzeughersteller geht davon aus, dass man seine Akkus nur in seinen Geräten verwendet.
Das BMS kann eine "zu stark entladene Zelle" durchaus erkennen, aber bei nicht wenigen Kombinationen "Akku und Maschine" steht da eine wie auch immer geartete Kommunikation mit der Maschine und die Maschine stellt dann den Dienst ein. Bei einigen Herstellern ist das sogar ein digitales Protokoll und es steht durchgehend eine Datenverbindung zwischen Akku und Maschine.
Mal ein Beispiel für Makita:
formatting link
Deshalb ist es auch keine gute Idee Adapter zu nutzen die versprechen man könnte seine Makita-Akkus auf einer Bosch-Maschine, oder umgekehrt, verwenden. Diese Adapter verbinden nur "+" und "-".
Wenn es denn eines gibt. Bei vielen Werkzeugakkus gibt es diese nicht in der Batterie und das hat nichts mit Marke und Preis zu tun.
Bei meinen Parkside-Geräten liegt diese Schutzfunktion in der Maschine. Da liegt ohnehin ein kräftiges MOSFET, das den Strom kontrolliert. En zusätzliches im Akku wäre unsinnig teuer (aus Sicht des Controllers der Finanzen)
Viel zu teuer. Das dient maximal der Erkennung des (artgerechten) Akkus (aus der gleichen Marke)
Solange die Zielmaschine das regelt und die Zellenzahl passt, spricht wenig dagegen. Es soll aber Spezialisten geben, die damit z. B. selbstdesignte LED-Lampen (ohne geeignete Unterspannungsabschaltung) betrieben haben und so ihre kostbaren Akkus in den frühen Tod geschickt haben.
Ich auch. Allereinzigstes Schaltnetzteil, das mit dem Strom aus einem chinesischen Feld-, Wald-, und Wiesengenerator klarkommt, um notfalls den Akku der USV nachzuladen, ist von denen.
Das geht auch mit einem NMOS FET und etwas Kleinkram.
Der Trick ist, dass man die Gate-Spannung für den FET aus der Ausgangsseite raus destilliert. Das gibt eine positive Rückkopplung, so dass ein durch die Schaltung erzeugter Spannungsabfall am FET sehr schnell zum Abschalten führt.
Wenn man den Schutz als Teil des Akkus betrachtet, sorgt beim Laden zum einen die Ladespannung dafür, dass der FET wieder auf macht, und im ersten Moment fließt der Strom einfach über die Substratdiode. Wenn man nicht darüber lädt, braucht man einen Taster, um die Schaltung nach dem Aufladen wieder zu starten. Auf der Haben-Seite ist halt wirklich 0 Verbrauch im abgeschalteten Zustand.
Wir haben das früher für Camping-Akkus eingesetzt. Die genau Schaltung muss ich erst nochmal nachdenken... AFAIR so in der Art:
Akku+ -------*-------*----- +Last | | | R E _| | B | >|----* C / | | +---* R | | G | R ----- D | = = = | | | ^ | | Akku- ---*---+-+ *---*----- -Last S D
Uff, um den Ripple würde ich mir weniger Sorgen machen als um EMV. Ripple bekommst du mit einem zweistufigen Filter weg, also hinter dem Gleichrichter und dem Elko nochmal ein L und einen Elko. So hat man das früher immer gemacht. Um die Abstrahlungen im Zaum zu halten, musst du bei der Leitungsführung und der Spule halt gut aufpassen, um so wenig wie möglich Streufeld zu erzeugen. Ringkern würde sich anbieten, ggf. mit Kompensation für die eine Wicklung, die immer in der anderen Dimension liegt.
In der Dimension musst du schon beim Schaltcontroller aufpassen, dass er überhaupt noch anläuft und es ihm nicht zu lange dauert. Ist die Schaltung wirklich so empfindlich bzgl. PSRR? Und die dicken Dinger habe auch deutlich zu viel ESL.
Wenn du wirklich große Sorgen mit Ripple hast, kannst du den Wandler ja im Continuous Mode fahren. Da schwankt der Ausgangsstrom nur wenig. Das braucht halt eine dickere Spule.
Die Krieger von Nimm äh NiMH sind schon in Rente. Ich habe alles in Bosch Blau. Die Masse sind "PROCORE18V 8.0AH PROFESSIONAL" bzw. deren 12Ah-Version aber es geistern noch ein paar 6AH und 5AH in non-Procore herum.
Genau. 18V bzw 20V Akkus sind eigentlich immer 2p5s oder 3p5s. Die Akkus haben kein BMS und brauchen einen Abschalter in der Maschine.
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