Ich möchte hier die Schaltung eines pulsweiten modulierten shunt-Reglers mit Temperaturkompensation für 12V Bleiakkus vorstellen. Ein Freund hat die Schaltung auf dem Rechner simuliert, ich habe im praktischen Aufbau kleine Änderungen vorgenommen. Die Genauigkeit ist Dank stabiler Referenzspannung und Operationsverstärker sehr gut. Die Diode links soll die Temperatur des Akkus erfassen, also am Besten in die Nähe des Akkus bringen. Es wurde ein Tk von -20mV/K vorgesehen.
Als OpAmps kann ein einzelner LM358 (1/2 LM324) eingesetzt werden. Die Schaltzeit des Mosfet ist dann ziemlich lang, was Verluste bedeutet. Allerdings ist die Störstrahlung dann gering. Setzt man links einen 1/2 LM358 und rechts 1/2 LM393 ein, ist die Schaltzeit sehr kurz. Deshalb habe ich keine Pin-Nummern notiert. Nicht benutzte Eingänge von OpAmps sollen auf Masse oder Plus gelegt werden. Die Schaltung ist freischwingend, das heißt das sich sowohl Pulsbreite als auch Frequenz ändern. Das ermöglicht im Gegensatz zu den meisten Schaltnetzteil-Controlern 100% Modulationsgrad bei geringem Aufwand. Die Frequenz liegt im Hörbereich und darüber. Die Endstufe zur Ansteuerung des Mosfet kann auch große FET schnell ansteuern. Der besagte FET ist ein SMD Teil, das gut bis 30A schalten kann. Allerdings mit Kühlung. Dazu lötet man den FET auf einen Streifen Flachkupfer 30x12x3. Das Kupferblech kann man dann wie gewohnt mit Isolierbuchsen, Glimmer und Wärmeleitpaste auf einen Kühlkörper schrauben. Der shunt kann in dieser Schaltung wahlweise an den Generator, oder den Akku geschaltet werden. Bei eingesetzter 30A Sicherung ist er mit dem Akku verbunden. Dann muß noch eine Rückstromdiode in Serie zum Generator geschaltet werden, die hier nicht gezeichnet ist. Ich halte es für vorteilhaft den shunt mit dem Akku zu verbinden. Zwar wird der Akku bei Ladeschluß mit dem vollen Strom durch den shunt belastet, aber erstmal nur ganz kurz. Weil die Vorgänge im Akku mit langsamen Ionen laufen, braucht man keine Angst zu haben, den Akku zu entladen. Doch das wäre in der Praxis zu beweisen. Wird der Akku noch aus anderen Quellen geladen (Solar, Netz, Genset), wird der shunt-Regler im Rahmen seiner Leistung alles versuchen, die eingestellte Ladeschlußspannung zu begrenzen. Das sollte man nicht vergessen...Der Einstellbereich des Potis beträgt 13,5-15,5V. Der Regler sollte nicht mit hoher Generatorleistung ohne Akku betrieben werden, weil der Elko am Eingang sehr hoch belastet wird.
edit: Überzählige img-tags entfernt - XXLRay
Als OpAmps kann ein einzelner LM358 (1/2 LM324) eingesetzt werden. Die Schaltzeit des Mosfet ist dann ziemlich lang, was Verluste bedeutet. Allerdings ist die Störstrahlung dann gering. Setzt man links einen 1/2 LM358 und rechts 1/2 LM393 ein, ist die Schaltzeit sehr kurz. Deshalb habe ich keine Pin-Nummern notiert. Nicht benutzte Eingänge von OpAmps sollen auf Masse oder Plus gelegt werden. Die Schaltung ist freischwingend, das heißt das sich sowohl Pulsbreite als auch Frequenz ändern. Das ermöglicht im Gegensatz zu den meisten Schaltnetzteil-Controlern 100% Modulationsgrad bei geringem Aufwand. Die Frequenz liegt im Hörbereich und darüber. Die Endstufe zur Ansteuerung des Mosfet kann auch große FET schnell ansteuern. Der besagte FET ist ein SMD Teil, das gut bis 30A schalten kann. Allerdings mit Kühlung. Dazu lötet man den FET auf einen Streifen Flachkupfer 30x12x3. Das Kupferblech kann man dann wie gewohnt mit Isolierbuchsen, Glimmer und Wärmeleitpaste auf einen Kühlkörper schrauben. Der shunt kann in dieser Schaltung wahlweise an den Generator, oder den Akku geschaltet werden. Bei eingesetzter 30A Sicherung ist er mit dem Akku verbunden. Dann muß noch eine Rückstromdiode in Serie zum Generator geschaltet werden, die hier nicht gezeichnet ist. Ich halte es für vorteilhaft den shunt mit dem Akku zu verbinden. Zwar wird der Akku bei Ladeschluß mit dem vollen Strom durch den shunt belastet, aber erstmal nur ganz kurz. Weil die Vorgänge im Akku mit langsamen Ionen laufen, braucht man keine Angst zu haben, den Akku zu entladen. Doch das wäre in der Praxis zu beweisen. Wird der Akku noch aus anderen Quellen geladen (Solar, Netz, Genset), wird der shunt-Regler im Rahmen seiner Leistung alles versuchen, die eingestellte Ladeschlußspannung zu begrenzen. Das sollte man nicht vergessen...Der Einstellbereich des Potis beträgt 13,5-15,5V. Der Regler sollte nicht mit hoher Generatorleistung ohne Akku betrieben werden, weil der Elko am Eingang sehr hoch belastet wird.
edit: Überzählige img-tags entfernt - XXLRay
KWK integrieren. Übrigens Spannung ist bei meinem Testgenerator bei 60V sense, schluß, feierabend. Der Spülkasten eignet sich NICHT zum Kaffeekochen ;-( Ansonsten ist die Idee gut, da ich keine Wasserkosten habe, nur den Strom für die Pumpe! brauche und der ist fast immer öko, aber im moment nur solar....
. Jetzt muss alles noch in ein Gehäuse. Dafür werde ich die Lösung von Heinz aufgreifen und alles zusammen mit dem Gleichrichter in einem PC-Netzteilgehäuse unterbringen.
