MC Regulator-Likriktare 2010 - 2024

[gundj]

Hur många Ampere är laddströmen på i den genomsnittliga mc'n?

Hjälpstartar man en bil el mc med säg helt urladdat batteri så går det ju betydligt fortare för den att ladda upp batteriet än att sätta det på laddning med en normal 4A mc-laddare.

Eller?

En bilgenerator liggaer på en kapacitet mellan ca 40A till 150A och stora dieslar kan nog ha ännu större generator. Min gamla V70 har 180A.

 

[Comeback]

Hur många Ampere är laddströmen på i den genomsnittliga mc'n?

Hjälpstartar man en bil el mc med säg helt urladdat batteri så går det ju betydligt fortare för den att ladda upp batteriet än att sätta det på laddning med en normal 4A mc-laddare.

Eller?

Den vanliga generatorspänningen är 14,3 Volt. Om batteriet har en spänning på tex Laddat Volt innan laddning blir sambandet 14,3 Volt = Laddström x Batteriets inre motstånd + "Laddat Volt"
Laddström = (14,3 - "Laddat Volt") / Batteriets inre motstånd.
Ovan betyder att allteftersom batteriet laddas så minskar Laddströmmen för "Laddat Volt" ökar.
Och till slut blir Laddströmmen mycket låg, mindre än 0,1 Ampere.
Exempel, tar ett laddat batteri ur frysen och kopplar på ett Labbaggregat inställt på 14,30 Volt.
När jag lyckas få till ett första foto har laddströmmen redan sjunkit till 0,108 A.

Några minuter senare är laddströmmen nere på 0,042 A


Det här fungerar utan problem med blybatterier för "Batteriets inre motstånd" är så stort så laddströmmen blir inte högre än vad Batteriet klarar av.
Det fungerar INTE med Lithiumbatterier, här finns risken att laddströmmen blir större än vad batteriet klarar. För "Batteriets inre motstånd" är så litet.
Därav alla varningar om kolla att Lithiumbatteriet inte blir varmt, ta ur Lithiumbatteriet ur fordonet innan laddning (om Lithiumbatteriet laddat ur sig sittande i fordonet, vanligt på nyare MC (och bilar) att det dras ström från batteriet när de är parkerade).

 

[Comeback]

Genom att använda en ställbar Zenerdiod som TL431 kommer man ifrån problemet hitta ”rätt” vanlig Zenerdiod när toleransen är så stor att en ”12 Volt Zenerdiod” kan vara allt mellan 11,4 Volt och 12,6 Volt. TL431 kan ge en spänning i området 2,5 upp mot 36 Volt vilket täcker in önskade 14,3 Volt. Man väljer Zenerspänning med hjälp av två motstånd som jämför önskad spänning med en inbyggd Referensspänningen som är mycket nära 2,5 Volt.

Är R1=R2 blir Vka = ~5 Volt är R1= 2 x R2 blir Vka = ~ 7,5 Volt Med R1=2500 Ohm och R2 =11800 Ohm blir Vka = ~14,3 Volt. Iref = ~ 0,000002 A så Iref x 11800 = ~0,024 V , dvs ~14,3 Volt blir ~ 14,324 Volt. Acceptabel avvikelse och lätt ställa in önskad batterispänning med en 20 varvs potentiometer.
Det blev det här schemat.

Eftersom minsta spänning över TL431 är 2,5 Volt och jag vill ha en Grön LED som visar att generatorn laddar (TL431 börjar dra mer ström än driftström ca 1 mA) så blir lägsta spänning ca 4,5 Volt. För att då garantera att Opto-K är helt strypta / avstängda för batteriet har uppnått 14,3 Volt behövs 2 Gula LED i serie med Opto-kopplarna för då blir spänningen över Opto-K 4,5 Volt - 4 Volt (i de Gula LEDn) = 0,5 Volt ; med bara en Gul LED ca 2,5 Volt farligt nära de 2,6 Volt som högst behövs för att Aktivera triacutgångarna i två seriekopplade IL420 Optokopplare
Monterat på Labbkort, 390 Ohm motstånden är inlödda i sladdarna, ej på fotot.

Till vänster över den blå potentiometern den svarta TL431 i "transistorkapsling" till höger de två optokopplarna med triacutgång IL420.

 

[Comeback]

Test med 26VAC in från transformatorn, batterispänning 14,28 Volt och belastningen är en Biltema Halogen Offroad H4 12V 100/80 W med seriekopplade glödtrådar för överleva 14 Volt lampspänning, drar ca 5,1 A.

På fotot syns upptill till vänster anordningen för att testa med 230 Volt från vägguttaget. Den har två stickkontakter, den närmaste är för strypning med tex ett 2 kW värmeelement, den bortre för anslutning av laddningsregulatorn.
För att garantera att strypningen sitter mellan FAS och laddningsregulatorn finns två Lysdioder, vardera i serie med 3 st 33 kOhm seriekopplade motstånd inkopplade mellan Fas och Jord (Grön LED) respektive mellan Nollan och Jord (Röd LED). Detta innebär att när jag sätter stickkontakten i vägguttaget så lyser endera Grön LED eller Röd LED. Lyser Röd LED tar jag ut stickkontakten och vänder den och stoppar in den igen. Varför ? För sitter stickkontakten fel blir strypningen mellan Nollan och Laddningsregulatorn och Batteriet och Laddningsregulatorn har då en hoppande spänning på tex 208VAC mot diskbänken. Uppmätt. INTE bra.
Sitter stickkontakten så Grön LED lyser så ligger batteriet på 0 VAC mot diskbänken. Uppmätt.

 

[Comeback]

Test anslutet till Vägguttaget 230 volt. Med ett 2kW värmelement i serie med 230VAC inspänningen till Laddningsregulatorn. Den digitala Voltmetern som mätte spänningen hoppade våldsamt från typ 135 Volt till upp på fotot 242 Volt. Belastningen är en 12V/10W lampa.

 

[iceice]

Hur många Ampere är laddströmen på i den genomsnittliga mc'n?…

En MC-generator brukar ge 300-500 W.

 

[Comeback]

Hur låg spänning klarar konstruktionen ? Test med 220VAC/26VAC transformatorn inkopplad efter en gammal Spartransformator gav 16 VAC ut från Transformatorn. Det laddade inte.
Kunde det vara Gatemotstånden på 390 Ohm som begränsade ?
Tog och ersatte Gatemotstånden på 390 Ohm dimensionerade för begränsa Gateströmmen vid 240VAC IN med tre parallelkopplade 180 Ohm för 60 Ohm Gatemotstånd. Med bara 16 VAC in ska 60 Ohm räcka för skydda Gate i Krafttriacarna och triacarna i Optokopplarna mot för hög ström.

Och det funkade, tom med båda Krafttriacarna kopplade till transformatorn, vilket är svårare än EN Krafttriac till Transformatorn tillsammans med L3 som går direkt till Likriktarna. Tom med med last 5A.

 

[Comeback]

Då kom frågan, går det att använda Optokopplare med ”ZeroCrossingCircuit” tillsammans med 60 Ohm Gatemostånd. Dom här Optokopplarna finns för att begränsa störningar och väntar med tillslaget till spänningen passerat Noll och hindrar tillslag om spänningen över triacen är högre än ~15 Volt, högst 25 Volt med IL410 . Från BAH togs IL410 fram och ersatte IL420 på Labbkortet.

Resultat: Inga problem

 

[bosse-l]

Jag måste läsa igenom detta, jag är ju som intresserad av sånt här. Har bara skummat igenom tråden men den är som intressant.

 

[Comeback]

Nu när problemet med få bra laddning vid låga varvtal utan att få för hög Gateström vid höga varvtal var löst med Optokopplare med ZeroCrossingFunktion som garanterade att tillslaget aldrig sker vid högre spänning än 25 Volt över triacen (med IL410) så kom tanken att testa hur varm kylflänsen blev, ett effekttest. Jag tog bort spartransformatorn som gett 16 VAC tillsammans med den vanliga transformatorn 220VACin/26VAC, 5 A ut enligt märkning på toroiden. Och kopplade L1 och L2 på kraftdelen till 26VAC. Det betyder att båda triacarna är inkopplade och förlusteffekten blir ungefär dubbelt så stor som med en lösning där strömmen anpassas till behovet med tyristorer i likriktaren istället för dioder.
Tyristor heter ju på engelska SCR, SiliconControlledRectifier, KiselStyrdLikriktare.

Jag har med Potentiometern justerat in spänningen till 14,30 Volt för se vad som händer med lite last en seriekopplad 100/80 W H4 och en seriekopplad 100/55W H4.

Lamporna drar ~5 A + 4 A = ~9 A och spänningen stiger till 14,45 Volt. Vilket antagligen beror på testutrustningen. Varje gång spänningen sjunker så mycket att triacarna slår till utan last (vid ca 14,10 Volt) så hoppar spänningen upp och så sjunker spänningen till nästa tillslag efter någon 10-delsekund. Batteriet får alltså så mycket laddning från transformatorn med nu två paralellkopplade 5A lindningar och 26 VAC ut att sedan behövs ingen mer ström förrän ca 5 perioder växelström senare.
Då går det så mycket ström att det knäpper till i transformatorn.
Med last på 9 A kommer knäpparna mycket tätare, ett oavbrutet knattrande och spänningen stiger. Det kan vara ide med den här konstruktionen att ställa in spänningen med tändbelysning på 14,1 Volt eller 14,2 Volt om man vill ha lite marginal till och inte vill överskrida 14,3 Volt. 14,3 Volt som brukar vara det vanliga för moderna batteriregulatorer till 12 Volt blybatteri.
Kylflänsen kändes varm med fingrarna och men med inga symptom på att transformatorn inte orkade med så byttes 100/55 W lampan ut till ytterligare en 100/80 W lampa för få lastström ca 10 A.
Kylflänsen ställdes upp för luft skulle kunna strömma upp längs flänsarna och kyla bättre.

Testet igång med ~10 A last.

Rumstemperatur 24 °C.
14:31 mätt med IR termometer, kylflänstemperatur 50 °C, ström 10,2 A
14:38 mätt med IR termometer, kylflänstemperatur 80 °C, ström 10,1 A
14:41 mätt med IR termometer, kylflänstemperatur 84 °C och när jag mätte temperaturen kände jag lukten av den rök som finns i all fungerande elektronik, den rök som lämnar elektroniken när elektroniken dör. Elektronikens själ.

 

[Comeback]

Det var redigt varmt kände jag där jag stod på bordets vänstra sida. Rökoset kom från transformatorn, enligt IR termometern höll den luftiga ovansidanpå transformatorn +170 °C.
Så det var bara att avbryta. Transformatormärkningen 5A var alltså för de båda lindningarna tillsammans och belastning med ~10 A från de två seriekopplade H4 100/80W för mycket.
Så det var bara att göra om, igår 1:a December med enbart 1 lampa som belastning.
Och för minska belastningen på transformatorn kördes den från en spartransformator som gav 230VAC in / 115 VAC ut. Då ger en 220 VAC in 24 VAC ut bara 12 VAC ut men 53 varv 1,5 mm2 kopplingsledning i serie med 12 VAC gav 21 VAC ut att mata regulatorn med.
Och Kylflänstemperaturen steg snabbt, rumstemperatur ca 23 °C. Att den steg så snabbt visade sig bero på att jag anslutit Spartransformatorns In till Spartransformatorns Ut och kopplat 220/24 VAC 5A med extra 53 varvs lindning i serie direkt till vägguttagets 230 VAC.
När det blivit rätt kopplat Spartransformator IN till Väggkontakt, Spartransformator UT ca 115VAC till transformatorn 220/24 VAC med extralindning och denna till Regulatorn såg det ut så här. Och kopplat på last. en seriekopplad H4 12V 100/80W lampa.
15:07 L1 och L2 Kylfläns 60 °C Rumstemperatur 23 °C Transformator 108 °C
15:15 L1 och L2 Kylfläns 59 °C Rumstemperatur 23 °C Transformator 102 °C Last 4,91 A
nu ansluts istället L1 och L3 som går direkt till likriktaren.
15:25 L1 och L3 Kylfläns 53 °C Rumstemperatur 23 °C Transformator 100 °C
15:40 L1 och L3 Kylfläns 50 °C Rumstemperatur 23 °C Transformator 98 °C Last 4,92 A
När jag ser resultatet 15:15 en temperaturökning på 36 grader vid ~5 A så kan det halveras med tyristorer i likriktning, 18 grader men med 30 A blir det 6x18=108 grader, för en rimlig temperaturökning (54 grader) så behövs dubbelt så stor kylfläns även om jag tar bort Triacarna för Kraftstyrning och flyttar Kraftstyrningen från 2 Triacar före likriktarna till 3 Tyristorer i Likriktaren.

BUGGAR: Med 230VAC (i serie med ett 2kW elelement) till Regulatorn-Likriktaren fungerade allt normalt med batteriet anslutet till Labbkortet med TL431. Spänningen över batteriet hölls stilla. Kopplar bort lasten och tar sedan och bryter Plus(+) anslutningen till Labbkortet. Då börjar batterispänningen stiga 15 VDC, 16 VDC, sedan rycker jag ut 230VAC anslutningen. Gjort samma med 26 VAC in till Regulatorn-Likriktaren, inget hände.
Överslag i Labbkortet vid 230 VAC ?
Bara mm mellan kopparanslutningarna på kopparsidan för Triacutgången, krypström ?

 

[Comeback]

Uppsladdad Kraftenhet med tre Tyristorer som ska släppa igenom Minusdelen av växelströmsperioden (vid strömbehov) annars avbrott, växelström IN till Tyristorns Katod (gula ledningar) , likström Minus UT från Tyristorns Anod (tre svarta 2,5 mm2). Växelströmmen är också kopplad till likriktarna men bara Plusdelen av växelströmperioden tas ut från likriktarna (två röda 2,5 mm2). Hälften av likriktardioderna i likriktarna används alltså inte i detta försök kombinera strömstyrning efter behov och likriktning.
De tunna svarta ledningarna i förgrunden ska förbinda respektive Tyristors Anod med Tyristorns Gate vid behov av ström via Triac i Optokopplare, motstånd och en diod.

 

[Comeback]

Så är det igång. Temperaturstegring kylfläns från +20C till +34C "Tyristordelen" till vänster, +20C till 32C likriktardelen till höger med 5 A belastning i 45 minuter.

Styrkortet har fått en till Optokopplare för det är ju Tre Tyristorer att styra, förut Två Triacar.
Inspänning från Toroidtransformatorn till Två Tyristorer av tre Tyristorer 14,2 VAC.
Utspänning 14,30 VDC, ställbart.

 

[Comeback]

Efter kört föregående test med två IL410, optokopplare med Zerocrossing detector och en IL420 optokopplare utan Zerocrossing detector, går bra med låg spänning (ca 24 VoltAC) och 56 Ohm Gatemotstånd så kom med UPS 3 st IL4118 800 Volt optotriacar med Zerocrossing detector som alltså ska klara test med 400 VAC och som ersättare för BTA25 Triacar kopplade med hjälp av dioden i Gateledningen som tyristorer kom också tre riktiga Tyristorer BTW67-1000, 1000Volt, 32A och max 80mA Gateström behov. Började med att byta ut Optokopplarna och testade, det fungerade. Bytte sedan triacarna till Tyristorer. Det fungerade.
Hade det inte fungerat hade jag försökt med att minska Gatemotståndet på 56 Ohm till 39 Ohm.
Till vänster på bordet transformator 220 VAC/24 VAC 5 A och"fördelningslampan 100/80W H4" och till höger Belastningslampan som med seriekopplade 100/80W glödtrådar vid 14,3 Volt drar 5 A.

Transformatorn lämnar så mycket ström så när jag tog bort belastningen lyste bara gröna lysdioden, så sjönk spänningen långsamt och den gula lysdioden som visar ström till optokopplarna börjar lysa och vid ca 14,25 Volt batterispänning knäpper det till i transformatorn, den gula lysdioden slocknar och batterispänningen är uppe i 14,51 Volt som sedan börjar sjunka för en ny laddning av batteriet 12 sekunder senare. Det här med motorn igång på hojen och ingen belastning mer än batteriet finns ju inte på en modern MC, med bränslepump, tändning samt belysning osv när motorn är igång.
Och vill man sänka eller höja batterispänningen så finns ju Potentiometern för justering.
Så här är det kopplat nu utom att jag använder två trefas likriktare som fanns i BAH lådan.
"Minus"-sidan på likriktarna används alltså inte här på schemat och inte i praktiken heller.
Minus DC kommer från tyristorernas Anod.

 

[HayabusaMan]

Hi tech

Terminator är igång ; )

 

[Comeback]

Hi tech

Terminator är igång ; )

Återstår tester med 1-fas 230VAC och 3-fas 3x400 VAC innan jag vet om det verkar fungera.

 

[hannuse]

Efter kört föregående test med två IL410, optokopplare med Zerocrossing detector och en IL420 optokopplare utan Zerocrossing detector, går bra med låg spänning (ca 24 VoltAC) och 56 Ohm Gatemotstånd så kom med UPS 3 st IL4118 800 Volt optotriacar med Zerocrossing detector som alltså ska klara test med 400 VAC och som ersättare för BTA25 Triacar kopplade med hjälp av dioden i Gateledningen som tyristorer kom också tre riktiga Tyristorer BTW67-1000, 1000Volt, 32A och max 80mA Gateström behov. Började med att byta ut Optokopplarna och testade, det fungerade. Bytte sedan triacarna till Tyristorer. Det fungerade.
Hade det inte fungerat hade jag försökt med att minska Gatemotståndet på 56 Ohm till 39 Ohm.
Till vänster på bordet transformator 220 VAC/24 VAC 5 A och"fördelningslampan 100/80W H4" och till höger Belastningslampan som med seriekopplade 100/80W glödtrådar vid 14,3 Volt drar 5 A.
View attachment 507554
Transformatorn lämnar så mycket ström så när jag tog bort belastningen lyste bara gröna lysdioden, så sjönk spänningen långsamt och den gula lysdioden som visar ström till optokopplarna börjar lysa och vid ca 14,25 Volt batterispänning knäpper det till i transformatorn, den gula lysdioden slocknar och batterispänningen är uppe i 14,51 Volt som sedan börjar sjunka för en ny laddning av batteriet 12 sekunder senare. Det här med motorn igång på hojen och ingen belastning mer än batteriet finns ju inte på en modern MC, med bränslepump, tändning samt belysning osv när motorn är igång.
Och vill man sänka eller höja batterispänningen så finns ju Potentiometern för justering.
Så här är det kopplat nu utom att jag använder två trefas likriktare som fanns i BAH lådan.
"Minus"-sidan på likriktarna används alltså inte här på schemat och inte i praktiken heller.
Minus DC kommer från tyristorernas Anod.
View attachment 507555

Av bilden på köskbordet att döma så har du i alla fall inte en katt
Men, bra redovisat, och snyggt dokumenterat!

 

[Comeback]

Av bilden på köskbordet att döma så har du i alla fall inte en katt
Men, bra redovisat, och snyggt dokumenterat!

Nej jag har inte katt. Och bra du påpekade det, funderade på att ta in en strykare nere på gården igår som får mat på vår gård men avstod. Visserligen har hon mött Brumma (patou/pyrenee) men det var ingen större glädje hos båda, båda avvaktande.

 

[Comeback]

Ritat om elschemat så det är tyristorer som sitter där och inte triacar som körs som tyristorer.
(dvs den ena tyristorn av två tyristorer i triacen aktiveras inte, det svarar dioden i Gateledningen för eller på annatt sätt dioden i gateledningen svarar för att bara den tyristorn som ger likriktning med Minus ut från A2 anslutningen på triacen aktiveras)
Här med tyristorer inritade. Det är vanligt i tyristorschema att "jorda" Gate'n i Katoden med ett motstånd på t.ex 560 Ohm för att minska risken att "störningar" aktiverar Gate'n / Tyristorn.
Vad jag tror mig förstått ska ett sådant "jorda" Gate'n i Katoden" motstånd vara inbyggt i
BTW67-1000 och detta inbyggda motstånd förklarar att den angivna minsta Gateströmmen för säker funktion är så hög som 80 mA = 0,08 A, hög Gateström minskar risken för störningar.
I detta läget avstår jag till att installera ett "jorda" Gate'n i Katoden" motstånd tills tester visat det behövs för ta bort störningar som leder till att Tyristorn aktiveras och t.ex. batterispänningen stiger "okontrollerat" över önskad spänning.

 

[Comeback]

Ja så var det dags testa med 1-fas 230 VAC. Använder ett värmeelement med Fläkt, 750W, 1250W inkopplingsbart med strömbrytare som strypning. Och mitt speciella strypdon med två uttag, ett för strypningen och ett för mata Regulator-Likriktare där jag kan se om strypningen sitter mellan fas och uttaget till Regulator Likriktare (batteriet får 0 VAC mot diskbänken) eller
om strypningen sitter mellan Regulator Likriktare och Nollan, batteriet får ca 140 VAC mot diskbänken , Undvikes Så Klart. strypningen ska vara mellan fas och uttaget till Regulator Likriktare.
Börjar med 750W, ingen rök, batterispänningen stiger från ca 12,7 volt till 14,26 Volt. Kopplar in 1250 W också 14,28 Volt, kopplar på en seriekopplad 100/80W H4, den drar 5 A och spänningen sjunker till 14,22 V. Strypningen, 2000 W konvektorn bromsar och skyddar propparna i elskåpet. Testar alla tre ingångarna L1,L2,L3,
dvs
230 VAC in på L1 och L2
230 VAC in på L1 och L3
230 VAC in på L3 och L2
alla fungerar likadant, inget anmärkningsvärt, efter 20 minuter har temperaturen stigit ca 12 grader på kylflänsen med tyristorerna som ger Minus, kylflänsen med likriktarna som ger Plus ca 10 grader.