Wie hoch die Stromspitze unter Berücksichtigung des Skin-Effekts (und eventuell weiterer, die Messung verfälschender Effekte) nun wirklich ist, kann ich beim besten Willen nicht sagen. Mir fehlt es dazu schlicht eindeutig an der akademischen Bildung.
So ein Bildungs"problem" habe ich auch, daher muß ich auf eher einfachem Niveau denken. Dort sagt mir das Induktionsgesetz, dass sich der Strom durch eine Drossel gegen jede Änderung seiner Stärke wehrt, indem er mit Induktionsspannungen gegensteuert.
Diese Beharrungstendenz schließt doch eigentlich schon aus, dass ein fließender Strom nach dem Abschalten seiner Quelle von sich aus stärker wird.
Zudem würde so eine Selbstverstärkung IMO gegen den Energieerhaltungssatz verstoßen, denn die im Magnetfeld gespeicherte Energie ist I² * L/2, IIRC.
Selbst wenn der Pulsstrom nach der Abschaltung bei 2,5Ampere "nur" auf 10 Ampere anstiege, würde das zunächst eine Erhöhung der Magnetfeldenergie um den Faktor 16 gegenüber dem Moment des Abschaltens bedeuten. Woher aber sollte diese zusätzliche Energie in das Magnetfeld der Impulsdrossel kommen, wenn sie schon selbst als Stromquelle wirkt?
Bei Deinen Messungen sitzt Du IMO wohl irgendwelchen fiesen HF-Effekten auf.
Z.B. hat jede Leitung wie Dein Meßwiderstands-Kupferdrahtstück auch eine gewisse Eigeninduktivität, die ihren realen Widerstand beim Einschalten eines Stromes erstmal erhöht, weil sich die Induktion gegen das Anwachsen des Stroms wehrt. Daher ist der zu beobachtende Spannungsabfall am Drahtstück direkt nach dem Einschalten höher, als es der Rechnung U = R * I (R = ohmscher Widerstand, I = realer Strom) entspricht.
Um diesen Störeffekt zu verringern, könntest Du den Meßdraht mal in eine möglichst schmale U-Form biegen, so dass die Induktivität (nach dem Prinzip der verdrillten Leitung mit eng zusammenliegendem Hin- und Rückleiter) sinkt. Ich möchte wetten, dass die gemessenen Spannungsspitzen dann deutlich niedriger ausfallen, obwohl sonst nichts am Meßaufbau geändert wird.
Oder Du könntest für eine Vergleichsmessung ein längeres gerades Drahtstück gleicher Stärke nehmen. Damit erhöhst Du den Widerstand im Pulskreis, und der Maximalstrom müsste sinken (wenn die höhere Induktionsspannung den Eingriff nicht vollständig ausgleicht).
Messen wirst du vsl. aber höhere Spannungspeaks, weil der längere Meßdraht eine höhere Induktivität hat. Wo aber sollte die Energie für höhere Ströme herkommen, wenn in der Pulsarschaltung nichts geändert wird?
Hier können höhere Spannungspeaks unmöglich höhere Pulsströme bedeuten, was folglich die Interpretation der Spannungspeaks als Maß für die Stromstärke insgesamt grundlegend in Frage stellt.
Der Skineffekt dürfte die Meßfehler kurzer Stromimpulse unabhängig von der Induktivität des Shunts in die gleiche Richtung verstärken.
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Es ist auch noch niemand an mich herangetreten, um eine sinnvolle Antwort zu finden.
Siehe oben (Induktionsgesetz & Energieerhaltungssatz): Mehr als der Spulenstrom im Moment des Abschaltens kann IMO nicht als Nutzimpuls fließen.
Um die Pulsarwirkung zu erhöhen, könnte man z.B. R4 verkleinern und / oder die Induktivität von L1 erhöhen, solange das Netzteil bzw. IC 1 oder T1 nicht überlastet wird.
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Die Bauanleitung mit Schaltbild, bitteschön: . . .
Dankeschön. Ich werde versuchen, sie um einen möglichst einfachen Verpolschutz zu erweitern.
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Jeder hat mal einen schlechten Tag und verwechselt links mit rechts oder rot mit schwarz. Aber ob das ein tatsächlich so dringendes Problem ist, dass man aufwändige (und damit teure!) Sicherungsmaßnahmen einsetzen müsste
Vlt. ist das schon mit ein paar relativ billigen Teilen machbar. Z.B. 10% Aufpreis für das Feature "fehlbedienungssicher" würde ich bei einem Gerät der 100€-Klasse gerne bezahlen.
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die das Gerät darüber hinaus auch noch für die Hauptanwendungsfälle komplett unbrauchbar machen, glaube ich ehrlich gesagt nicht. Mir ist bisher jedenfalls noch keine Lösung eingefallen, die
- den Preis nicht erhöht (das Teil ist so schon deutlich zu teuer)
- sicher wirkt
- die Leistung nicht mindert
und
- auch bei komplett sulfatierten Akkus noch funktioniert.
Wenn jemand eine praktikable Idee hat, wie man das Problem lösen kann ohne gegen eine der oben aufgeführten Positionen zu verstoßen, bin ich sofort dabei die Schaltung entsprechend anzupassen.
Da die max. Impulsstromstärke IMO sowieso nur dem Aufladestrom der Drossel entspricht, könnte ein Verpolschutz ohne merkliche Wirkungsverluste des Gerätes evtl. weniger aufwändig werden, als Du bisher denkst.
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Allerdings bin ich mir auch ziemlich sicher, dass dann eben andere gute Ideen von Verwendern dazu führen werden, Power-Pulsare kaputt zu kriegen: Aus mehr als 4m Höhe auf Beton fallen lassen, beim rückwärts Fahren das Gerät versehentlich überrollen, Tauchversuche in Wasserpfützen mit anschließenden Trockensessions in der Mikrowelle, usw.
Sowas sind DAU-Fehler (Dümmster anzunehmender User), gegen deren Erfindungsreichtum man letztlich immer den kürzeren zieht.
Verpolen ist aber ein relativ alltäglicher Fehler im Bereich des normalen Gebrauchs, und da empfinde ich einen entsprechenden Schutz immer als beruhigend.
Noch eine Verständnisfrage zum Schaltbild:
Wie hoch ist der Ladestrom des Power-Pulsars?
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der "Ladestrom" ist sehr gering und beträgt im Mittel nur 100mA, weshalb sich der Power-Pulsar bzgl. Ihrer Frage höchstens als Erhaltungslader eignet.
Der direkteste Ladestromweg wäre IMO Trafo – Gleichrichter – IC1 – L1 – D6 – Akku – Masse - Gleichrichter – Trafo.
Darin kann ich keine Schaltungselemente erkennen, die eine klare Strombegrenzung auf 100mA bewirken könnten.
Wenn das Netzteil 2,5 Ampere zum Aufladen der Impulsdrossel liefern kann, dann müsste ein ähnlich hoher Strom auch für die Akkuladung fließen können, wenn der Akku leer genug (niedrige Polspannung) und ausreichend niederohmig für die Aufnahme des Ladestroms ist . . .?
Oder können die 2,5 A nur als kurze Impulse aus den Siebkondensatoren C1 - C3 und C5 gezogen werden, während das Netzteil zu schwach ist, um einen solchen Dauerstrom zu liefern, d.h. dort sitzt eine faktische ca. 100mA-Begrenzung ?