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Bleiakku Ladegerät

Achtung!

Baut dieses Teil blos nicht nach! Das war amatuerhaftes Gebastel in meinen jungen Jahren. Einzig und allein die Schaltung mit dem Thyristor ist brauchbar. Man benötigt dafür jedoch einen Trafo mit passender Ausgangsspannung.

Allgemeines

Um einen Bleiakku mit einer Kapazität von 100Ah so schnell wie möglich zu laden, ist ein Netzteil mit einer Ausgangsspannung von ca. 15V und einem Ausgangsstrom von 10A notwendig. Der Ladestrom sollte maximal ein zehntel der Akkukapazität betragen. In diesem Fall also 100Ah / 10 = 10A. Nun wird aber beim Anschluss an das Netzteil der Strom nur durch den Innenwiderstand begrenzt und könnte deshalb gefährliche Werte annehmen. Das macht nun eine Strombegrenzung erforderlich, mit der man den maximalen Ladestrom herunter stellen kann. Hier wird mit einer Thyristorschaltung und einem Netzteil mit gleichgerichteter Ausgangsspannung verwendet. Da die Thyristorschaltung mit Phasenanschnitt arbeitet, muss die Ausgangsspannung ungeglättet sein. Einen passenden Trafo zu finden der auch die Ströme liefern kann, ist recht schwierig. Und da der Kauf nur unnötig teuer ist, wird das genommen was gerade da ist. Ist die Ausgangsspannung des Trafos höher als 15V, muss eine Schaltung her, mit der man einfach die Spannung einstellen kann. Mit dieser Schaltung lassen sich dann auch 6V-Akkus laden. So entsteht nun dieses Schema.

Spannungseinstellung

Achtung! Ich empfehle die folgende Schaltung nicht so nachzubauen, da sie noch ziemlich unausgegoren ist. Soll heißen, das Poti brennt wegen ungenügender Verstärkung der Transisorstufe durch. Abhilfe könnte noch ein Transitor sein und ne Z-Diode wäre auch nicht schlecht.

Hier wird zwar sowas von viel Leistung über die Transistoren verbraten, aber mit entsprechend großen Kühlkörpern und Lüfter funzt das schon :-). Da mir gerade ein paar alte Endstufentransistoren untergekommen sind, habe ich diese auch gleich samt Külkörper für diesen Zweck eingesetzt. Der Transformator stammte übrigens aus dem gleichen Endverstärker.

Transistor	Ucb	Ic	Total Power	Case	Bandwith
2n3055	100V	15A	115W	TO3	2.5MHz
KD501	40V	20A	150W	TO3	2MHz
KD502	60V	20A	150W	TO3	2MHz
KD503	80V	20A	150W	TO3	2MHz

Aus dieser Schaltung lässt sich noch mehr heraushohlen, wenn die Wattzahl der Leistungswiederstände erhöht wird (evtl. ein paar Transistoren mehr paralell schalten, wenn man nicht einen ganzen Kubikhektar Kühlkörper verbauen will). Damit die Transistoren nicht ungleich belastet werden, solten sie mit Emmitterwiderständen symmetriert werden. Bei mir läuft das ganze zwar ohne Widerstände, aber bei maximal 10 Ampere und einem 120mm Lüfter werden die Transistoren das schon verkraften. Ohne Symetrierung kann es aber dazu führen, daß aufgrund von Bauteiltoleranzen durch einen der Transistoren mehr Strom fließt. Wenn mehr Strom fließt, erwärmt er sich und wird niederohmiger (negativer Temperaturkoeffizient). Weniger Widerstand gleich mehr Strom. Mehr Strom gleich noch mehr Erwärmung. Mehr Erwärmung gleich überhitzung.
Der Spannungsabfall am Widerstand bremst den Basisstrom und dadurch auch den Kollektorstrom. Das ganze funktioniert bei allen Transistoren gleich, so das der Rückkopplungseffekt verhindert wird.

Stromeintstellung

Diese Schaltung ist orginalgetreu aus einer Bastelbroschüre übernommen, welche einem Fünfersatz Thyristoren T10-25-U2 (25A) für Bastler beilag.

Resumé

Dieses Ladegerät ist weder spannungs- noch stromkonstant! Es dient lediglich dazu, große Bleiakkus mit einer Kapazität über 100Ah voll zu pumpen. Es ist nicht die allerbeste Lösung, aber seine Zweck wird es erfüllen. Um das Ganze zu verbessern, müsste noch eine automatische Ladeautomatik eingebaut werden, die bei Erreichen der Ladeschlussspannung den Ladevorgang abschaltet. Noch besser ist eine Spannungs- und Stromreglung. Aber was nicht ist, das kann ja bekanntlich noch werden.