"Explodierende" Kondensatoren im Car-Hif-Bereich

Fragen zu Schaltungen, Elektronik, Elektrik usw.

Moderator: T.Hoffmann

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Sa, 22.08.09, 13:19

Ich habe mir aus ein paar Car-Hifi-Teilen eine kleine Anlage zusammen gebaut, die ich auf Partys mit Autobatterien betreiben möchte.

Nun las ich in diversen Car-Hifi Foren, dass die Kondensatoren explodieren 'können', wenn man sie direkt an der Batterie ohne Widerstand auflädt.

Problematisch an meiner Sache ist, dass die Batterie des Öfteren an- und abgeklemmt werden muss, da das Ganze nun mal nicht fest im Auto installiert ist.

Habt ihr Ideen, wie ich das Problem lösen kann? Es sollte halt nicht so sein, dass man erst immer einen Widerstand aus der Tasche zaubern muss... :)
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Beatbuzzer
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Sa, 22.08.09, 14:24

Es gibt CarHifi Caps mit Ladeschaltung. Die laden sich automatisch langsam auf beim Anschliessen der Batterie, bzw. beim unter Spannung setzen.
Andere tun das nicht und müssen eben mit Widerstand oder meist auch über eine Soffitte geladen werden.
Wenn du jetzt so ein Teil hast, keinen anderen kaufen willst, aber trotzdem Komfort haben möchtest, empfehle ich eine Einschaltverzögerung, welche einen Ladewiderstand überbrückt.
Hierzu wird entweder ein anständiges KFZ Relais, z.b. von einem Anlasser, benötigt, oder aber man baut sich etwas mit FETs (Transistoren) auf.

Das könnte so aussehen:
Eine Schaltung misst über dem Kondensator die Spannung. Sobald diese über 10 oder 11V liegt, zieht das Relais an, bzw. schalten die FETs durch und überbrückt so einen Ladewiderstand von vll. 10ohm mit min. 11W oder so.
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Sa, 22.08.09, 14:34

Ich hätt jetzt einfach ne Schaltung aus nem RC-Glied gebaut, welches die ersten 10s den direkten Weg abschaltet und danach zuschaltet. Also, dass die ersten 10s einfach nur der Weg über einen 10Ohm oder so "frei" ist (mein Gott was für blöde Sätze ;) )
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Sa, 22.08.09, 14:40

Das ist ja quasi so wie ich es meinte. Nur das ich halt an das messen der Spannung dachte, und du eher an eine Zeitsteuerung.

Aber das ist eigentlich egal, was von beiden man letztendlich macht. Nach 10sec. bei 10ohm ist der Kondensator auf jeden Fall mehr als ausreichend geladen, es sei denn, du hast da 20F oder so :)
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Sa, 22.08.09, 16:52

Hm...hab grad kein passendes Relais da, aber mal eine im Netz gefundene Einschaltverzögerung modifiziert.

Ist vielleicht etwas besser als meine erste Idee.

Was meint ihr, haut das so hin?
einschaltverz..jpg
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Geht so auch, man muss nur vorher mal die Zeit messen, wann der Kondensator mit dem 10ohm Widerstand auf eine ausreichend hohe Spannung geladen ist. Denke aber, dass das bei 1F innerhalb 2-3sec. der Fall ist. Wieviel Farad hast du für die Anlage?

Wenn du 10sec. Geduld hast und da auch 10sec. einstellen willst, dann reicht das aber in jedem Fall.
Die Endstufen schaltest du dann nachdem die Batterie dran ist, per Schalter am Remote-Eingang ein? Dann gibts keine weiteren Probleme.

Evtl. machen die Autobatterien im Zyklenbetrieb nicht lange mit. Zyklenfeste Blei-Gel-Akkus aus Rollstühlen z.B. sind dann die bessere Wahl.

Und der IRLZ34N da in der Schaltung wird dir bei für eine mittelklassige Car-Hifi Endstufe üblichen Strömen rückstandsfrei aufbrennen :mrgreen: . Vorrausgesetzt du drehst das ganze auch auf und machsat nicht nur Zimmerlautstärke.
Weiterhin braucht der noch einen Entladewiderstand vom Gate nach Masse, sonst sperrt er nicht vernünftig. 2K oder so sollten gehen.
Ich würde etwas in Richtung IRFP3205 empfehlen. 8mohm Rds on und 110A sind da die Eckdaten. Davon 2 oder 3 Stück parallel um den Rds on noch weiter zu senken und die bleiben eisekalt.
3 Stück davon parallel verwende ich auch in meinem RC-Offroad Monstertruck zum Ein und Ausschalten. Da fließen auch schonmal 60A+ bei 16,8V. Gehen tuts also ohne Probleme.
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Der Kondensator hat 1F. Mit meinem Labornetzteil aufgeladen, schaltet sich die Strombegrenzung (3A) nach ca. 3s aus. Daher sollte das passen.

Der IRLZ34N hat nen Rds(on) von 35mOhm, was bei den max. 10A, die bei mir fließen 3,5W ausmachen. Zum testen muss ich damit klar kommen. Wenn dann alles funktioniert, kann ich den ja immer noch ersetzen :)
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So, 23.08.09, 11:35

max. 10A?
Da kannst du dir den Kondensator eigentlich sparen. 10A wären ja nur rund 120W. Und die Pulsspitzen einer 120W Endstufe bringt jede Autobatterie oder Blei-Batterie allgemein. noch dazu bei den eh schon sehr kurzen Kabeln, die ich bei deinem Aufbau vermute.
1F Kapazität sind nach Faustformel für 1000Wrms gedacht.
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Ja...das dachte ich auch. Allerdings hat die Anlage bei einigen Liedern so ihre Probleme...die je nach "alter" der Batterie mehr werden. Ist auch alles noch in der Testphase hier :)
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unoptanium
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So, 23.08.09, 12:39

Hi.


Wie Beatbuzzer schon erwähnte:
Autobatterien sind nicht zyklenfest.
Nach etwa 100 mal aufladen sind sie Schrott.

Im Auto werden sie nie entladen: 400A Startstrom mal 3 Sekunden macht
nämich gerade mal 0,3 Ah. Da kann man nicht von Entladen sprechen.

Wer eine Standheizung sein Eigen nennt, kennt sicher das Problem:
Die Heizung wird mit Diesel bzw. Benzin betrieben, aber nicht der
Frischlüfter, das Innenraumgebläse, die (evtl.) Förderpumpe und die
elektrische Umwälzpumpe des Kühlwasserkreislaufs.
Die ziehen mal eben 30Ah aus der Batterie, wodurch sie teilweise
schon nach einem Jahr nicht mehr möchte. Ohne Heizung bis zu 10 Jahre.

Aber auch auf dem Weg dahin sinkt allmählich die Kapazität
und auch die Stromabgabe (Startleistung).

Also klar nimmt man gern das, was man gerade da hat.
Aber mit einer stationären 230V Anlage kommst Du da besser.
Und wenns kein Strom gibt: Honda baut auch kleine, extrem leise
Stromaggregate.



Gruß, unoptanium
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So, 23.08.09, 17:34

Auch ich sehe keine wirkliche Notwendigkeit für Kondensatoren. Und zwar aus folgenden Gründen:

-die Batteriespannung sinkt selst wenn der Anlasser betätigt wird auf im schlimmsten Fall vielleicht 6-8 Volt ab, der lutscht aber 1000 bis 1500 Watt aus dem Akku und damit VIEL mehr als man der Battierie im Dauerbetrieb zumuten kann

-Blei-Akkus können auch ganz ohne SuperCap schon extrem hohe Ströme abgeben

-Die Spannung sinkt bei mittlerer Belastung auch mit SuperCap, so dass ein SuperCap eigentlich nur einzelne WUMMS in einem Lied abfedern kann

-Bei 120 Watt ist ein SuperCap ohnehin noch völlig irrelevant

-Bei Leistungen von mehreren hundert Watt ist im Verstärker ohnehin ein Step-Up-Converter enthalten, der Spannungsschwankungen ausregelt. (Bei 120 Watt vermutlich auch schon)

-Packt ein Akku es nicht, eine Musikanlage ohne SuperCap zu zuverlässig versorgen, ist er entweder defekt, nicht genug geladen oder unterdimensioniert (was ab 36 Ah aufwärts aber eher auszuschließen sein dürfte).

Und natürlich eben noch: eine Starterbatterie ist für den Zyleneinsatz völlig ungeeignet, da muss es schon ein Zyklenfester Akkus sein, wie er z.B. in alten Elektroautos wie dem Citroen ?? electrique oder Renault Clio electrique (baugleich) oder dem Golf 3 mit Elektroantrieb verwendet wurde oder in Gabelstablern, Rollstühlen und elektrischen "Gehhilfen" verwendet werden.

Aber auch die A123systems LiFePo4-Akkus könnten eine sehr gute Alternative darstellen, sind aber um einiges teuerer.


Man könnte notfalls auch 4 dieser Akkus anstelle eines SuperCap nehmen, um Stromspitzen aufzufangen, aber das ist bei Blei-Akkus wie gesagt eher überflüssiger Mumpitz, da diese ohnehin schon extrem hohe Ströme "von Natur aus" abgeben können.

Und selbst wenn die SuperCaps unbedingt im Spiel bleiben müssen, stellt sich mit noch die Frage, weshalb man die dauernd vom Akku trennt und nicht mit dem Akku zusammen als eine (untrennbare) Einheit betrachtet.
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So, 23.08.09, 17:47

Recht habt ihr.

Die 120W sind auch das Maximale, was ich ohne Aussetzer hin bekomme. Wie gesagt, ich teste momentan noch, wie das alles funktionieren kann / wird.

Es geht halt um eine günstige / autarke Anlage, die ohne Aggregat auskommt...

Bin auf jeden Fall dankbar über Tipps, die mir helfen das Dingen zu bauen :)
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So, 23.08.09, 18:34

-skunk- hat geschrieben: Die 120W sind auch das Maximale, was ich ohne Aussetzer hin bekomme.
Was heisst Aussetzer?
Normalerweise setzt eine Endstufe nicht aus, wenn sie überlastet wird, sondern clippt, d.h. die Bässe fangen an zu rauschen.
Das Schaltnetzteil in einer CarHifi Endstufe bringt immer mehr Strom, als der Verstärker an sich maximal braucht. Von daher sollte es nict abschalten.
Ausser deine Batterie bricht zu sehr ein, dass das Netzteil nicht mehr nachregeln kann und abschaltet. Normalerweise geht eine Endstufe so bis 9,5V runter, dann ist Schluss.
Also setzt die Musik bei hohen Lautstärken wirklich aus, dann macht deine Batterie nicht mit. Clippt die Endstufe, dann bist du über dem maximalen, was sie kann.

Zum Kondensator:
Ich hab einen 3F Toxic zu einer digitalen 1500Wrms Endstufe bei mir im Auto. Zu Anfang hatte ich den Kondensator noch nicht drin. Dann habe ich testweise einfach mal aufgedreht, bis das Licht flackert :mrgreen: .
Dann Kondensator eingebaut und nochmal das ganze. Ich konnte vielleicht 2-3 Lautstärkestufen höher gehen, bis das Licht wieder flackerte. Also die Wirkung ist selbst in dem Leistungsbereich minimal.
Meine Batterie mochte das aber irgenwann nichtmehr und quittierte ihren Dienst mit Zellenschluss. Ich kaufte mir eine Silbernitrat-Batterie von Varta.
Damit kann man das Auto noch anlassen, wenn die Musik auf anständiger Lautstärke läuft, und die Anlage geht dann nichtmal aus :lol: .
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