DC Heizung bis 7,9A aus 6,3V AC
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- Veröffentlicht am Samstag, 24. Februar 2024 13:03
- Geschrieben von Tubeland
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Aus 6,3V AC 6,3V DC bis 7,9A mit Skottky Dioden 2024
Das Umwandeln von 6,3V Wechselspannung (AC) in 6,3V Gleichspannung (DC) ist problematisch Es gibt einige Herausforderungen und Überlegungen, die beachtet werden müssen:
Spannungsverlust: Beim Gleichrichtungsprozess, insbesondere mit Diodenbrücken, tritt ein Spannungsverlust auf. Jede Siliziumdiode in der Brücke hat einen Vorwärtsspannungsabfall von etwa 0,7V. Bei einer Diodenbrückenschaltung, die zwei Dioden in Reihe für jede Halbwelle verwendet, ergibt sich ein Gesamtspannungsabfall von etwa 1,4V. Daher wird die Ausgangsgleichspannung niedriger sein als 6,3V! Dazu Kommt das ein Brückengleichrichter auch Verluste mit sich bringt!
Ein Gleichrichter mit Schottky Dioden
Schottky-Dioden sind aufgrund ihrer besonderen Eigenschaften eine beliebte Wahl für Gleichrichterschaltungen, insbesondere in Anwendungen, die hohe Schaltgeschwindigkeiten und geringe Vorwärtsspannungsabfälle erfordern. Hier sind einige grundlegende Aspekte und Vorteile der Verwendung von Schottky-Dioden in Gleichrichterschaltungen:
Niedrige Vorwärtsspannung:
Schottky-Dioden haben im Vergleich zu herkömmlichen Silizium-PN-Dioden eine relativ niedrige Vorwärtsspannung, oft im Bereich von 0,2 bis 0,5 Volt. Dies führt zu geringeren Leistungsverlusten in der Diode, was besonders bei Leistungsanwendungen von Vorteil ist.
Schnelle Schaltzeiten:
Da Schottky-Dioden auf einem Metall-Halbleiter-Übergang (statt eines PN-Übergangs) basieren, weisen sie sehr schnelle Schaltzeiten auf, da keine Minoritätsträger beteiligt sind, die zu Schaltverzögerungen führen könnten.
Niedrigere Sperrstromleckage:
Schottky-Dioden haben typischerweise einen niedrigeren Sperrstrom als PN-Dioden, was in einigen Anwendungen von Vorteil sein kann.
Um ein leistungsfähiges Gleichstrom-Netzteil zu entwickeln, war es für mich entscheidend, eine Diode zu finden, die eine möglichst geringe Vorwärtsspannung aufweist. Die STP20L15D bietet mit ihrer Vorwärtsspannung von 0,28V bei 20A und einer Sperrspannung von 15V genau die richtigen Spezifikationen, um ein Netzteil für niedrige Spannungen zu realisieren.
Die nachfolgende Tabelle zeigt beispielhaft, welche Widerstände für bestimmte Ströme ungefähr benötigt werden. Bitte beachten Sie, dass mein Testtransformator im Leerlauf eine relativ hohe Spannung von 6,8V aufweist, da er bis zu 10A liefern kann. Berücksichtigen Sie außerdem, dass Sie für 1A Gleichstrom (DC) etwa 1,414A Wechselstrom (AC) benötigen. Wenn Sie also einen Heizstrom von 2,5A benötigen, müssen Sie Ihren Strom mit 1,414 multiplizieren. Das bedeutet, Sie benötigen für 2,5A DC einen AC-Strom von 3,535A! Ab einem Strom von 5,9A würde ich empfehlen, einen Kühlkörper für die Dioden zu verwenden. Bitte beachten Sie auch, dass das Wärmeableitblech mit der Kathode verbunden ist. Daher müssen Sie Isolationsmaterialien wie Isoliernippel und eine Glimmerscheibe verwenden, um eine elektrische Isolierung zu gewährleisten!
|
AC IN |
DC OUT |
DC mA |
R |
R |
R |
R |
|
|
* |
* |
* |
* |
||||
|
6,8V |
9,2V |
|
|
|
Leerlauf |
||
|
6,8V |
6,31V |
300 mA |
4R7 2W |
10R 2W |
47R 2W |
||
|
6,8V |
6,33V |
600 mA |
2R2 2W |
4R7 2W |
47R 2W |
||
|
6,8V |
6,31V |
900 mA |
1R 2W |
10R 2W |
|||
|
6,8V |
6,33V |
1,2A |
1R 2W |
2R2 2W |
15R 2W |
||
|
6,8V |
6,31V |
1,5A |
0,68R 5W |
2R2 2W |
|||
|
6,75V |
6,33V |
1,8A |
0,68R 5W |
1R 2W |
|||
|
6,73V |
6,35V |
2,1A |
0,68R 5W |
0,68R 5W |
4R7 2W |
||
|
6,71V |
6,39V |
2,5A |
0,33R 5W |
1R 2W |
|||
|
6,69V |
6,33V |
2,8A |
0,33R 5W |
0,68R 5W |
|||
|
6,65V |
6,32V |
3,3A |
0,33R 5W |
0,33R 5W |
|||
|
6,65V |
6,38V |
3,8A |
0,33R 5W |
0,33R 5W |
0,68R 5W |
||
|
6,6V |
6,3V |
4,2A |
0,33R 5W |
0,33R 5W |
0,33R 5W |
||
|
6,58V |
6,33V |
4,5A |
0,33R 5W |
0,33R 5W |
0,33R 5W |
0,68R 5W |
|
|
6,57V |
6,32V |
4,8A |
0,33R 5W |
0,33R 5W |
0,33R 5W |
0,33R 5W |
|
|
6,57V |
6,33V |
5,1A |
0,082R 5W |
0,33R 5W |
|||
|
6,54V |
6,35V |
5,5A |
0,082R 5W |
0,33R 5W |
0,33R 5W |
||
|
6,5V |
6,3V |
5,9A |
0,082R 5W |
0,33R 5W |
0,33R 5W |
0,33R 5W |
Kühlkörper |
|
6,5V |
6,32V |
6A |
0,082R 5W |
0,082R 5W |
0,33R 5W |
0,33R 5W |
Kühlkörper |
|
6,48V |
6,32V |
6,5A |
0,082R 5W |
0,082R 5W |
0,082R 5W |
Kühlkörper |
|
|
6,47V |
6,3V |
7,1A |
0,082R 5W |
0,082R 5W |
0,082R 5W |
0,082R 5W |
Kühlkörper |
|
6,4V |
6,3V |
7,9A |
Brücke |
Kühlkörper |
|||
|
Menge |
Wert |
Device |
Bauteile |
|
4 |
**** |
RROYAL-OHM-5W |
R4, R5, R6, R7 |
|
6 |
4700/16 |
CPOL-EUE7.5-16 |
C4, C5, C6, C7, C8, C9 |
|
1 |
GMSTBA4 |
GMSTBA4 |
X1 |
|
4 |
STPS20L15D |
BYT08P |
D1, D2, D3, D4 |
|
1 |
Leiterplatte 89.5 mm* 86 mm Y175 |
||
|
1 |
0,082R |
5W |
*Siehe Text |
|
1 |
0,33R |
5W |
*Siehe Text |
|
1 |
0,68R |
5W |
*Siehe Text |
|
1 |
1R |
2W |
*Siehe Text |
Achtung! Zum Bausatz Fügen wir nur die Teile aus der Tabelle hinzu.
Gff. Müssen sie für ihre Individuellen Bedürfnisse noch Widerstände dazu kaufen!