Spanningsverlies bij gelijktijdig opladen 34 CDU's, normaal?

[Klaas Zondervan]

Nog even nagelezen, maar het staat er inderdaad niet duidelijk. De posts van Wim TEE-Ram geven verschillende informatie over de configuratie. Een blokschema zou helderheid kunnen geven.

[henk]

Nou, één regelaar voor de CDU’s komt wel overeen met wat er gebeurt Klaas.
Die voeding zal het probleem wel niet zijn. 

[TEE-RAM]

Menno:
Ik ga er van uit dat de trafo van een goede kwaliteit is (gekocht bij een bekende Duitse fa.).  Ik weet niet of de spanningregelaars tijd genoeg krijgen om erg warm te worden. De spanning zakt direct na het inschakelen in om vervolgens na een ongeveer een halve minuut weer op de ingestelde spanning te staan (ik zal dat voor de zekerheid toch even nagaan, indien dat het geval is zal een koellichaam ook weinig invloed hebben).
Over het goedkope karakter van de spanningsregelaars: ik zie dat bij Nederlandse bedrijven krek dezelfde regelaars (zelfs met dezelfde tekst) worden aangeboden tegen een 3 tot 4 keer hogere prijs, welke garantie is er dat de kwaliteit daarvan beter is (is echter een andere discussie en hoort hier niet thuis).
Martin:
Het toepassen van een voorlaadweerstand met verschillende weerstandswaarden lijkt mij een goed idee, maar eenvoudiger is het dan wellicht elke groep met een aparte schakelaar in te schakelen.
De spanningsregelaar op aliprint is een LM2596S.
Klaas:
Ik wil proberen de situatie zoals die nu gebouwd is te handhaven. Alleen als het niet anders kan wil ik de toegepaste spanningsregelaars vervangen.
Henk:
Als ik twee groepen tegelijkertijd inschakel heb ik geen probleem, spanning blijft mooi op peil. Op het moment dat ik er drie tegelijkertijd wil inschakelen stort de spanning in om na ca. een halve minuut weer op peil te komen.
Zo op het eerste gezicht lijkt het geen probleem (een half minuutje wachten) maar of het inderdaad geen probleem is weet ik niet.
Ik ben het met je eens dat het geheel wat overtrokken is maar als je twee mooie ringkerntrafo’s van 2x14 volt (11 ampere) aangeboden krijg dan is het gebruik daarvan wel aantrekkelijk. Overigens blijkt uit een andere discussie dat de piekstroom van een roco-wissel toch gauw richting 1-1,5 Amp ligt en als er dan 6 wissels tegelijkertijd geschakeld moeten worden vraagt dat toch aardig wat vermogen. Ik zal proberen een blokschema te plaatsen.  De wissels die ik gebruik zijn van Roco (HO 2,5 mm).

Ik heb besloten voorlopig de 22 volt uitgang voor “overige doeleinden” te gebruiken voor de derde groep CDU’s. Dus twee groepen op de oorspronkelijke 22 volt spanningsregelaar en de derde groep op de andere. Ik zal proberen zo meteen een plaatje te uploaden. Iedereen bedankt voor het meedenken.
Wim

[TEE-RAM]

Ik hoop dat het plaatje goed overkomt.
Wim

[henk]

Ik weet niet of de spanningregelaars tijd genoeg krijgen om erg warm te worden. De spanning zakt direct na het inschakelen in om vervolgens na een ongeveer een halve minuut weer op de ingestelde spanning te staan (ik zal dat voor de zekerheid toch even nagaan, indien dat het geval is zal een koellichaam ook weinig invloed hebben).

Dat klopt Wim. De regelaar wordt overbelast en reageert door de spanning en daarmee het vermogen te verlagen. Het laden van de elco’s gaat ook bij lagere spanning wel door, maar duurt langer. Als de elco’s op maximale capaciteit zijn, houdt het laden op, verdwijnt de overbelasting en komt de spanning weer op peil.

Mooie trafo’s hoor. Zelf schakel ik de wissels liever één voor één, maar dat moet ik weten.
Geef anders iedere groep een eigen spanningsregelaar. Is het ook elegant opgelost.

[Menno]

Mijn voeding heb ik als volgt opgebouwd: trafo 28 V/11,5 A, daarachter een 4-tal spanningsregelaars (Aliexpress) die de spanning terugbrengen naar resp 2 maal 22 en 2 maal 15 volt (ik meen dat de maximum stroom van de spanningsregelaars zonder koeling 2 amp is). 

Maar reken eerst een uit hoeveel laadvermogen er gevraagd word. Een normale spanningsregelaar 78xx hefet een max amperage van 1 Ampere, Welke regelaars zitten op de ali printen? Kan best andere zijn die wel meer vermogen kunnen leveren.
Maar als de oplaadpiek te hoog is zal die inderdaad in elkaar knallen.

Bij de vermelding '2 amp' 'spanningsregelaars' en 'Aliexpress' denk ik toch als eerste aan de populaire LM2596 printjes, wat ook blijkt te kloppen.

Een normale spanningsregelaar 78xx kan maximaal 125 graden worden.

Pas op, dat is de junctietemperatuur, de temperatuur van de chip zelf, niet die naar de buitenwereld.

Ander advies: Neem een geschakelde voeding van Meanwell (RSP-100-24) Dat is een 24V dc voeding die naast kortsluitvast ook nog een geschakeld is. Oftewel, als het vermogen stijgt schakelt hij bij. Soort van lastregeling zeg maar.

Uh nee, allereerst zit zo'n voeding hier geloof ik al én dat is het hele probleem hier: dergelijke voedingen zakken in/schakelen uit omdat schakelende voedingen juist heel slecht zijn in piekbelastingen leveren. Bliktrafo's hebben weinig moeite met kortstondig zwaar overbelast worden: de spanning zakt wel in, maar leveren doen ze. De meeste schakelende voedingen houden het bij 15 tot 20 % overbelasting al voor gezien en schakelen hun uitgang af. De kleinere varianten over het algemeen nog eerder.

@ TEE-RAM: ik snap even niet meer wat voor trafo je nu gebruikt. Is dat een conventionele trafo? (Ringkern of E-kern bliktrafo?) of praten we toch over een schakelende voeding.
In het geval van de duitse firma: ik kocht ooit bij een Duitse firma met reputatie een FireWire kabel, helaas bleek die toch niet goed te zijn en werd zowel de insteekkaart in m'n computer als de interface in de camera vernield: namaak is werkelijk overal tegenwoordig.

Wat betreft de spanningsregelaars: je hoort mij ook niet zeggen dat die van 'Nederlandse afkomst' beter zijn. Maar het is een gegeven dat veel componenten die de keuring van de fabrikant niet halen als B- of C-keus de zwarte markt bereiken. Het zal niet de eerste keer zijn dat er een spanningsregelaar is die z'n specificaties die de fabrikant opgeeft, niet haalt, omdat 'ie voor weinig opgekocht is voor dit soort printjes.

In het geval van de ringkern: gebruik de wikkelingen van je trafo gewoon parallel: na gelijkrichting en afvlakking hou je namelijk al dik 17 Volt over. Dat moet echt voldoende zijn voor moderne wissels in combinatie met een CDU.
Je staat nu onnodig vermogen te verstoken, ook al zijn die printjes  relatief efficiënt. Het duurt zo lang omdat die LM-printjes waarschijnlijk in overbelastingsbeveiliging schieten (en daarbij de uitgang pulserend in- en uitschakelen of op een veilige lage spanning blijven hangen) net zolang tot de stroom binnen de grenzen blijft.

[bellejt]

mijn grote vraag blijft gewoon of die spoelen wel zo een hoge spanning nodig hebben om goed te schakelen ? Mijn wisselspoelen schakelen hier netjes bij 15 V spanning op een gelijkaardige ringkerntrafo.Spanning gelijkgericht en een powermodule erachter.  Ik stuur wel aan via koploper dus worden ze netjes na elkaar geschakeld met de tussenpoze die ik zelf instel.

[Klaas Zondervan]

Ik zou ook beginnen met een lagere trafospanning, en dan alle spanningsregelaars er tussenuit laten. Een CDU heeft helemaal geen gestabiliseerde spanning nodig, zelfs geen afgevlakte spanning. De CDU zorgt zelf voor de afvlakking.
Kortom, je hebt het ingewikkelder gemaakt dan nodig is.

[henk]

Dat klinkt eigenlijk wel het meest voor de hand liggend.

[TEE-RAM]

Een van de grootste problemen is dat de spanning die nodig is om de wissels om te zetten nogal varieert, tussen de 12 en 18 volt. Zoals bekend zijn de wissels redelijk oud en dat zal wellicht de reden van de grote verschillen zijn. Omdat de wissels soms op moeilijk bereikbare plaatsen liggen wil ik, door korte stevige puls, het omzetten van de wissels zeker stellen.  Doordat ik de groepen nu gesplitst heb in 2 groepen en 1 groep in plaats van 3 groepen tegelijk heb ik het probleem in ieder geval voor voorlopig opgelost. Al hetgeen jullie aangedragen hebben neem ik nog eens op mijn gemak door.
Wim

[Te 2/2]

k ben een beetje benieuwd wat de februari-brainstorm heeft opgeleverd.

Overigens blijkt uit een andere discussie dat de piekstroom van een roco-wissel toch gauw richting 1-1,5 Amp ligt en als er dan 6 wissels tegelijkertijd geschakeld moeten worden vraagt dat toch aardig wat vermogen. Ik zal proberen een blokschema te plaatsen.  De wissels die ik gebruik zijn van Roco (HO 2,5 mm).

Ik meen me te herinneren dat de Peco wisselaandrijvingen de absolute topper waren op het gebied van piekstroom, een verbruik dat eerder lag tegen de 3-4 amp dan 1-1,5.  Bij Andre64 (Rhätische Bahn) kwam destijds een CDU voor die veel Peco-wissels tegelijkertijd moest aansturen vanuit de diodenmatrix voor de wisselstraat. Bij hem ging dat goed.

De eerste ideeën over CDU gebruik kwam ik tegen in de Miba (MIBA 1963-13, pagina 578 en verder). Dat ging toen nog over Märklin metaalwisselspoelen (die circa 1,3 Amp gebruiken), en het beschermen daarvan tegen doorbranden bij het gebruik van schakelrails.

Waar het hier om lijkt te gaan is het gebruik van een CDU op de manier van Andre64: een groot aantal wissels tegelijkertijd kunnen schakelen zonder dat de piekspanning de stop door doet slaan.

Oftewel: stel je hebt 170 wissels, 10% schakelt daarvan tegelijkertijd, en dat vergt op dat moment 17x1,5Amp=25,5 Amp. Om het nog maar even niet over het vermogen te hebben.

De stoppenkast in mijn huis had vroeger een groep met een 6 Amp stop, een groep met een 10 Amp stop en een groep met een 16 Amp stop (voor de wasmachine). De treinbaan zat op zo'n 6 Amp stop. Al zette je nog zo'n zware trafo neer (of reeks trafo's), 25 Amp trok het echt niet.
Nu heb ik een aardlekschakelaar, maar het principe is niet veranderd.

En daarvoor was de CDU-schakeling verzonnen. Dacht ik. Tot ik dit draadje las.

Wat ging er mis, en hoe heb je dat opgelost?

[Klaas Zondervan]

De stroom die naar je wissels gaat is niet dezelfde stroom die uit je meterkast komt. Daar zit een trafo tussen. Bij een netspanning van 230V en een secundaire spanning van 16V zit daar een factor 14 tussen. Dezelfde factor geldt voor de stroom, maar dan omgekeerd. Dus als je 25A naar 17 wissels jaagt dan is dat primair maar 1,8A. Daar schakelt een zekering van 6A niet op uit. Waarbij je moet bedenken dat die stroomstoot maar kort duurt en een zekering van 6A gaat er echt niet uit als de stroom 6,1A wordt.

[Te 2/2]

Bedankt voor de uitleg, heel verhelderend. 

[gvandersel]

Overigens wat is de waarde van de laadweerstand van je CDU? Deze kan je misschien iets verhogen, waardoor je voeding tijdens opstarten toch spanning/stroom kan blijven leveren. Nadeel is dat het opladen van de condensator in de CDU dan wat langer duurt en dus het schakelen van de wissels vertraagd wordt.

Groet,

Gerard van der Sel.

[TEE-RAM]

Naar mijn mening draait het allemaal om vermogen (spanning x stroom).
B.v.:
22 volt bij 10 ampere geeft 220 Watt;
220 Watt is bij 220 volt slechts 1 ampere.
Wim