Selengleichrichter vs Siliziumgleichrichter

[Alexander1962]

Hallo guten Morgen,

ich habe aus meinem Fundus ein altes einfaches Batterieladegerät. Ich möchte das gerne aufpeppen. Ich wollte zuerst mal den Selengleichrichter gegen einen Siliziumgleichrichter tauschen. Ich dachte, dass ich bei Silizium einen höheren Spannungsausgang hätte. Ich messe unbelastet am Trafoausgang AC 12,5 V am Selengleichrichter Ausgang DC 12,7 V bei Silizium 1 V weiniger. Bei Einweggleichrichtung mit zwei Dioden oder auch mit einem Brückengleichrichter. Woran liegt das ? Was für einen Denkfehler mache ich ? Oder muss ich das ganze belasten ?

Gruss Alexander

[countryman]

Selen wird in Durchlassrichtung schon bei geringer Flussspannung leitend, hat allerdings einen erheblich höheren Übergangswiderstand. Sprich du hast unbelastet eine höhere Spannung als bei Silizium, unter Belastung jedoch eine geringere.
Das kann bei einem Batterielader gewollt sein um in Verbindung mit der Trafo-Auslegung eine angemessene Ladekurve hinzubekommen.

[Bernhard W]

Der Spannungsfall in Fließrichtung (Flussspannung oder Vorwärtsspannung) ist bei Selen- und Siliziumdioden ähnlich.

Selendioden gibt es aber nur mit Sperrspannung um 30 V. In Gleichrichtern für höhere Spannung werden mehrere Dioden in Reihe geschaltet, im praktischen Aufbau werden Selenplättchen gestapelt und mit einem Federelement zusammengedrückt. Erst dadurch wird der Spannungsfall in Fließrichtung höher als bei Siliziumdioden, die man für höhere Sperrspannung herstellen kann.

Bei einem Ladegerät für 12-V-Batterien braucht man jeweils nur eine Selendiode, wie bei Silizium.

Selendioden haben außerdem einen deutlich höheren Serienwiderstand als Siliziumdioden, wie countryman bereits geschrieben hat. Das ist bei einfachen Ladegeräten gewünscht, damit der Ladestrom bei Anschluss eines leeren Akkus nicht zu hoch steigt und z. B. den Trafo überlastet.

Bei sehr geringem Strom kann der Spannungsfall bei Selendioden geringer sein als bei Siliziumdioden, das hat countryman auch schon erklärt.

Wenn man den Leistungs-Selengleichrichter durch einen Siliziumgleichrichter ersetzt, muss zusätzlich ein Leistungs-Serienwiderstand eingefügt werden und die Siliziumdioden müssen z. B. durch parallele Kondensatoren überbrückt werden, weil sonst die Streuinduktivität des Trafos in deren Eigenresonanzfrequenz angeregt wird und oft im LW- oder MW-Bereich Störungen aussendet.

Bernhard

[Axel]

Ich dachte, dass ich bei Silizium einen höheren Spannungsausgang hätte. Ich messe unbelastet am Trafoausgang AC 12,5 V am Selengleichrichter Ausgang DC 12,7 V bei Silizium 1 V weiniger. Bei Einweggleichrichtung mit zwei Dioden oder auch mit einem Brückengleichrichter. Woran liegt das ? Was für einen Denkfehler mache ich ? Oder muss ich das ganze belasten?

Gruss Alexander

Wenn du bei einem älteren Trafo-Ladegerät nur 12,5 / 12,7 Volt messen kannst, wirst du damit keine Batterie mehr voll kriegen.
Bei Belastung dürfte die Spannung noch mehr abfallen.

Hast du mal eine leere Batterie zur Probe angeschlossen und dann gemessen?

[countryman]

Die Spitzenspannung wird höher liegen, ähnlich wie bei einem Lade-Elko wird die Batterie eine höhere Spannung als den Effektivwert der pulsierenden Gleichspannung annehmen.

[Axel]

Ach nööö,

Wie soll das denn gehen?
Ich habe auch noch ein älteres Batterieladegerät im Einsatz, das zeigt unbelastet weit über 15 Volt an.
Auch ein regelbares das bis zu 48 Volt Batterien laden kann, habe ich noch.

Ein ungeregeltes Trafo-Ladegerät (meist für kleinere Ströme) muss die Ladeschlussspannung (ca. 13,8 -14,2 Volt) am Ende des Ladevorgangs sicher erreichen können.
Regelbare Trafo-Ladegeräte werden so eingestellt, das sie bei leerer Batterie den Ladestrom liefern, der einem Zehntel der Batteriekapazität entspricht. Da können dann durchaus auch erstmal mal 18 Volt anstehen, wenn die Batterie besonders leer ist.
Trotzdem stellt sich die Ladeschlussspannung nach 10 Stunden von selbst ein.

[Alexander1962]

Hallo,
wieder was gelernt, danke. Ich habe nochmal mit einem besseren Multimeter gemessen. Trafoausgang 14,02 V und Gleichrichterausgang nur 12,6 V.
Ich denke da ist es mit Batterie laden essig. Da komme ich ja gerade aus dem Tiefentladen raus. Ladeschlussspannung 14,4 V und Ladeerhaltung mit 13,6 V ist ja so nicht zu erreichen.
Da ich in meiner Werkstatt ein Profi - Ladegerät habe, ist es wohl rausgeworfenes Geld hier weiter zu machen.
Ich dachte an eine Boost Konverter o.ä. So um die 5 A hätten mir gereicht. Mal sehen.

Danke !

Gruss Alexander

[Tubeandy]

Hallo Alexander,

bei der Gleichrichtung mit einem Brückengleichrichter ergibt sich UDC ca. 0,9 x UAC

[Bernhard W]

... ein altes einfaches Batterieladegerät...

Ist das ein Ladegerät für 12-V-Kfz-Bleibatterien?

Wenn ja, dann wäre 11...14 V Gleichspannung (Effektivwert oder Mittelwert) am offenen Ladeausgang normal.

Dort liegt schließlich eine gepulste Gleichspannung mit Spitzenwert um 18 V, also keine konstante Gleichspannung. Kfz-Bleibatterien lädt man vorzugsweise mit gepulstem Strom.

Bernhard

[countryman]

Die Frage wäre dann, wie kann ein Trafo an Ausgangsspannung verlieren? Eigentlich nur bei Windungsschluss in der Sekundärwicklung, und das müsste man sehr schnell riechen.

Hinter dem Gleichrichter ergibt sich eine pulsierende Gleichspannung wenn kein Kondensator vorhanden ist. Ein Multimeter sollte den Effektivwert messen, sowohl AC vor als auch pulsierende DC nach dem Gleichrichter. Letztere liegt um die Flussspannung der Dioden niedriger.
Mit einem parallelen Kondensator ergibt sich ohne Last eine Gleichspannung entsprechend dem Spitzenwert der Pulse, ca.1,4-fach höher im Falle einer Sinuswelle.
Mit ungeglätteten 14,4 V_eff würde man die Batterie wahrscheinlich überladen, da in den Spitzen bis 20 V erreicht würden.

Bernhard war schneller