[Diskussion] Gleichrichter, Brückengleichrichte Vor-/Nachteile diverser Schaltungen

Erst einmal gleich vorweg:

Aus meiner Sicht ist diese Diskussion im E-Board an genau der richtigen Stelle und wird genug Infos enthalten, dass sie eigentlich sogar "gepinnt" werden könnte.

OK, SSJ3 Vegotenks und ich haben bereits in einem "Fred" im "Zündung"-Board unter "[sonst] Welche Zündung (Entscheidungshilfe)" eine Diskussion betreffs (sinngemäß) "Welche Gleichrichterschaltung ist unter welchen Umständen die eventuell effektivere/bessere Schaltung?" angefangen, die man eigentlich doch lieber als eigenständiges Thema behandeln sollte...

Bevor ich jetzt in diesen, einen Beitrag die Diskussionsauszüge als Zitate reinkopiere und so der Überblick verloren geht, Zitire ich meine erste Äußerung, welche diese Diskusion vom Stapel gelassen hat und im Folgenden liegen die Kopien der zu diesem Thema zusammenhängenden Originalbeiträge aus dem "Zündung"-Forum:

Zitat von DUO78

Wer sagt denn, dass an der Vape kein direkt elektronisch abgegriffener DZM möglich wäre? - erfordert "nur" einen Konverter:
http://www.motelek.net/andere/vape/a-sz11_schema.png

Bedenke, dass die Vape eine 100W-Lichtspule hat. Also könnte H4 interessant werden.
Wenn man bedenkt, dass man mit der H4 alleine schon 60W der Lima-AC-Leistung verbrät, so bleiben aber immerhin noch 40W "Rest".
(Selbst die Baumarktroller haben eine vom Prinzip her mit der VAPE vergleichbare 100W-Lima: Hier läuft meist sogar Standlicht, Rücklicht und Bremslicht zusätzlich zu den Blinkern über die Batterie... - Nur ist der Vape-Regler anscheinend aber nur auf ca 30W-DC-Dauerlast ausgelegt, wo der "Böller"-Regler gute 40W ab kann)

Sollen Blinker und oder Brems-/Rücklicht auf Glühobst-Basis bleiben oder auf LED umgerüstet werden?
(LEDs würde natürlich die DC-Stromaufnahme drastisch senken, was den DC-Ausgang des Vape-Reglers entsprechend entlasten würde)

Alternativen wären sonst die 12V-Serien-Limas in Verbindung mit EWR oder anderen (nicht serienmäßigen) Spannungsbegrenzern...

Oder man kennst sich mit Elektrik etwas aus und modifiziert eine 12V-Serien-GP dahingehend, dass die 21W-Spule durch eine leistungsstärkere Spule ersetzt wird.
=> Wenn z.B. 2 geiche Spulen (z.B. 42W) dann auch noch potentialfrei gemacht werden, je Spule dann auch noch eine "peregegelte Gleichrichterbrücke" verwendet wird, beide DC-Ausgänge parallel klemmt, so hätte man in diesem Falle ein DC-Bordnetz und gute 84W DC-Lima-Leistung zur Verfügung...

Weitere Alternativen wären z.B. auch die Power-Dynamo mit ihren gut 100W DC-Ausgang, bei der du auch ein reines DC-Bordnetz hättest...
... oder man modifiziert eine VAPE, nutzt einen "fremden" Regler und hat dann auch 100W DC für sein reines DC-Bordnetz zur Verfügung...

usw.

(Gut, ich bin jetzt wieder etwas über die Stränge geschlagen und manch einer denkt jetzt sicher wieder: "Der DUO ..." - Aber mit entsprechenden E-Kenntnissen und/oder entsprechender Anleitung ist einiges möglich, was aber letztendlich auch Modifikationen in der restlichen Elektrik (Verkabelung) erfordert...)

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...oder du holst dir eine gebrauchte, funtionstüchtige E-Zündung.

Durch entsprechende Modifikation wäre möglich:
bei 6V bis zu 70W AC-Ausgangsleistung durch 2 Stk. 35W-Spule

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Bei 2 Stk 12V/42W-Spule kannst du bis zu 84W AC-Power insgesamt rausholen.

Machst du die Spulen potentialfrei (also die Masseverbindung der Spulen auftrennen und beide Spulenenden an einen eigenen geregelten Brückengleichrichter führen), hast du gute 84W DC-Power - also ein DC-Bordnetz (Scheinwerfer usw. alles DC, außer die weiterhin separat laufende, wartungsfreie E-Zündung)
(bleiben die Spulen Masse-bezogen, so sind trotzdem je Spule entsprechende Spannungsbegrenzende Regler zu verwenden, damit es dir bei Leistungsüberschuss der Lima nicht die Beleuchtung killt; bei massefreien Spulen sollte es dann der geregelte Brückengleichrichter sein, der die Spannung begrenzt)

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Man kann auch zwei 6V/35W-Spulen missbrauchen, um daraus 12V zu bekommen...
Das macht zusammen dann bei 12V mindestens 70W AC-Power bis hin zu rein theoretischen 140W... - Die von mir vermutete maximale AC-Leistung beider Spulen zusammen wird wohl eher bei 90-120W liegen...
Hier genau so die Spulen potentialfrei gemacht und über geregelte Brückengleichrichter gleichgerichtet, ergibt also runde 70-100W Gleichstromleistung bei 12V.
(Auch hier gilt: egal, ob Masse-bezogene oder potentialfreie Spulen: jede Licht-Spule sollte einen eigenen AC-Spannungsbegrenzenden Regler/Gleichrichter bekommen. Nach der Gleichrichtung kann man dann die Plus- und Masse-Ausgänge parallel klemmen.)

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Ein geregelter Brückengleichrichter wäre auch schnell nachzubauen:

Die einfachen Brückengleichrichter bekommt man ja fertig zu kaufen...
Man muss nur noch die Spannungsbegrenzer-Elektronik nachbauen, die mit an den AC-Eingängen und dem DC-Ausgang des jeweiligen Brückengleichrichters angeklemmt wird.

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auch ein einfacher Spannungsbegrenzer für die massebezogenen Spulen wäre schnell nachzubauen...

Der Text soll dir nur aufzeigen, was durch "Serien-Lima-Tuning" alternativ noch möglich wäre. - Entscheiden musst du dich letztendlich selber...

Falls dich das "Lima-Tuning" interessiert, dann kann ich dir einen entsprechenden Link geben, wo du dich dann intensiver schlau machen kannst.

Tja v3g0,

so intensiv wollte ich zuerst noch nicht gleich darauf eingehen, sondern erst einmal die Reaktion / das Interesse abwarten...

Wenn wirklich Interresse bestehen würde, wäre ich dann entsprechend tiefer in die Details eingegangen, was du mir ja jetzt schon zum Teil vorweg genommen hast.

Hast du wirklich die beiden "Masse-Dioden" des Brückengleichrichters als Thyristoren ausgeführt?

Da würde ich dann doch eher den bei Motelek angeführten "geregelten Gleichrichterbrücken" folgen, die da separate "Kurzschluss-Thyristoren" verwenden. (wie sie ja auch von namhaften und auch asiatischen 2-Rad-Herstellern verwendet werden)
Der Brückengleichrichter selber behält seine Eigenschaften und die zusätzlichen "Kurzschluss-Thyristoren" begrenzen die effektive DC-Ausgangsspannung auf das eingestellte Limit. (Du kennst ja die folgende Funktionsweise...)

Beim geregelten Brückengleichrichter überwacht die spannungsregelnde Elektronik den Wert der vom Gleichrichter abgehenden DC-Spannung.
Erreicht die DC-Spannung den vordefinierten Soll-Wert, wird von der Elektronik der für die jeweilige aktive Halbwelle zuständige Thyristor gezündet, der die Lichtspule für den Rest der aktiven Halbwelle gegen Masse kurzschließt.
Dadurch, dass die ausgehende DC-Spannung überwacht wird, kann die Elektronik die "Faktor-Verschiebung" bei höheren Strombelastungen kompensieren, so dass bei unterschiedlichen Strömen trotzdem die Ausgangsspannung auf einem recht stabilen (Maxima-) Wert gehalten wird (sofern nicht die Lichtspuile selber leistungsmäßig überlastet wird oder selber zu wenig Energie erzeugt und die Regelelektronik "nichts mehr zum Eingreifen hat", weil der Maximale Sollwert nicht erreicht wird).

Wie ich in anderen Themen bereits geschrieben habe, würde ich jedoch für jede Spule einen eigenen "geregelten Brückengleichrichter" in der gerade beschreibenen Schaltung verwenden und die DC-Ausgänge der Gleichrichter parallel schalten. um beide Halbwellen der Spulen symmetrisch auszunutzen, was sicherlich effektiver und stabiler sein dürfte, als wenn ich den Brückengleichrichter asymetrisch belaste...
=> reglest du nur eine Halbwelle, verschiebt sich aus meiner Sicht sein Verhalten je nach Belastung sehr stark in Richtung "Einweg-Gleichrichtung" (je weniger die Verbraucher ziehen, um so stärker die Verschiebung)
(so sehe ich das Verhalten)

Zitat von SSJ3 Vegotenks

DUO78: schau dir bei motelek mal den zweiwegregler von motoplat an. Das ist die Basis. Mit den Thyristoren im minuszweig machst du aus dem Gleichrichter ne Art schaltregler, der passiv über die Frequenz der Lima geführt wird.
Vorteil: nur Verluste in Höhe des benötigten ladestroms.
Nachteil: bei voller Batterie und wenig Last sind leider böse Spannungsspitzen im System möglich.

Wieso willst du eigentlich ständig jede spule einzeln regeln? Behandel die als Stern mit Mittelpunktabgriff und dann nen B6 mit Kurzschlussregelung oder die minusdioden mit Thyristoren ersetzen und dann den B6 als Schaltregler fahren

Cya v3g0

Hm, in dem Motoplantregler sehe ich den Nachteil, dass er nur die (Amplitudenhöhe der) negativen Halbwellen beeinflusst, um auf die effektiven 14,4V einzuregeln, so dass die volle, unbegrenzte Amplitude (Spannungsspitzen) der positiven Halbwelle in den DC-Stromkreis einstreut.
(es folgt nach erfolgter Gleichrichtung im Kurvenverlauf im Wechsel eine Halbwelle in voller Amplitude und eine Halbwelle mit geringerer, abgeschnittener Amplitude)

Der von mir bevorzugte Regler (http://www.motelek.net/schema/spannung/feedback-bridge.png; alternativ auch: http://www.motelek.net/schema/spannung/14v_gleichrichter.png) hat den Vorteil, das er sowohl die Amplitude der negativen, wie auch der positiven Halbwellen begrenzt.
Da beide Halbwellen "beschnitten" werden, dürften die in den DC-Stromkreis einfallenden Spannungsspitzen deutlich niedriger ausfallen.

Eim B6 mit externen "Ableitern" (wie z.B. bei Kymco - Siehe verlinkten Ausschnitt) sehe ich aber ein Problem bei deiner "Ersatzschaltung", wo der "Mp/Mittelabgriff" als Phase missbraucht wird: Hier werden zwar die positiven Halbwellen beschnitten, aber die negativen Halbwellen verbleiben in voller Amplitude. - Die Spulen werden wieder asymmetrisch belastet, so dass nach der erfolgten Gleichrichtung der kurvenverlauf wieder eine volle Halbwelle(namplitude) und eine nachfolgende geringer hohe Halbwelle folgt...

(oder sehe ich da etwas falsch? - Bissel blöd erklärt, aber ich denke, du verstehst, was ich meine)

(Vielleicht sollten wir die Sache lieber in einem separaten Thread oder per PN ausdiskutieren...)

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@all: Klar, ohne basten zu müssen wären VAPE oder Powerdynamo die einfachsten Lösungen...
(...wobei man mit einfachen Mitteln ja aus der VAPE eine "Powerdynamo-nachahmende" Lima machen kann)

Moin Ando,

dein Kumpel hat die Batterieprobleme deswegen, weil der VAPE-Regler sinngemäß nur eine einfach Gleichrichter-Diode verwendet und somit nur die positive Halbwelle genutzt wird.

Auch ist der VAPE-Regler meines Wissens nicht darauf ausgelegt, mehr als 30W Dauerlast auf dem DC-Ausgang zu liefern.
Wird er also zu hoch belastet, wird er wohl auch thermische Probleme bekommen (zu heiß werden), was den Gleichrichterstromkreis im Regler zerstören kann (sofern sich der Regler nicht selber gegen Überlast schützt, indem er die Spannung reduziert, um den Strom ebernfalls zu reduzieren)

Er möchte also den vollen AC-Anteil voll nutzen können, den die Vape bringt...

Da die Lichtspule bei der VAPE mit einem Spulenende auf Masse "sitzt", gibt es aus meiner Sicht nur 2 Möglichkeiten:

a) Ich verwende im AC-Kreis (das gelbe Kabel) eine einfache Gleichrichter-Diode mit mehr als 10A Strombelastbarkeit und klemme hier die Batterie und die Steuerbox des Xenon-Scheinwerfers an...
...oder...
b) ich löte die Spulenanschlüsse um, so dass die Spule keine Masse-Verbindung hat und verwende einen entsprechenden Regler für "massefreie" Spulen (den von mir bereits mehrfach angesprochenen "geregelten Brückengleichrichter"; als fertig gekauftes Modul oder als Eigenbau)

Gedanken zu "Lösung a)" (Theorie, da nicht persönlich getestet und somit fehlender Erfahrungen):
Da der VAPE-Regler die AC-Spannung begrenzt, habe ich mit einer Diode mit ausreichend Strombelastbarkeit wesentlich mehr Leistungsreserven für die Batterie + den Xenon-Brenner und ich sollte eigentlich keine Überspannungen bekommen....
ABER: Durch die Einweggleichrichtung (nur eine Halbwelle nutzen) bekomme ich nicht den vollen Leistungsumfang, den die Lima produziert.
Auch könnte es ein Problem werden, dass der Regler nur die negativen Halbwellen "beschneidet", um eine (effektive) Sollspannung von ca 13,4V auf dem gelben Kabel zu erhalten... => Wie gut kann das Steuerteil des Xenonbrenners mit den eventuell doch recht hohen positiven Halbwellenspitzen umgehen?

Gedankengang zu "Lösung b" (ebenfalls nur Theorie bei der VAPE)
Ich brauce nur die Masseverbindung der Lichtspule ablöten und das jetzt freiliegende Spulenende mit einem Kabel aus der Lima herausführen...
(da ich jetzt die volle Spulenläge benutze, kann ich gelb am jetzigen Kontaktpunkt der Spule ablöten und an das freigewordene Spulenende anloten. Damit fließt der Strom nun zwischen beiden Spulenenden, wo an jedem Ende ja nun die Kabel gelb bzw. gelb/rot angeschlossen sind)
(somit arbeitet die umgelötete Lichtspule wie die der Powerdynamo)

Jetzt benötige ich -wie bereits erwähnt- einen speziellen Regler, der wie ein Brückengleichrichter und gleichzeitig wie ein Spannungsregler funktioniert. (Dieses Grundprinzip nutzt auch die Powerdynamo)
Dadurch werden jetzt beide halbwellen gleichmäßig ausgenutzt und ich kann die Lima-Leistung zu 100% ausschöpfen (was bei der einfachen Gleichrichterschaltung ja nicht geht).

...und bevor jemand rumunkt: diese Lima-Modifikation der "Variante b"wurde jetzt bereits 2x unter meiner Anleitung bei Rollern vorgenommen, weil mehrfach falsche (masse-bezogene Statoren geliefert wurden, obwohl die Statoren angeblich exakt für diesen Rollertyp sein sollen... => aber diese Rollertypen hatten noch nie (!) massebezogene Statoren gehabt!!! Also war die Sache "Lima + Regler" im Roller auch nie auf diese massebezogene Lima ausgelegt.
(Die Roller verwenden eine mit der VAPE vergleichbare "Stern-Zündanlage" (Lima)).

zu deiner Frage betreffs der unterschiedlichen Anzahl der "Spulen":
Das hängt damit zusammen, wie die Spulen miteinander verschalten sind (Spule mit/ohne "Zwischenabgriff") und welche "Funktionen" die einzelnen "Spulen" haben.
("Spule" mit Anführungsstrichen: man erkennt unterschiedliche Spulenaufbauten, wie Drahtstärken, Wicklungsarten, ummantelte Wicklungen oder nicht ummantelt usw)

Ich persönlich habe eine Ausbildung als Elektroinstallateur und habe mir die Kfz-Sachen (teilweise schon weit vor dem Schulabschluss) selber angeeignet.

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@v3g0:

OK, ich habe mich sehr umständlich blöde ausgedrückt...

Du nennst ja sogar selber den Nachteil der Regler nach Motoplat:

Zitat

allerdings: was richtig ist, ist daß du nen phasenanschnitt fährst. ist einmal eingeschaltet, dann bleibts bis zur nächsten halbwelle an. sprich: es gehen dann volle spannungsspitzen ins DC netz. das wiederum können die shuntregler wirkungsvoll verhindern, da sie dann die entsprechende halbwelle "absägen" bei zuviel spannung

=> Die Halbwelle wird vom Gleichrichterer nicht selber abgeschnitten, sondern benötigt einen nachfolgenden Shunt-Regler, um Spannungsspitzen zu unterdrücken.

Dazu kommt noch die eventuell abweichende Phasenlage der Spulen, wo du beim B6 nach Motoplat-Prinzip Probleme bekommen kannst.

Daher sehe ich meine Lösung mit den beiden nur an den (Gleichrichter-)Ausgängen zusammengeschalteten "geregelten Brückengleichrichtern" als die bessere Option an, weil hier die Welle bei Erreichen der Sollspannung "abgeschnitten" wird und somit garnicht erst Überspannungsspitzenen entstehen können... Sozusagen eine "Abschnitts-Steuerung"

Ab Spannungssollwert wird der Rest der Halbwelle bis zum nächsten Nulldurchlauf "abgeschnitten" (gegen Masse kurzgeschlossen).
Dadurch begrenzt der "geregelte Brückengleichrichter" (über seine "Ableiter") selber seine Ausgangsspannung auf den Sollwert (ohne einen zusätzlichen Spannungsregler zu benötigen)

Warum je Spule einen eigenen dieser Regler? => weil du so unabhängig der Phasenlage der Spulen zueinander immer einen stabilen Bordspannungswert ohne gefährlicher Spannungsspitzen hast.

Dann soll er mal bitte die Preise vergleichen! Ich denke, das der PD-Regler deutlich teurer kommen dürfte, als dieser (140W-)Regler hier:
http://www.ebay.de/itm/Gleichr…in_77&hash=item35d65f6a59

Der gelieferte (Alternativ-)Regler muss unbedingt die folgenden Kabelfarben haben:

rot, schwarz, grün, gelb und PINK
(wichtig: pinkes Kabel!!! - Wurde ein Regler mit weißem anstatt pinkem (rosa) Kabel geliefert, dann wurde der falsche Regler geliefert! => mit weißem Kabel ist für die Masse-bezogene Lichtspule. Der Kymco Super 8 und der Like 50 4T haben aber Masse-freie Lichtspulen!!!)

Anschluss des Alternativ-Reglers:

rot = Plus (DC-Ausgang)
grün = Masse
gelb = eines der Spulenenden (AC-Eingang)
pink = das andere Spulenende (AC-Eingang)
schwarz = Klemme 15/51 (Spannungsüberwachung)