Mit einem vernünftigen Schaltplan sieht die Welt viel besser aus.
Das ist unglaublich mühsam, den Plan aus der Platine herauszuzeichnen. Otmar muss da lange drangesessen haben, bis der stand.
Vor wenigen Jahren, als der Curtis-Regler entwickelt wurde, gab es nur diese relativ hochohmigen Halbleiter, wie den IRF640. Dieser hier hat einen Innenwiderstand von 150bis 200 Milliohm. Bei den 18 Ampere Maximalstrom fallen also 2,7 Volt Spannungsverlust an.
Früher waren diese Hochvoltypen die leistungsstärksten und robustesten Transistoren überhaupt. Heute nimmt man für den Hochvoltbereich bevorzugt IGBTs, wegen ihrer eingebauten Sicherheiten, ähnlich denen von Thyristoren, bei den Mosfets sind die weniger spannungsfesten ganz erheblich leistungsfähiger geworden. Zum Beispiel hat ein gängiger 55-Volt-Typ wie der IRF3805 eine deutlich geringere Spannungsfestigkeit, ist allenfalls für 24 Volt Betriebsspannug gut, dafür hat er aber bei gleicher Bauform wie der IRF640 einen Innenwiderstand von nur 3,3 Milliohm, also rund ein fünfzigstel Verlust bei gleichem Srom.
Der Standard liegt aber heute schon bei 1,4 Milliohm und wird in der Automobilindustrie (Steuerung durch CAN.Bus) und bei der Versorgung der neuen(noch nicht verkauften) Laptop-Generation durch nur eine einzige Lithiumzelle von 3,6 Volt eingesetzt. Die Umstellung von PKWs auf ein 42-Voltnetz entfällt wahrscheinlich.
Zum Vergleich: Ein IRF640 kann bei 72 Volt Batteriespannung und 18 Ampere Belastbarkeit (kalt) 1300 Watt schalten. Der 3805 aber bei nur 24 Volt und 220 Ampere schon 5300 Watt. Dazu ist der Preis deutlich tiefer gefallen.
Wichtig wird dies vor allem, wenn wir Lithiumbatterien einsetzen wollen. Wenige Zellen lassen sich einfacher sicher überwachen. Der Preis ist so niedrig, das in absehbarer Zeit auch die verlustreichen Kommutatoren der Permanentmagnetmotoren durch Mosfets ersetzt werden. Die ersten normalen Haushaltskühlschränke mit Mosfetkommutierung und Drehzahlregelung sind schon auf dem Markt (ESD) - nochmals Halbierung des Energieverbrauchs..
Die Transistoren sind kompatibel, bis auf die interne Stromregelung des Curtis, die sich aber anpassen lässt. Insofern wäre zu überlegen, evtl. auf eine robustere Motorisierung zu warten, wenn man vom Titan aufrüsten will? Temperaturprobleme dürften dann der Vergangenheit angehören, die Verluste sinken gewaltig. Ob sich die 36 Volt-Elektronik in einfacher Weise auch an 24 oder 12 Volt anpassen lässt, ist fraglich, aber keinesfalls auszuschließen. Hohe Spannung ist nicht alles!
Wer Daten benötigt:
http://www.irf.com/product-info/hexfet/
55 Volt through hole
Wer den Regler in eine Streichholzschachtel, ohne Temperaturproblem, einbauen will: 55 und 30 Volt surface mount
bernd
(Stolzer!) neuer Besitzer eines Peugot 106 electric
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