Kondensatorwertberechnung

Technik Elektronik & Elektrotechnik
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Hallo zusammen!

Hab mir in mein Auto eine PC eingebaut der über ein spezielles Netzteil mit Strom versorgt wird. Sobald ich die Zündung ausschalte, wird dann der PC durch einen Impuls vom Netzteil herruntergefahren.
Manchmal möchte ich aber den PC laufen lassen auch wenn die Zündung ausgeschalten wird.
Daher habe ich einen Wippschalter I-O-I eingebaut mit dem ich von Zündungs- über OFF auf Dauerplus umschalten kann. Die OFF-Stellung ist wichtig damit ich den PC auch wenn die Zündung an ist ausschalten kann.

Jetzt das Problem:
Wenn ich von Zündungs- auf Dauerplus schalte ist für kurze Zeit die Stromversorgung unterbrochen und der PC würde ausgehen.
Nun dachte ich mittels eines Kondensators könnte man das Problem umgehen.
Der Kondensator müsste für max. 1 Sek. 12V und max. 90Watt liefern.

Was muß ich da für einen Kondensator nehmen und wo klemm ich den rein.

Schon mal Danke für euere Hilfe.

Gruß Andreas

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Hallo Andreas,

Jetzt das Problem:
Wenn ich von Zündungs- auf Dauerplus schalte ist für kurze
Zeit die Stromversorgung unterbrochen und der PC würde
ausgehen.
Nun dachte ich mittels eines Kondensators könnte man das
Problem umgehen.
Der Kondensator müsste für max. 1 Sek. 12V und max. 90Watt
liefern.

Was muß ich da für einen Kondensator nehmen und wo klemm ich
den rein.

Das kann man mit deinen Angaben nicht berechnen.
Da fehlt noch die minimale Spannung, bei welcher das Netzteil noch arbeitet und den PC noch nich abschaltet.

Allerdings ist das der falsche Ansatz, denn das wird ein ziehmlich dickes Fass.

Dein Problem ist ja der Schalter.
Mit einem Relais und einem kleinen Kondensator, könnte man den Schalter 1 bis 2 Sekunden überbrücken. Du müsstest aber dazu deine Verdrahtung etwas ändern:

Der PC wird grundsätzlich über den Relais-Kontakt von Dauerplus mit Strom versorgt.
Mit dem Schalter legst du die Relais-Spule an Dauerplus, geschaltetes Plus oder lässt die Spule offen. Somit hast du die bestehende Funktionsweise.

Im einfachsten Fall hänst du dann einen Kondensator über der Relaisspule, welcher nur die kleine Erregerleistung für das Relais speichern muss. Der genaue Wert hängt aber vom Relais, bzw. der Spule ab. Damit wird der Kondensator mindesten um den Faktor 100 kleiner.

Noch kleiner kann man den Kondensator machen, wenn man noch etwas Elektronik einbaut. Die primitivste Variante besteht aus einem Transistor und noch ein bischen Kleinkram wie Widerstände und Dioden. Oder man kann auch einen NE555 oder ein anderes IC zur Zeitverzögerung verwenden.

Wie gut bist du im Elektronik-Basteln ??
(Deine ViKa hilft mir in keiner Weise weiter und mit deiner E-Mail-Adresse kan man dich auch nicht geographis eingrenzen)

MfG Peter(TOO)

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Wenn ich von Zündungs- auf Dauerplus schalte ist für kurze
Zeit die Stromversorgung unterbrochen und der PC würde
ausgehen…

Hallo,

hast du das denn schon mal ausprobiert? die Umschaltzeit ist sehr kurz, und viele Netzteile überbrücken kurze Ausfälle. Vielleicht funktioniert es einfach so.

Gruss Reinhard

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hast du das denn schon mal ausprobiert? die Umschaltzeit ist
sehr kurz, und viele Netzteile überbrücken kurze Ausfälle.
Vielleicht funktioniert es einfach so.

Guten Abend!

Hab den Nachmittag damit verbracht das ganze mal zu verkabeln und zu testen.
Leider funktioniert es nicht einfach so :frowning:
Wie schon befürchtet, schaltet sich der PC aus beim umschalten.

Danke trotzdem

Gruß Andreas

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So ein Kondesator müsste wahrscheinlich ein zeimlich dicker Oschi werden. Das Problem: Beim Kondesator fällt die Spannung linear mit der Entladung. D.h. Du kannst damit die Spannung nicht konstant auf 12 V halten wie z.B. durch einen Akku. Wie stark die Spannung pro entnommener Ladung fällt, wird durch die Kapazität bestimmt.

Mach es besser anders:

Nimm einen Schalter mit zwei Kontakten. Einer ist ein Spätöffner, der andere ein Frühschließer. Beim Umschalten überlappen sich dann die beiden Kontakte. Du kannst dann noch evtl. Dioden verschalten, damit diese Brücke nicht Zündungsplus und Dauerplus miteinander verbinden kann.

Solche Kontakte sind Exoten, aber Moeller baut sowas. Gibts als Knebel-Wahlschalter für Fronttafel-Einbau, bei dem Du dann von hinten die passenden Kontaktelemente aufsteckst.

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Hallo…

Warum einen Kondensator?
…Was spricht gegen eine Spule, in der Du das Magnetfeld als Energiespeicher nutzt?
Umschaltzeit ist kurz, also muss es nur genug Eisen sein:
(Energie des magnetischen Feldes)
W = L*I*I*0.5 (L= konstante Induktivität I=elektrischer Strom)

Sir Toby

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Mach es besser anders:

Nimm einen Schalter mit zwei Kontakten. Einer ist ein
Spätöffner, der andere ein Frühschließer. Beim Umschalten
überlappen sich dann die beiden Kontakte. Du kannst dann noch
evtl. Dioden verschalten, damit diese Brücke nicht
Zündungsplus und Dauerplus miteinander verbinden kann.

Solche Kontakte sind Exoten, aber Moeller baut sowas. Gibts
als Knebel-Wahlschalter für Fronttafel-Einbau, bei dem Du dann
von hinten die passenden Kontaktelemente aufsteckst.

Schalter aus dem Moeller-Programm wollte ich zuerst schon nehmen (wenn auch nicht aus den von Dir genannten Gründen), die scheiden aber wegen der Größe bzw. der notwendigen Einbautiefe aus.
Das ganze ist in der Mittelkonsole verbaut und nach unten sind da höchstens 3cm Platz.
Ich hab mich für Runde Wippschalter 2pol I-O-I von Conrad (Best-Nr. 701 352 wer sichs mal anschaun will) entschieden und bereits verbaut. Das sieht auch sehr professionel aus und passt gut zum Innendesign.

So ein Kondesator müsste wahrscheinlich ein zeimlich dicker
Oschi werden. Das Problem: Beim Kondesator fällt die Spannung
linear mit der Entladung. D.h. Du kannst damit die Spannung
nicht konstant auf 12 V halten wie z.B. durch einen Akku. Wie
stark die Spannung pro entnommener Ladung fällt, wird durch
die Kapazität bestimmt.

Also, dass die Spannung linear abnimmt, ist eigentlich nicht so schlimm. Das Netzteil arbeitet in einem Bereich von 6-24V.
Standardmäßig liegen halt die 12,x Volt vom Auto an. Erst unter 6V schaltet das Netzteil ab.

Die manuelle Umschaltzeit ist doch sehr kurz gehts nicht doch mit einem Kondensator?

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Warum einen Kondensator?
…Was spricht gegen eine Spule, in der Du das Magnetfeld als
Energiespeicher nutzt?

Ich kenn mich da jetzt nicht damit aus, aber wäre das dann nicht ein ziemlich starkes Magnetfeld?
Würde sich das dann nicht negativ auf die Datenspeicher oder schlimmer noch auf die übrige Boardelektronik auswirken z.B. die Steuergeräte für die Airbags?

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Also, dass die Spannung linear abnimmt, ist eigentlich nicht
so schlimm. Das Netzteil arbeitet in einem Bereich von 6-24V.
Standardmäßig liegen halt die 12,x Volt vom Auto an. Erst
unter 6V schaltet das Netzteil ab.

Die manuelle Umschaltzeit ist doch sehr kurz gehts nicht doch
mit einem Kondensator?

Der Kondensator müsste fast zwei Farad haben (12V auf 6V Pufferung, 90W Laptopleistung und 1 Sekunde Überbrückungszeit). Das ist ziemlich groß!

Wenn du das wirklich so machen willst, dann würde ich versuchen, ob du nicht von der 1 Sekunde runter kommst (z.B. auf 10 ms oder so), wobei der Kondensator dann immer noch ziemlich dick wäre.

Außerdem musst du noch irgendwas machen, damit dir beim Einschalten nicht der Schalter abraucht bzw. die Sicherung rausfliegt, z.B. Widerstand mit paralleler Diode in die Kondensator-Leitung.

Die Idee mit der Spule als Energiespeicher finde ich nicht sinnvoll (die müsste ja auch riesig sein).

Ich denke am besten ist wirklich, den PC stets über Dauerplus zu betreiben mit einem Relais o.ä. in Reihe, um ihn abschalten zu können.

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Hi Andreas,

Die manuelle Umschaltzeit ist doch sehr kurz gehts nicht doch
mit einem Kondensator?

Mal zur Berechnung:

benötigte Energie: max 90W @ 1s => 90Ws=90J
Kondensator©-Spannung vor dem Schalten: U1=12V
Kondensator-Spannung nach dem Schalten: U2=8V (etwas Reserve …)

Energie im C vor dem Schalten: E1=0,5*C*U1^2
Energie im C nach dem Schalten: E2=0,5*C*U2^2

Energieerhaltungssatz:
E1=E2+90J

Einsetzen und Ausrechnen ergibt bei mir: C=2,25F (oder größer) als Minimum. Rechne ich mit 6V statt mit 8V nach dem Umschalten, bleiben immer noch 1,7F übrig (Rechenfehler nicht ausgeschlossen).

Das sind dann schon mal ganz schön dicke C’s, die du dafür brauchst. Stichwort: UltraCap …

Dann: 90W @ 12V ergibt 7,5A Strom, der da fliesst. Während des Umschaltens braucht der PC weiterhin 90W, die C-Spannung sinkt aber durch die Entladung. Entsprechend muss dann der Strom am C weiter ansteigen (max. 15A) und die Spannung fällt noch stärker.
=> C muss mit diesem Strom belastbar sein (Erwärmung).
Ausserdem (Vermutung, ohne Rechnung): durch den steigenden Entladestrom (Leistungskonstanz) verringert sich effektiv die Zeit, in der die notwendige Ladung zur Verfügung steht. => C größer machen

Position des C: Sinnvoll ist nur zwischen Schalter und Netzgerät, da ja die Spannung am Netzgerät unabhängig von der Schalterstellung erstmal erhalten bleiben soll.

Nächstes Problem: du stellst Auto (inkl Rechner) ab. C entläd sich langsam über die Innenwiderstände und erreicht irgendwann 0V. Schaltest du jetzt am Schalter auf ein, hast du erstmal 'nen richtig schönen Kurzschluss mit Strömen von schätzungsweise einigen 100A zwischen Batterie und C. Im besten Fall gibt das 'nen netten Knall, im schlimmsten Fall geht irgendwas in Rauch auf.
=> Ladeschaltung zum Einschalten notwendig.
Den gleichen Effekt hast du (abgeschwächt, abhängig von Restspannung des C), wenn du nach dem Umschalten wieder an 12V hängst.

Ach ja, denk dran, dass deine Kabel und Anschlussstellen mit 7,5A Dauerstrom und zusätzlich dem Ladestrom für das C zurechtkommen müssen. Der Klingeldraht hilft da nicht mehr viel.

Gruß,
peherr

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Ist erledigt
Hallo zusammen,

Das Netzgerät hat einen Anschluss für Dauerplus und einen Steuereingang :smile:

Zudem ist das ganze Timing schon im Netzteil eingebaut, es schaltet den PC erst ab, wenn der STeuereingang für 5s deaktiviert ist.

Andreas hatte einen 2 poligen Umschalter und er hat den Steuereingang und den für Dauerplus über den Schalter geführt.
Irgendwie sah er den Wald vor lauter Bäumen nicht mehr.

MfG Peter(TOO)

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Andreas hatte einen 2 poligen Umschalter und er hat den
Steuereingang und den für Dauerplus über den Schalter geführt.
Irgendwie sah er den Wald vor lauter Bäumen nicht mehr.

Hallo zusammen!

Vielen Dank für euere Beiträge.
Nach kurzem eMail Austausch mit Peter hat sich das oben geschilderte herausgestellt.
Ich hab irgendwie übersehen, das zum Abschalten des Netzteils die Unterbrechung des Zündungsplus genügt.
Am Di. Abend und Nachts hab ich das dann erfolgreich umgesetzt.

Als „Newbi“ kenn ich mit noch nicht so gut aus. Eure Beiträge haben mir also trotzdem geholfen mein Wissen zu erweitern.

Vielen Dank nochmal an alle :smile:

Gruß Andreas