Hallo Winfried,
das hast Du aber nett gesagt
Du sprichst nochmals die thermische Belastung an, und zwar zum einen die des Widerstands und zum anderen die allgemeine Hitzeentwicklung innerhalb der Lok. Das sind zwei wichtige Punkte.
Mehr Vorsicht beim Wierstand?
Der Frage, ob man — wie Du andeutest — vorsichtiger bei der Dimensionierung des Ladewiderstandes sein muss, als Fido und Stoffel es waren, bin ich bereits nachgegangen. Ich habe diesen Punkt nur in meinem vorigen Posting nicht erwähnt, weil Theorie und Formeln hier offensichtlich nicht sonderlich beliebt sind und Praxiswerte ein höheres Ansehen genießen. Aber die liebe Theorie hat auch ihr Gutes. Denn sie hilft, zu verstehen, was in der Praxis abläuft.
Ich habe mal ein bisschen "geformelt", um zu sehen, ob es eine konstante Beziehung zwischen der anfänglichen Spitzenleistung und der durchschnittlichen Leistung gibt, die bei einem vollständigen Ladevorgang durch den Widerstand fließt. Wenn ich mich nicht vertan habe, dann gibt es ein solches Verhältnis tatsächlich: Unabhängig von Kapazität, Spannung und Widerstand ist die Spitzenleistung immer 10mal so hoch wie die durchschnittlich fließende Leistung.
Wenn wir mal einen Extremfall annehmen, nämlich dass der gerade voll geladene Kondensator jedesmal wieder sofort und vollständig leergesaugt wird, dann fließt also dauerhaft ein Zehntel der anfänglichen Spitzenleistung. Richten wir unseren Widerstand auf diese Leistung aus, kommt es bei jede Ladevorgang zu einer 10fachen, anfänglichen Spitzenleistung.
Das macht vielleicht deutlich, warum in der Praxis, wo derart extreme Bedingungen wohl kaum auftauchen, ein 5 Watt Widerstand durchaus mal Spitzenströme von 100 Watt absorbieren kann, wie bei Fidos 4,7 Ohm. Wer hier nach dem obigen Extremfall auf Nummer Sicher gehen wollte, würde den 4,7 Ohm Widerstand mit 10 Watt dimensionieren.
Die anfängliche Spitzenleistung kann jeder ganz einfach ausrechnen: Spannung zum Quadrat geteilt durch den Widerstand. Teilt man dies dann noch durch 10 erhält man die Leistung, die der Widerstand mindestens verkraften sollte.
Dicke Luft in der Lok?
Je nach dem, was man in so einer Lok verbaut und wie die Betriebsbedinungen sind, kann es im Innenraum ganz schön warm werden — bis hin zur Überhitzung. Nicht nur den Kunststoff gilt es zu schützen, sondern auch die Elektronik selbst. Bei
Reichelt gibt es unter der Bestellnummer T70-BR3U3 einen Temperaturfühler von Panasonic, der ab 70°C den Stromfluss unterbricht und bei 60°C wieder einschaltet. Die 1,35 Euro für diesen nützlichen Zwerg können sicherlich den einen oder anderen, größeren Schaden verhindern.
Wer einen höheren Stromfluss als 3A bewältigen muss, muss dan wohl oder übel auf Einweg-Sicherungen zurückgreifen. Einfach mal auf derselben Website nach "Temperatur-Sicherung" suchen. Ich verwende eine 84°C-Sicherung, die quasi die äußerste Notbremse ist.
Wer mit durchbrennenden Temperatur-Sicherungen Probleme hat, sollte mal über eine aktive Kühlung seiner Lok nachdenken. Für Computer-Gehäuse gibt es schön kleine Lüfter, die im normalen Handel bis 25mm x 25mm x 6mm klein sind. Damit lässt sich eine geräuscharme, platzsparende Kühlung aufbauen.
Die kompaktesten Elkos:
Kleiner Nachtrag: Wenn ich mir die aktuellen Abmessungen so anschaue, sind 4.700µF Elkos die zur Zeit sicher kompaktesten (abgesehen von den Goldcaps natürlich) und gleichzeitig preiswertesten Bausteine für eine Pufferung. In einem Würfel mit 32mm Kantenlänge bekommt man 4 Stück unter, also eine Kapazität von 18.800µF.
Wenn die Abmessungen also nicht im Einzelfall unpraktisch sind, würde ich raten, primär 4.700µF Elkos zu kaufen (Abmessung 16mm x 32mm). Wo viel Platz ist, hat man mit 10.000µF oder 22.000µF Elkos sicherlich weniger Lötarbeit.
(All diese Angaben beziehen sich auf 25V-Elkos)
Viele Grüße, fido
