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Forum: Analogelektronik und Schaltungstechnik 2A aus einer Zelle??

Autor: Devastator (Gast)
Datum: 03.07.2008 08:11

Guten Morgen,

in einem batteriebetriebenen Gerät benötige ich für eine Dauer von 4ms
einen Strom von min. 2A der durch einen Widerstand von 0,5Ohm fließt.
Mit Kondensator kann man das leider vergessen, da der schon im
mF-Bereich liegen müsste (bei geringem Eigenwiderstand).

Selbst eine Monozelle (Energizer Everyday) hat einen Innenwiderstand von
300mOhm. Wenn ich nun zum Schalten noch einen MOS-FET einrechne mit
~0,2V Spannungsabfall und von der nominellen Zellenspannung von 1,5V
ausgehe erreiche ich nur noch einen Strom von 1,625A. -> zu wenig.

Jetzt war die "schnelle" Idee einfach 2 Zellen parallel anzuschließen
aber da kam mir gerade die Befürchtung das die das nicht mögen wenn es
kleinere Spannungsdifferenzen zwischen ihnen gibt... Mit Dioden
dazwischen wäre wohl auch nicht so günstig da dort wieder Spannung
abfällt...

Habt ihr Tipps wie ich das Problem lösen könnte?
Gibt es Zellen mit geringerem Innenwiderstand?
Die durchschnittliche Stromaufnahme der Schaltung liegt im unteren
mA-Bereich
Mit an Bord sind noch ein Step-Up-Regler auf 3V und ein Attiny2313.
Das ganze sollte möglichst reproduzierbar sein, d.h. am besten nicht auf
eine Batterie eines bestimmten Herstellers begrenzt und am besten auch
kein Glücksspiel ob die neugekaufte Batterie jetzt 1,55V oder 1,65V
hat...


Grüße,
Dev.
Autor: Christian Erker (DL3CE) (Gast)
Datum: 03.07.2008 08:39

Gute Akkus liegen im einstelligen mOhm-Bereich je Zelle... Primärzellen,
die zu deinen Anforderungen passen, fallen mir jetzt nicht ein.

Gruß,
Christian
Autor: Master Snowman (snowman)
Datum: 03.07.2008 08:49

super-cap ? ...ist zwar ein kondensator
Autor: Alex Bürgel (alex22) Benutzerseite
Datum: 03.07.2008 08:53

Supercap wird wohl nicht gehen, die sind eher für eine geringe
Stromentnahme über lange Zeit ausgelegt (daher sehr großer
Innenwiderstand).
Autor: avion23 (Gast)
Datum: 03.07.2008 09:02

>Selbst eine Monozelle (Energizer Everyday) hat einen Innenwiderstand von
>300mOhm.

es ist weniger.

>Wenn ich nun zum Schalten noch einen MOS-FET einrechne mit
>~0,2V Spannungsabfall

auch viel weniger.
Autor: Devastator (Gast)
Datum: 03.07.2008 09:17

>>Selbst eine Monozelle (Energizer Everyday) hat einen Innenwiderstand von
>>300mOhm.

>es ist weniger.

150mOhm bis 300mOhm sind die Werte aus dem Datenblatt. Wie gesagt, eine
reproduzierbare Lösung wäre mir am liebsten. Wobei das mit den Akkus
wirklich zu gehen scheint. Habe mir gerade mal die Daten davon
angeschaut, die können ja locker mit 25A "continous" entladen werden...
Autor: HildeK (Gast)
Datum: 03.07.2008 09:58

>Supercap wird wohl nicht gehen, die sind eher für eine geringe
>Stromentnahme über lange Zeit ausgelegt (daher sehr großer
>Innenwiderstand).
Ja, das ist das, was ich unter Gold-Cap kenne.
Es gibt aber auch Varianten (Ultra-Cap oder ev. auch Supercap genannt),
die einen wirklich kleinen ESR haben.
http://www.ultracapacitors.org/ultracapacitors.org...
Ob man die schon kaufen kann?
Autor: avion23 (Gast)
Datum: 03.07.2008 10:48

Devastator,
such mal nach Babyzellen, die haben teilweise einen kleineren
Innenwiderstand als Monozellen.
Falls der kleine Innenwiderstand bei NiMh nicht reicht, kannst du auch
NiCd verwenden. Werkzeugakkus sind gut, etwa so etwas:
http://www.pollin.de/shop/detail.php?pg=NQ==&a...

Ansonsten würde ich einen kleinen Elko paralell zum Akku schalten um ihn
wenigstens etwas zu schonen. Den R_DS_on des Mosfets bekommst du in viel
kleinere Regionen. In Li* packs werden zwei n-fets zum Schutz benutzt,
diese schalten auch schon bei 3V voll durch. Orientier dich mal an
denen.
Autor: Thomas Bremer (Firma Druckerei Beste) (virtupic)
Datum: 03.07.2008 12:22

Warum nicht einfach einen normalen Alu- oder Tantalelko parallel
schalten?
2 A bei 4 ms sind schlappe 8 V/mF. Für ein paar Euro gibt's schon Elkos
von mehreren mF mit winzigen Innenwiderständen.

virtuPIC
Autor: Devastator (Gast)
Datum: 03.07.2008 19:15

Wobei wir wieder beim Thema sind:

Wie findet man einen Logic-Level Mos-Fet der bei 3V schon 2A leiten kann
einen niedrigen RDS_ON hat und bei Reichelt verfügbar ist?
Autor: Devastator (Gast)
Datum: 03.07.2008 19:16

Ach so,
vielen Dank für die vielen Beiträge! Wird wohl auf einen Racing-Akku
hinauslaufen.
Autor: Jonny Obivan (-geo-)
Datum: 03.07.2008 19:24

Hallo,

google mal nach dem Datenblatt für den IRL3803 (N-KANAL-FET). Der ist
LOGIC-LEVEL kompatibel.

Bei Ugs = 4,5 V beträgt Rds = 0,009 OHM.

Bei Reichelt kostet er 1,2 Euro:

http://www.reichelt.de/?;ACTION=3;LA=4;GROUP=A167;...


Grüße
Jonny
Autor: Tom (Gast)
Datum: 03.07.2008 22:20

Autor: SoLaLa (Gast)
Datum: 03.07.2008 22:32

warum darf es nur eine einzige Zelle sein? mit 2 normalen NiCds wären
alle Probleme weg
Autor: HildeK (Gast)
Datum: 04.07.2008 00:33

>>Ob man die schon kaufen kann?
>aber 100 Stück Minimum
Ja, hab inzwischen auch Quellen gesehen - ab 100$ Auftragswert, das
wären 5 Stück vom C-Size.
Echt heiße Teile ....
Autor: axelr. (Gast)
Datum: 05.07.2008 13:09

http://www.avx.com/docs/catalogs/bestcap.pdf

Part       Rated  |      DC    |      ESR       | Leakage|   Height
Number    Voltage | Capacitance|(Ohms at 1 kHz) | Current|
            (V)   |     (mF)   |                |  (μA)  |    (mm)
                  |  +80%, –20%|Nominal Maximum | Maximum|    H max
------------+-----+------------+----------------+--------+--------|
BZ013A703ZHB            70       0.140   0.168      5       6.4
BZ013A144ZHB 3.6V      140       0.070   0.084     10       8.2
BZ023A284ZHB           280       0.045   0.054     20       6.4
BZ023A564ZHB           560       0.025   0.030     40       8.2

sind aber extrem teuer!
Evtl. über digikey zu beziehen...
zB.

BZ025A404ZLB

400mF, 5,5V, 35mOhm
http://rocky.digikey.com/weblib/AVX/Web%20Photos/B...
http://search.digikey.com/scripts/DkSearch/dksus.d...
http://dkc3.digikey.com/PDF/AT-DE081/P1479.pdf

Naja, disen parallel zur Zelle und Du erreichst sicher deine 2A.
Aber bei dem Preis wird wohl eine andere Lösung zu suchen sein, ;-((

Gruß
Axelr. (unangemeldet)

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