www.mikrocontroller.net

Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Stromversorgung Akku für µC - Welche Technologie?


Autor: Andreas K. (ergoproxy)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Hallo, Ich hab mal ne Frage bezüglich der Versorgung von transportablen 
Geräten und zwar würde mich interessiern wie Ihr das erfolgreich 
realisiert habt.

Also erstmal der Hintergrund: Ich wollte als nächstes µC Projekt mal 
einen MP3-Player in Angriff nehmen und mache dafür auch grade die 
Planung.
Konkret wollte ich einen AtMega1281 (ich weiß es ist eigendlich zu groß, 
aber ich willte den großen Ram von 8k haben um n bischen Puffern zu 
können - z.B. die Fat nicht immer neu einlesen ) verwenden und dann eine 
Speicherkarte (SD ca 4-8 gb [FAT32]) implementieren. Als decoder wollte 
ich den bei R erhältlichen MP3-Decoder (VS1011ES) benutzen. Später soll 
auch mal ein Display (EA DOGM132W-5) an den µC kommen. So dann vllt 
irgendwann als Traum noch ne Implementierung irgendwie als 
Mass-Storage-Device, aber das ist eher der letzte Punkt den ich 
irgendwann mal angehen will wenn ich alles andere habe und es geht. 
Vorher lass ich die Finger von diesem netten Protokoll.

So wo war ich ... Ach ja beim Akku: Da das Ding mal n MP3-Player werden 
soll, was ich schwer hoffe das es das auch wird ^^ wäre es natürlich 
hinderlich ne Stromversorgung mitschleppen zu müssen und so ganz 
Transportabel wärs auch ned. Auf den Punkt gebrachtich will wissen was 
ist ne möglicht guter Akkutyp im Bezug auf hohe Energiedichte und 
möglichst gute Abmessung (Ich will eigendlich keine Mono-Zellen 
verbauen).
Vorschweben täte mir ein Akku mit etwa 1500mAh kann auch weniger sein um 
halt den Player lang zu betreiben. Und ja ich benutz Mp3-Plyer oft und 
deshalb ist auch längere Betriebsdauer gewünscht.
USB kommt auf jeden Fall deshalb soll er auch über 5V geladen werden 
können!

Verbrauch schätze ich mal wirklich WorstCase auf 200-250mA was meint ihr 
dazu. µC ( ca 30-40mA ), Display 50mA (mit Bel.), Karte (SD) 80mA (das 
war etwa der Wert der im Forum so als max genannt wurde), 
Spannungsversorgung (Reglung) ?mA

Zusammenfassung:

Gesucht Akku (z.B.:LI-ION,LIPOL,NIMH)
Eckdaten C >/= 1000mAh
Abmessungen so kompakt wie möglich bevorzugt flach oder halt kleiner 
Durchmesser
Ladeschaltung soll in MP3-Player integriert werden (5V von USB oder 
Ladegerät)
Bezugsquelle für Regler Ic´s bitte nur frei zugängliche Händer wenn 
möglich bin leider nur Schüler ( =/ ), bevorzugt R

Ach zum Schluss natürlich die Frage die sich nach dem Akku richtet:
Wie und mit was Vcc (3,3V) erzeugen Steep Up  Linearregler  
Schaltregler

Für Vorschläge und Kritik bin ich offen, aber bitte keinen Unsinn wegen 
der Größe des Projekts ( Mir ist das Ausmaß durchaus bewusst und das man 
das nicht in ner Woche einfach so mit links nebenher erstellt )

Danke schonmal für die Mühe das überhaupt zu lesen und schöne Grüße 
ErgoProxy

Autor: Lothar Miller (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
> Ich wollte als nächstes µC Projekt mal einen MP3-Player in Angriff
> nehmen und mache dafür auch grade die Planung.
Gut, vorher zu planen. Das tut nicht jeder ;-)

> Verbrauch schätze ich mal wirklich WorstCase
> auf 200-250mA was meint ihr dazu.
Hier helfen dir Worst-Case Berechnungen wenig. Damit kommst du auf 
Werte, die dir einen Betrieb in der Arktis und mitten in der Sahara 
garantieren, aber im wirklichen Leben ist doch alles irgendwie 
mittelmäßig, oder?

Ich würde das so machen:
erst mal die Wunschkonfiguration uC+Karte+Decoder+Display ans Laufen 
bekommen (dann ist Weihnachten, mindestens) und danach die tatsächliche 
Stromaufnahme ermitteln und das Versorgungskonzept erarbeiten (hier die 
App-Notes der üblichen Verdächtigen ansehen: Maxim, LT...). Denn sonst 
hast du dir schlussendlich ein schönes Theoriegebäude aufgebaut, nur 
leider passt das Fundament nicht zur Realität.

Autor: Klaus2 (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
LiIon vom Handy o.ä. + ein LiIon-Charger-IC als Sample von Maxim (gibt 
da welche im SOT23-5 mit Minimalbeschaltung und laden via USB.

Fertig.

Aber Lothar hat recht. Btw: Hat bei dir schonmal ne LED geblinkt? Ich 
hoffe mal :)

Klaus.

Autor: Andreas K. (ergoproxy)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
LED haben in verschieden Ansteuerungen geblinkt d.h. muster laufend auch 
als Uhr. Außerdem schon Displays zum Laufen bekommen und genauer Uptimer 
(etwa ne sec auf ne Woche Fehlgang p.s. war mir genau genug). Also das 
AVR-GCC tut hab ich seit längerem durch und hab mich dann erstmal der 
C++ Programmierung zugewendet um dann PC seitig gescheit auf µC Signale 
reagieren zu können.
Inzwischen geht das bis zum Anfang von DirektX Programmierung in C++.

Also Grundwissen ist vorhanden, auch bei Elektronik, Platinenbau und 
Gehäusefertigung. Habe auch schon erfolgreich nen FT232RL auf eine in 
heimarbeit erstellte Platine gebracht. Nur bisher noch kein größeres 
Projekt, aber das Projekt kann man ja wieder in kleine Teilbereiche 
teilen.

So zu dem Vergleich mit der Arktis: Ich glaube das die Angaben im 
Datenblatt natürlich nur grob mit der tatsächlichen Messwerten 
zusammenhängen. Deshalb war es ja nur eine Schätzung, die ja eh noch 
durch Stromsparmaßnahmen verändert wird. Später wird das Display nicht 
100% der Zeit leuchten, aber so im groben kann man das ja schon 
dimensionieren. Weil ich doch wenn möglich und auf grund der µCgröße und 
Pinzahl das gleich fest aufbauen wollte. Natürlich kann ich über ne 
Pinleiste die Versorgung später auf ne weitere Platine ausführen.

Ich plan halt gern schon alles durch und verwirkliche es dann Stück für 
Stück.

Gibt es bei R eigendlich irgendwelche Laderegler µC für irgend einen 
Typ?
Noch eine Frage wie soll ich die Spannung stabilisieren. Lowdrop Regler?
Ich hab gelesen das SD-Karten recht empfindlich auf Ripple in der 
Versorgung reagieren und auch auf Unter und Überspannung. Was meint ihr? 
Was wäre da eine elegante Lösung?

Grüße ErgoProxy und Danke nochmal für die Antworten.

Autor: Jochen R. (josch90)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Ich hab bei deinen Berechnungen jetzt allerdings nichts von einer 
Verstärkerstufe gelesen, die solltest du auf jeden fall berücksichtigen, 
den ich denke mal dass du nicht nur viel musik sondern auch laute musik 
willst ;)

MfG

Jochen

Autor: Frank B. (frankman)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Texas Instruments bietet einen Chip an, der USB-Lader, 
Steckernetzteil-Lader und Cell-Management und Spannungsregler in einem 
ist.
Ich verwende beruflich fast nur Chips von TI für meine 
Power-Management-Konzepte und bin damit sehr zufrieden.... Schau halt 
mal da.

Ach ja, der Akku: ich würde dir einen Lithion-Polymer-Akku empfehlen. 
(Nur eine Zelle, keine Parallelschaltung) Muster von Varta könntest du 
bei Farnell kaufen. Bei größeren Mengen wende dich an das BMZ. ( halt 
mal googeln.)

Autor: Andreas K. (ergoproxy)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Hm ja Endstufe ist da erstmal außen vor da die maximal zugeschaltet 
werden soll also Fet in die versorgung und umschalten der Analogen 
Signale da müsste es auch IC´s für geben (glaub welche gesehen zu 
haben).
Sonnst soll es nur Kopfhörer Betrieb sein und das soll wenn ich das 
recht in erinnerung hab so gehn also ohne nachträgliche Verstärkung. 
Aber danke das wollte ich eh nochmal nachlesen.

Grüße ErgoProxy

Autor: Andreas K. (ergoproxy)
Datum:
Angehängte Dateien:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
So ich hab mich mal umgeschaut was haltet ihr vom MAX 1811 ESA:

Auszug Datenblatt:

The MAX1811 is a single-cell lithium-ion (Li+) battery
charger that can be powered directly from a USB port*
or from an external supply up to 6.5V. It has a 0.5%
overall battery regulation voltage accuracy to allow
maximum utilization of the battery capacity.
The charger uses an internal FET to deliver up to
500mA charging current to the battery. The device can
be configured for either a 4.1V or 4.2V battery, using
the SELV input. The SELI input sets the charge current
to either 100mA or 500mA. An open-drain output (CHG)
indicates charge status.
The MAX1811 has preconditioning that soft-starts a
near-dead battery cell before charging. Other safety
features include continuous monitoring of voltage and
current and initial checking for fault conditions before
charging.

Dazu hätte ich außerdem die Frage ob man daran auch LI-PO laden kann. 
Nach meinem Verständniss der Akkus unterscheiden sich die Typen nur von 
der Ladespannung also 4,2 oder 4,1V was man ja einstellen kann. Oder ist 
da noch ein Unterschied in der Kennlinie der das Laden des anderen Typs 
nicht ermöglicht ?

Danke schonmal für die Mühe. Grüße ErgoProxy

Autor: Frank B. (frankman)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Ist halt von Maxim, wundere Dich nicht, wenn Du später ein paar mehr 
davon brauchst, und feststellst, das die Lieferzeit 30 Wochen ist. So 
wie das halt immer bei denen ist.
Ich würde immer nur ein Teil von Maxim kaufen, wenn ich es bei Farnell 
oder Digikey auch ab Katalog kaufen kann.

Autor: spess53 (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Hi

MAX1811 gibts bei CSD.

MfG Spess

Autor: Andreas K. (ergoproxy)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Das schöne an dem Ding ist Reichelt hat ihn im Programm ^^ um genau zu 
sein der einzige Lade-IC den ich dort gefunden hab. Aber so genau hatte 
ich nicht geschaut da er doch sehr brauchbar aussah.

Nur nochmal die Frage, ob das Teil auch LI-PO tauglich ist da mir das 
aus dem Datenblatt irgendwie nicht ersichtlich ist. Bzw ich glaube es 
geht, aber ein zerstörter möglicherweise sehr Destruktiver Akku in der 
Tasche ist auch ned so das Tolle.

Autor: Andreas K. (ergoproxy)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
push (sry wegen dem spam)

Autor: Frank B. (frankman)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Und bei TI kann man sich einen wuderschönen Charger IC Katalog 
runterladen.... mit allen Chargern drin, die man sich so vorstellen 
kann... sogar mit Spannungsregler drin....siehe oben...

Antwort schreiben

Die Angabe einer E-Mail-Adresse ist freiwillig. Wenn Sie automatisch per E-Mail über Antworten auf Ihren Beitrag informiert werden möchten, melden Sie sich bitte an.

Wichtige Regeln - erst lesen, dann posten!

  • Groß- und Kleinschreibung verwenden
  • Längeren Sourcecode nicht im Text einfügen, sondern als Dateianhang

Formatierung (mehr Informationen...)

  • [c]C-Code[/c]
  • [avrasm]AVR-Assembler-Code[/avrasm]
  • [code]Code in anderen Sprachen, ASCII-Zeichnungen[/code]
  • [math]Formel in LaTeX-Syntax[/math]
  • [[Titel]] - Link zu Artikel
  • Verweis auf anderen Beitrag einfügen: Rechtsklick auf Beitragstitel,
    "Adresse kopieren", und in den Text einfügen




Bild automatisch verkleinern, falls nötig
Bitte das JPG-Format nur für Fotos und Scans verwenden!
Zeichnungen und Screenshots im PNG- oder
GIF-Format hochladen. Siehe Bildformate.
Hinweis: der ursprüngliche Beitrag ist mehr als 6 Monate alt.
Bitte hier nur auf die ursprüngliche Frage antworten,
für neue Fragen einen neuen Beitrag erstellen.

Mit dem Abschicken bestätigst du, die Nutzungsbedingungen anzuerkennen.