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Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Ladegerät bauen - StepDown


Autor: Heinz (Gast)
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Hallo zusammen!

Beschäftige mich schon länger damit ein Ladegerät zu bauen. Nun soll es 
realisiert werden. µC Grundlagen sind vorhanden.

Bei diesem "Projekt" möchte ich hauptsächlich einiges lernen.

Oft höre ich vom Step-Down Wandler. Auf sprut.de habe ich mich auch in 
dieses Thema einmal eingelesen.

so, meine Fragen:
1. Ist es jetzt besser einen Step-Down Wandler mit einem Mosfet 
aufzubauen und diesen dann per pwm anzusteuern oder nur einen mosfet mit 
pwm zur Regelung der Ladespannung zu verwenden? Verstehe ich es richtig, 
dass beim Step-Down eine "gleichmäßigere Spannung" herauskommt? Ist das 
also besser für den Akku, oder wo liegt da der Sinn?

2.
Die Abschaltung soll nach der Delta Peak Methode funktionieren. Dazu 
möchte ich Strom und Spannung für die Verarbeitung mit dem µC messen. 
Bei kommerziellen Ladegeräten kann man auf mV genau einstellen. Dafür 
reicht mit der 10Bit ADC vom ATMega nicht, es sollten schon min. 12Bit 
sein. Kennt jemand einen günstigen AD Wandler?

Vielen Dank
Gruß

Autor: hmm (Gast)
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1. Was Strom in den Akku treibt, ist zunächst mal egal.

2. Man kann die 10 bit ja in den passenden Bereich legen: z.B. 1,2-1,4 
V.
Dann hat man 200uV Auflösung. Das sollte wohl reichen.

Autor: Heinz (Gast)
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Hallo

Ist es möglich den Step Down so aufzubauen?

Gruß

Autor: andi (Gast)
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schau mal hier nach Beitrag "Bleiakku-Lader 12/24V"

Autor: Heinz (Gast)
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hi

vielen dank für den link.
vielleicht sollte ich meine Frage anders stellen:

Ist es möglich für den Aufbau einen Step Down Wandlers einen N-Kanal 
Mosfet zu verwenden?

Gruß

Autor: andi (Gast)
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die beste und einfachste Möglichkeit ist ein PMOS. Für einen N-Kanal 
bräuchtest du einen High-Side-Switch. Schau mal hier 
Beitrag "Transistor als Schalter"

Autor: Heinz (Gast)
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hi

hab's mir durchgelesen, aber mir ist es trotzdem nicht klar geworden, 
wieso es so nicht funktioniert. Vielleicht kann mir jemand auf die 
Sprünge helfen.
Der Source Anschluss würde ja auf Masse liegen, die Last vor Drain.

Gruß

Autor: yaq (Gast)
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Hallo,

was ist in deinem Schaltplan V+ nad V-?

Autor: Heinz (Gast)
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hi,

da wollte ich den akku anschließen.

gruß

Autor: yaq (Gast)
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Hallo!

Ich denke, das Problem an dieser Schaltung ist, dass das Potential an
V- un V+ während der Sperrphase des Transistors nicht definiert 
ist(floatet). Wenn du V- auf Masse legst, hast du das Problem nicht,
kannst den low-side Schalter aber auch vergessen.

Autor: Düsentrieb (Gast)
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hi Heinz,
im prinzip geht das...nur ist ein p-fet im endeffekt günstiger (auch 
wenn er 10ct mehr kostet..)

habe mir schon einiges dazu überlegt, da ich auch einen lader bauer 
will...

wenn du willst, schreib deine mail-adr., dann erklär ich dir mehr..

Autor: Heinz (Gast)
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hi,

ich denke ich habs verstanden. Für die spätere Messung der Akkuspannung 
hätte ich dann kein klares Bezugspotential. Spule zu +12V und der fet zu 
Masse ist da dazwischen.
Was wäre, wenn ich die Schaltung aus dem Anhang verwende und gegen +12V 
messen würde? das würde gehen, oder?

Ich denke, ihr habt mich vom p-fet überzeugt, schließlich will ich ja 
auch gegen Masse messen.

@hmm: die idee, den Messbereich auf 1,2-1,4 Volt zu legen ist gut, wenn 
man nur eine Zelle laden möchte.
Ich würde allerdings gerne sowohl LiPo, LiIo, LiFe bis zu 3Zellen und 
NiMH und NiCd bis 7Zellen laden können.
Das ich dafür unterschiedliche Ladeprogramme wegen Abschaltverfahren, 
Abschaltspannungen, Konstantstrom/-spannung, etc. brauche ist mir klar.

@düsentrieb: Meine Adresse: alex026 (at) gmx.net

Gruß

Autor: Igor Metwet (bastel-wastel)
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Ich habe vor nem halben Jahr ebenfalls ein Ladegerät für NiMH Akkus 
gebaut.
Hierfür habe ich einen LM2576 Schaltregler eingesetzt. Die 
Spannungsrückführung habe ich von einem Shunt abgezapft, so dass ich 
eine Stromquelle erhalten habe. Das Rückführsignal habe ich zusätzlich 
mit einem analogen Signal (vom Mikrocontroller über PWM und Tiefpass) 
überlagert. So habe ich mittels µC den Strom zwischen 0 und 2A 
einstellen können.

Das Ganze erspart den ganzen Aufbau mit der Regelung des Step-downs per 
Software. Der LM2576 lässt sich zudem über TTL ein- und ausschalten.

Die unterschiedlichen Akku-Spannungen kannst du über diverse 
Spannungsteiler abgreifen. Spricht ja nichts dagegen, mehrere AD-Kanäle 
zu beschalten. Im Ladeprogramm musst du dann natürlich erkennen, welcher 
Akku eingelegt ist und dementsprechend den richtigen AD-Kanal verwenden.

Autor: avion23 (Gast)
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Die ADC Auflösung kannst du praktisch beliebig erhöhen mittels 
oversampling. Siehe aplication note von atmel. Allerdings ist dazu 
rauschen notwendig.

Autor: Enrico M. (enricom)
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Hallo Igor Metwet (bastel-wastel)

Ich habe die nächsten Tage auch so was vor. Ich muss ein NiMh-Zellenpack 
laden habe aber eine stark schwankende Eingangsspannung. Daher wollte 
ich auch einen Schaltregler verwenden. Allein schon um die Wärmeverluste 
bei den Linearen Kollegen zu vermeiden. Das Gehäuse wo die Akkus nebst 
Schaltung drin sind ist Wärmetechnisch "dicht" da kann ich also die 
Verluste eines Linearreglers in Stromreglerschaltung nicht wirklich 
brauchen.
Würdest du deine Schaltung eventuell Online stellen? Insbesondere wie du 
auf den Feedback-Pin des Schaltreglers einwirkst zur Stromeinstellung 
wäre sehr interessant.
Was auch noch interessant ist: Wenn die Stromzuführung zum 
Lade-Schaltregler abgestellt wird, der Akku aber noch dran ist, fließt 
dann Strom aus dem Akku zurück, sollte ich lieber eine Diode vorsehen?

Enrico

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