Hi, ich würde gerne ein Mainboard mit 12V DC In über LiPo Akkus versorgen. Da es sich um 4 Zellen handelt, liegt der Spannungsbereich je nach Ladezustand zwischen 12V und 16,8V. Ich werde also einen buck-Schaltregler (Größenordnung 5A) bauen müssen, der die Spannung so hinwandelt, wie es das board braucht. Klassischerweise benötige ich einen hohen Wirkungsgrad, denn die akkus müssen ja lange halten. Leider kommen die akkus beim Entladen bis an den output von 12V schon gefährlich nahe hin. Dementsprechend wenig Dropout darf der Regler haben. Ich hoffe mal, dass das board ein bisschen tolerant ist und mit 11,5V auch noch arbeitet, oder mit glück sogar erst bei 11V abschaltet. Leider habe ich bisher noch keinen Buck-Chip gefunden, der das leistet. Viele benötigen einfach mal mindestens 14V! Wenn ich erst auf 5V runterwandle und dann wieder rauf, fürchte ich, geht zu viel Wirkungsgrad flöten. Außerdem sind dann bei 5V mal eben 12A unterwegs. Falls wir keine Lösung finden, werde ich für teures Geld ein "PicoPSU-120-WI". Das kann das angeblich und zwar mit richtig viel Prozent =) Falls wir eine Lösung finden, werde ich dafür eine 5A-Induktivität brauchen. Hier bleibt mit Reichelt-Mitteln nur "selberwickeln". Leider gibt Reichelt die Einheit der Kerne manchmal in nH/Wdg², meistens aber in nH/Wdg an. Ich bild mir aber ein, mal im Netz gelesen zu haben, dass die Induktivität mit der Quadrat der Windungszahl zunimmt. Wie soll ich also die [nH/Wdg]-Kerne berechnen? Hinterher messen kann ich leider nicht -.-
da fast alle komponenten der meisten boards <5V arbeiten ist das meist kein problem einzig komponenten die 12V benötigen sind kritisch bei den pico PSU aufpassen die meisten picos regeln nur die 5V und 3,3V leitung 12V leitung ist rein durchgeschalten !!! ich selber habe ein M3ATX dort wird wirklich auf 5V runter und dann auf 12V hinauf geregelt stabiler betrieb geht so ab 8V darunter klemmts einfach generell ist es aber so das die 12V leitung nicht wirklich kritisch ist da danach zu 98% alles runtergeregelt wird
2 Möglichkeiten: * Buck-Boost Regler, der regelt rauf und runter Nachteile: - schlechterer Wirkungsgrad als Buck - Induktivität und Ausgangskondensatoren sind größer als beim Buck - ... * Der "Dropout" wie du ihn nennst hängt bei Buck mit der Schaltfrequenz zusammen (Stichwort: min. off-time) d.h. je tiefer du mit der Schaltfrequenz gehst, desto tiefer ist dein "Dropout" -> Nachteil: größere Bauteile
übrigends: 8 Ampere http://www.reichelt.de/?;ACTION=3;LA=2;GROUPID=3709;ARTICLE=73065;SID=326je0LqwQASAAADBJU4ce77fa19280026bb4452041d27c00a3a1
Hallo Armin , ich geb dir mal ein paar Bauelemente-Typen und Fotos von der betreffenden SV-Wandler-Platine PW-200-V (C mini-box.com) 1. IC LM2642 2. Q5 + 6 + 9 + 10 (4 x MosFets) FDD6680A 3. MosFet´s (SO-8) Q2 = FDS 6679 / Q3 = FDS 6680 4. Q8 PS3510 M45 D058 (SO-8) ? 5. 6 x 1000 yF / 10 V Rubycon 6. 2 x 390 yF / 35 V " 7. 2 x L SCC-12850 -3R9 TMP 422T (gelb) 8. 1 x L 1R8 TMP T (grau) Was an Spulen (3x) drauf ist, siehe selbst (Fotos in Win-Rar). Der Rest an Hühnerfutter ist eher unbedeutend. Einen Schaltplan davon zu erstellen übertrifft allerdings meinen momentanen Zeitplan und die Fähigkeiten. Hoffe dir und allen anderen Interessenten etwas geholfen, und dem Hersteller / Vertrieb nicht sein zukünftiges Geschäft vermasselt zu haben.
Korrektur zu den beiden gelben L´s (Spulen) 7. , muß korrekt heißen: SSC-12850....
also als buckboost den LM5118 oder als SEPIC den LM3478 oder 88 beispiele und simulation gibts auf national.com
MAX1745 sollte auch gehen... http://www.maxim-ic.com/quick_view2.cfm/qv_pk/2314 http://datasheets.maxim-ic.com/en/ds/MAX1744-MAX1745.pdf
mir ist noch etwas eingefallen: Direkt vor der Spannungswandlung sitzt meine Akku-Schutzschaltung, die mit einem IRF 9530, also P-MOS Anreicherungstyp arbeitet. Hier habe ich bereits eine saftige Wärmeentwicklung bei meinen 5A und den nötigen 0,7V Spannungsabfall. ließe sich der Transistor evtl gleichzeitig für den Schaltregler einsetzen, um diese 0,7V Verlust und die entsprechende Wärmeentwicklung nur einmal zu haben? Man müsste dazu das Gate über ein AND mit Regler und Ausgang der Schutzschaltung verbinden. Der Nachteil ist eindeutig, dass der WandlerIC dann nicht mehr vom akku getrennt werden kann, wenn die schutzschaltung greift. Stattdessen versucht er, weiterzupumpen... außer man benutzt, falls vorhanden, einen on/off eingang trotzdem bleiben einige µA Standybstrom, oder? was haltet ihr von der Idee? Lohnt sich das vom Verlust/Gewinn-Verhältnis her?
Der IRF9530 http://www.irf.com/product-info/datasheets/data/irf9530n.pdf hat tatsächlich 0.2 OHM R_ds_on. Das macht bei 5A dann eben schonmal EIN VOLT Spannungsabfall. Müssen es denn 100Volt U_ds sein? Sicher geht hier auch ein MOSFET mit besseren Daten. 100V: http://www.irf.com/product-info/datasheets/data/irf5210.pdf 55V: http://www.irf.com/product-info/datasheets/data/irf4905.pdf 30V(Logik SO8): http://www.irf.com/product-info/datasheets/data/irf7424.pdf Beid er Akkuschutzschaltung sind idR. zwei MOSFETs antiseriell geschaltet, um die interne Diode auszuhebeln, bzw. um die noch mögliche Stromflussrichtung über die jeweils noch vorhandene Diode vorgeben zu können, indem man nicht beide Fets sperrt, sondern nur einen in der Reihe. Jedenfalls reduziert sich der Spannungsabfall bei 20mOhm schonmal auf lächerliche 100mV, was dann eben auch nur einer Verlustleistung von (statischen) 0.5Watt entspricht. Die Wärmeentwicklung sollte an dieser Stelle dann ebenfalls tolerabel sein. Bis hierhin erstmal viele Grüße Axelr.
Der irf4905 ist also mein neuer Transistor! Hatte damals richtig probleme, überhaupt einen zu finden. Man klickt einfach nur bei reichelt wild rum, bis doch mal einer passt ^^ Deinen Text zur Akkuschutzschaltung habe ich nicht verstanden - warscheinlich gehst du von etwas anderem aus. Im Anhang mal der Schaltplan, auf dem meine Schaltung basiert... Dann wird vllt klar, warum mir nicht klar ist, was du schreibst. Im prinzip macht der FET in dieser Schaltung das selbe wie der Treiber eines Reglers. Also könnte man doch nur einen Leistungs-MOSFET nehmen und die beiden Gate-Signale (Protection und Regler) mit einem AND zusammenfassen!
so, ich muss mich gleichmal korrigieren. Ich liebäugel mit dem LM3488 und der braucht extern kein PMOS sondern ein NMOS. Insofern werd ich mir mit der AND-Verschaltung schwer tun, oder? Aber gut mit 100mV sind auch 2 MOSFETs erträglich. jetzt bräuchte ich noch einen reichelt-Transistor wie den irf4905. mur eben als NMOS. Hat jemand Ideen? im LM3488-datasheet wird der irf7807 vorgeschlagen - das scheint der entsprechende N-typ für irf7424 zu sein. SMD möchte ich allerdings vermeiden =). Außerdem gibt's den bei reichelt auch nicht. sorry zwecks doppelpost.
Hier ist noch ein Baustein: http://www.linear.com/pc/productDetail.jsp?navId=H0,C1,C1003,C1042,P39304
Ok, so dachte ich mir das mit der Schaltung schon fast... Da in deiner Schaltung 4Zellen verbaut sind - wieviele Schutzschaltungen hast Du? Eine?? Sind das nackte Zellen, oder hat evtl jede Zelle schon eine Schutzschaltung ab Werk? Der IRF4905 schaltet bei den relativ geringen Spannungen deiner gezeigten Schaltung (AN EINER ZELLE) noch gar nicht richtig. Also für den Betrieb an einer Zelle eigentlich ungeeignet. So, wie der P-Mos in der Schutzschaltung aus dem Anhang verschlatet ist, bleibt seine interne Diode in Sperrrichtung und würde ein Nachladen der Zelle auch bei abgeschalteten MOSFET gestatten. Wenn dir das nichts ausmacht, kannst Du die Schaltung so lassen oder eben noch einen zweiten MOSFET gleicher Art dahinters schalten, nur eben "Spiegelbildlich". Diese Mosfets heissen dann bei Visahy zB Bidirectional Fet oderso. http://www.vishay.com/docs/72941/72941.pdf Die gibt es dann nicht bei Reichelt, klar ;-)) Den könntest Du dann statt deines IRF4905 einbauen. G1 und G2 kämen dann zusammen. Dann kann kein noch so großer Ladestrom deine Zelle zerstören. Die Zellen mögen es nämlich nicht, wenn diese im tiefentladenen Zustand mit 1-2Ampere geladen werden. Und das werden sie, wenn in reihenschaltung eine den Geist aufgibt! Da kann die Schaltung dreimal abschalten. Die restlichen Drei Zellen geben der einen, schlappen, mächtig eine mit. Wenn Du nun tatsächlich nur eine (Schutz)Schaltung quasi für <12Volt vorgesehen haben solltest, würde ich jeder Zelle in der Reihenschaltung wenigstens eine Schottkydiode in Sperrrichtung spendieren, damit die Zellen nicht umgepolt werden. Die Regler würde ich tatsächlich mit MAX1745 für die 12V Schiene bauen. Für die 5V und die 3.3V ebenso. der Schaltkreis hat eine Freigabepin. Bei LOW Pegel dort (PIN7) geht der einfach aus :-)) Wenn Du also sowieso nur eine Schutzschaltung hast, kannst Du deinen IRF4905 weglassen und den Ausgang der Schutzschaltung über einen kleinen Transistor an die PIN7s der MAX1745 legen. Also so in etwa würde ich das bauen. Geht sicher einfacher und hängt ja auch immer davon ab was man da hat und was man günstig oder überhaupt bekommt. BTW: @all habt ihr gewusst, das man jetzt als Bastler (fast) direkt bei farnell bestellen kann!?! Gruß Axelr.
Farnell finde ich immer noch zu teuer, auch wenn man da jetzt bestellen kann =) Also mein Akkusetup: Das nennt sich 4S3P, was bedeutet: Ich habe mir 3 Batterypacks mit je 4 seriellen Zellen besorgt. Über die Balancerkabel werden die 3 Packs parallel geschalten. Die Einzelzellen sind ungeschützt, die Protection schaltet das gesamte System bei < 12,xx V ab - den genauen Wert weiß ich nicht mehr. Wenn jetzt also eine Zelle ausfällt, sterben schonmal die beiden parallelen Zellen mit. Um die seriellen zu schützen, empfiehlst du also Schottkydioden, hab ich das richtig verstanden? Ich komme aber nur über die ultradünnen Balancerkabel an die Einzelzellen hin. Wenn da 5A durchgehen dürfte doch ohnehin bald schluss sein, oder? Offene Fragen: - Warum schottky und keine normale diode? - Was macht die Diode hier überhaupt? Du meinst, sie fängt beim Laden Spannungsstöße ab? Hab ich nicht ganz verstanden. - Kann ich die parallelen Zellen vielleicht dadurch eine Zeitlang schützen, dass ich die einzelnen Balancerleitungen über Widerstände zusammenschalte? z.B. 20-30 Ohm Dann müsste man den Fehler aber schnell genug bemerken, was nicht ganz einfach ist! Und wie schließe ich das ganze Pack dann ans Ladegerät? Kann mir kaum vorstellen, dass das Ladegerät dann noch richtig balancieren kann... Der Ladevorgang geht bei mir übrigens nicht durch die Schutzschaltung den umgekehrten Weg. Der Ladestrom wird vom Ladegerät selbst begrenzt. Deswegen müsste ich mit dem 4905 doch ganz gut fahren, oder? Den Vorschlag mit dem Freigabepin find ich auch ganz gut. Man muss nur sehen, was der entsprechende Wandler dann im Standby zieht. Auf der anderen Seite kommt eh noch ein Schalter hin, falls die Sache mal n paar Wochen im Regal steht. Vermutlich werde ich nur einen Wandler brauchen, der auf 12V wandelt. Viele mainboards haben die restlichen wandler onboard. Mir ist aufgefallen, dass bei den empfohlenen SEPIC Wandlern scheinbar auch nur ENTWEDER upstep ODER downstep wandlung möglich ist. Wenn ich mir etwa den LM3488 simulieren lassen möchte (11V bis 17V --> 12V,5A), meint er nur "design could not be created with this device. Also wird es ein buckboost. Entweder LM5118 oder der LTM4605, wobei der LT schon ziemlich mächtig ist. Mal sehen, ob die von nem 30 EUR chip überhaupt samples rausrücken ^^
Auweia, das ist mir alles zu verfahren. Du betreibst hier kein Modellauto!! Akkus parallel über die Balancerkabel? Neee, so einfach ist das nicht. Ich möchte das nun auch nicht näher ausführen. Ist mir beim aktuellen Wissenstand auf deiner Seite zu heikel. Tut mir leid. Kann gut sein, das ich das nun komplett falsch vertstehe, oder liege. Aber glaube mir, ich habe in Sachen Lithiumxyz einiges erlebt (bzw. einige meiner Kunden). Nimm dir einen Notebook-akku und sieh dort hinein. Genauso und nicht viel anders kannst Du das aufbauen. Die einzelnen Batterien (Reihenschaltungen) kannst Du dann evtl. über "ideale Dioden" parallel betreiben. http://www.elektroniknet.de/home/bauelemente/produkte/uebersicht/aktive-bauelemente/leistungshalbleiter/p/d/linear-technology-ideale-diode-controller-erset/ Wenn das/die Akkupack/s steht/stehen, dann kannst Du Dir Gedanken über den Stepup/down Regler machen. Ist mein Rat. Machen kannst Du was Du willst, klar... AVR-406, hies die so? da stehts auch gut drinn beschrieben. ansonsten bei TI gibt es entsprechende Schutz- und LadeIC zu kaufen. Gruß Axelr.
Einen 3S3P Notebookakku hatte ich bereits offen. Da sind die Zellen natürlich direkt verbunden über eine ordentliche Leitung. Dazu müsste ich die fertigen Akkupacks aber aufmachen, was MIR wiederum zu heikel ist! Naja wenn du meinst, das ist die bessere Idee, denk ich da mal drüber nach ^^ Aber ehrlich gesagt versteh ich den Grund nicht. Denn normaler Balancerstrom ist ohnehin recht klein. Das einmalige Balancen am Anfang lässt sich über einen vernünftigen Widerstand bewerkstelligen und wenn eine Zelle tiefentladen ist, gibt's ohnehin ziemliche Probleme. Egal ob durch dicke oder durch Balancerleitungen - die haben mit Glück noch etwas Widerstand... Knallen wird's nur bei Überspannung. So lange du deine Erfahrungen nicht teilst, kannst du mich auch nicht beunruhigen =) Dioden oder Ähnliches konnte ich im Notebookakku nicht finden. zumindest nicht VOR den Balancerleitungen. Auch hier waren die Zellen parallel und seriell verbunden. Natürlich nicht durch Balancerleitungen, aber trotzdem direkt. Die drei fertigen Packs nur am Ende zu verbinden, würde ja bedeuten, dass ich sie einzeln aufladen und balancen muss, was mir wiederum zu lange dauert.
So ich habe mich nun für den LM5118 entschieden und ihn mir auf der national Website auslegen lassen. Das entsprechende PDF ist im Anhang! Gefällt mir schon sehr gut. Den Ausgang von der Schutzschaltung kommt also an den Enable-Pin - dafür kann ich UVLO einfach an + hängen. Aber: Wie sieht es mit den beiden Transistoren aus, die da verbaut werden? M1 und M2 in der Teileliste. Hat hier wieder jemand geeignete Reichelt-Alternativvorschläge? M1: Toshiba TCPA8022-H M2: Renesas RJK0332DPB Mir ist nichtmal klar, warum da verschiedene nötig sind. Wie findet ihr eigentlich Transistoren, wenn ihr welche braucht?
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