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Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Elektronischer Schalter (wie Relais) gesucht


Autor: Tobias (Gast)
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Hallo liebe Forum Mitglieder,

ich hoffe ihr könnt mir bei meiner Problemstellung weiterhelfen.
Was möchte ich:

Auf dem gezeigten Bild seht ihr eine Batterie, einen Kondensator und 
noch eine Batterie.
Jetzt möchte ich z.B von der linken Batterie (z.B 3,5V) in den 
Kondensator laden und dann in die ganz rechte Batterie (z.B 3,4V) die 
Energie transferieren. Das gleich soll natürlich auch andersrum 
funktionieren.

Meine bisherigen Ansätze:

Optomosfet
1.
AQV251 leistet diese Aufgabe, nur leider durch den hohen Rdson und 
geringer Differenzspannung der Zellen (0,1V) fällt zuviel Spannung an 
dem RDson ab bzw fließt kaum Strom.

2.
Hab ich mir aus 2 N Fets, die ich antiseriel ( mit sourcen zusammen 
geschaltet) verschaltet habe, so einen Optomos nachgebaut.
Vorteil: Rdson viel kleiner, aber Potentialfreie ansteuerung notwenig--> 
lässt sich nicht einfach realisieren.

Habt ihr nun vllt noch einen ganz anderen Ansatz/Idee?

Weitere Hinweise: Das öffnen und schließen der Schalter soll dann später 
über einen µC gesteuert werden und mit 1 khz oder so laufen, um 
möglichst viel Energie übertragen zu können.

Über eine Hilfe wäre ich sher dankbar.

Autor: Nitram L. (nitram)
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Tobias schrieb:
>> Jetzt möchte ich z.B von der linken Batterie (z.B 3,5V) in den
> Kondensator laden und dann in die ganz rechte Batterie (z.B 3,4V) die
> Energie transferieren. Das gleich soll natürlich auch andersrum
> funktionieren.
>
>
> Habt ihr nun vllt noch einen ganz anderen Ansatz/Idee?
>
> Weitere Hinweise: Das öffnen und schließen der Schalter soll dann später
> über einen µC gesteuert werden und mit 1 khz oder so laufen, um
> möglichst viel Energie übertragen zu können.
>
> Über eine Hilfe wäre ich sher dankbar.

Spar den Kondensator und einen Schalter ein... :-)

Wozu brauchst du den Kondensator?

nitraM

Autor: anonymous (Gast)
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ohne die sinnhaftigkeit deiner schaltung in fragen zu stelllen...
wie wärs mit 2 P-Mos?

Autor: oszi40 (Gast)
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Statt ein neues Perpetuum zu erfinden, würde da als Inspiration 
http://de.wikipedia.org/wiki/Gleichstromsteller
oder besser fertige DC/DC-Wandler vorschlagen.

Autor: Tobias (Gast)
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>>ohne die sinnhaftigkeit deiner schaltung in fragen zu stelllen...
>>wie wärs mit 2 P-Mos?

und wie wären die beiden P Mos dann geschaltet?
Und ja dieser AUfbau ist schon korrekt so, ich brauche halt nur ein 
Bauteil, was ähnlich wie ein Relais, Strom in beide Richtungen fließen 
lässt, dies aber ohne mechanischen Abrieb.

zu oszi40

Meinst du ein Step down wäre hier angebracht?
Ich will ja in beide Richtungen Strom wandeln und nicht nur von einer 
SPannung in die nächste.

Autor: Иван S. (ivan)
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Was spricht gegen einen (guten) Optotriac?

Autor: Tobias (Gast)
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Wenn ich mich richtig über den Opto Triac erkundigt habe, dann ist das 
so eine Art zuschaltbare Diode. Das wird vermutlich aber auch ca. 0,7 V 
abfall hervorrufen oder nicht?

Das wäre für meinen Anwendungsfall schlecht, denn wie ich geschrieben 
habe will ich zb einen SPannungsunterschied von 3,7 Volt zu 3,6 Volt 
übertragen, dass würde dann nicht funktionieren oder?

Autor: oszi40 (Gast)
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Schau mal ob da ein MOSFET für Dein Perpetum dabei ist:
http://www.mikrocontroller.net/articles/MOSFET-%C3...
Besser wäre natürlich wenn Du uns mal erklären könntest, wofür das Ganze 
gut sein soll. Es ist ein kleiner Unterschied, ob man 3pF od. ein 
Goldcap umladen muß.

Autor: Tobias (Gast)
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>>Besser wäre natürlich wenn Du uns mal erklären könntest, wofür das Ganze
gut sein soll. Es ist ein kleiner Unterschied, ob man 3pF od. ein
Goldcap umladen muß.

Sry mein Fehler, also es soll in die Richtung Elko,1000 uF 6,3 V, low 
ESR gehen. Im Groben soll es verwendet werden, um einen Ladungsaustausch 
zwischen zwei verschieden geladenen Zellen zu ermöglichen.

Autor: Alexander Schmidt (esko) Benutzerseite
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Tobias schrieb:
> Im Groben soll es verwendet werden, um einen Ladungsaustausch
> zwischen zwei verschieden geladenen Zellen zu ermöglichen.

Dafür ist die Schaltung allerdings Schwachsinn.
Wie oszi40 schon schrieb brauchst du zwei DC-DC Wandler, einen für jede 
Richtung, oder einen 4-Quadrantensteller, der ist aber schwer 
aufzutreiben und teurer.

Am Besten du beschreibst mal die gesamte Aufgabenstellung. So kommt man 
nicht wirklich weiter.

Autor: Tobias (Gast)
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Naja ganze Aufgabenstellung schreiben ist leider schlecht. Sry
Ich dachte es wäre einfach eine Schaltung zu finden, die mir einfach nur 
regelbar einen Strom in hin und rückrichtung fließen lässt, so wie mit 
einem einfachen relais, nur halt als Halbleiter.

Autor: Alexander Schmidt (esko) Benutzerseite
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Tobias schrieb:
> Naja ganze Aufgabenstellung schreiben ist leider schlecht.

Ist wohl eine Hausaufgabe oder TOP-Secret ultrageheim.

Ich bin raus.

Autor: Tobias (Gast)
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>>Ist wohl eine Hausaufgabe oder TOP-Secret ultrageheim.

Hausaufgabe, Diplomarbeit --> Nein

Gesamte Aufgabenstellung geheim --> ja

Trotzdem kann ich in Auszügen um Hilfe bitten, ohne hier gleich den 
ganzen Umfang, Arbeitgeben usw zu nennen oder nicht?

MFG

Autor: Lothar Miller (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite
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> Jetzt möchte ich z.B von der linken Batterie (z.B 3,5V) in den
> Kondensator laden und dann in die ganz rechte Batterie (z.B 3,4V) die
> Energie transferieren.
Batterie = Primärzelle?

> die mir einfach nur regelbar einen Strom in hin und rückrichtung fließen
> lässt, so wie mit einem einfachen relais, nur halt als Halbleiter.
Nur mit einem Relais lässt sich ein Strom nicht regeln.

> Trotzdem kann ich in Auszügen um Hilfe bitten, ... oder nicht?
Das schon, aber nur mit Schaltern (egal ob Relais oder Halbleiter) ist 
die Aufgabe nicht sinnvoll zu lösen.

Autor: Tobias (Gast)
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>>Batterie = Primärzelle?
Ja, einzelne LiIo Zellen.

>>Nur mit einem Relais lässt sich ein Strom nicht regeln.

Regeln ist vllt der falsche ausdruck, ich möchste den Strom nicht in 
seiner stärke verändern, sondern nur ab- bzw. zuschalten.

Autor: Karl Heinz (kbuchegg) (Moderator)
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Lothar Miller schrieb:

>> Trotzdem kann ich in Auszügen um Hilfe bitten, ... oder nicht?
> Das schon, aber nur mit Schaltern (egal ob Relais oder Halbleiter) ist
> die Aufgabe nicht sinnvoll zu lösen.

Und um eine sinnvolle Alternative vorzuschlagen, wäre es gut das globale 
Ziel zu kennen. Also nicht "wie kann ich meine 6-jahre alte Nichte dazu 
bringen, 80 Kilo mit sich rumzuschleppen?" sondern "Ich muss vom 
Erdgeschoss in den 9. Stock, wie kann ich das bewerkstelligen?". Nur 
weil du dich im Vorfeld entschieden hast, dass dich deine Nichte 
rauftragen soll, heißt das noch lange nicht, dass diese Variante die 
sinnvollste ist.

Autor: André H. (andrekr)
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Tobias schrieb:
>>>Batterie = Primärzelle?
> Ja, einzelne LiIo Zellen.

Klingt wie ein Widerspruch.

>>>Nur mit einem Relais lässt sich ein Strom nicht regeln.
>
> Regeln ist vllt der falsche ausdruck, ich möchste den Strom nicht in
> seiner stärke verändern, sondern nur ab- bzw. zuschalten.

Ja, wozu aber dann der schwachsinnige Kondensator und Ein-/Ausschalten. 
Wieso verbindest du nicht einfach die beiden Akkus per Relais und 
fertig? Als verlustarme Strombegrenzung oder was?

Ich versuche gerade, rauszubekommen, ob das nicht nur ein eigenartiger 
Scherz ist... daß das Wort "geheim" gefallen ist, spricht sehr dafür.

Autor: juppi (Gast)
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Hallo
Wenn die Aufgabenstellung konkret angegeben werden kann ,ist die Hilfe 
wahrscheinlich besser und sinnvoller.

Trotzdem sollte man akzeptieren, wenn dies nicht gemacht wird, weil er 
es nicht darf,kann oder will.
...oder soll er gleich ein Pflichtenheft vorstellen.

Gruß

Autor: Karl Heinz (kbuchegg) (Moderator)
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Ich vermute mal es handelt sich um einen neuartigen Balancer für LiIo 
Zellen.

Autor: pq (Gast)
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Hallo Tobias,
Deine 2. Lösung mit den antiseriellen N-Fets war schon richtig.
Du brauchst aber nicht unbedingt eine galvanische Trennung.

Einfach 0V für beide FETs AUS und ca. 10V für beide EIN.

pq

Autor: Helmut Lenzen (helmi1)
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Das mit dem Schalter einen Kondensator aufzuladen ist reine 
Energieverschwendung. Die Energie die in den Kondensator gespeichert 
wird wird in der gleichen Groessenordnung in Widerstaenden der 
Zuleitungen b.z.w. RDSon des Fets verheizt. Wenn dann dieser Kondensator 
die andere Zelle laden soll geht nochmal die haelfte weg. Und es ist 
egal welchen Widerstand die Zuleitung hat. Das wurde schon in anderen 
Thread regelmaessig diskutiert.

Beitrag "Re: Wieviel Strom zieht eine Kondensator ladung berechnung"

Gruss Helmi

Autor: Tobias (Gast)
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>>Ich vermute mal es handelt sich um einen neuartigen Balancer für LiIo
Zellen.

Genau, das geht schon in die richtige Richtung. Also verstehen vllt ein 
Teil, warum ich jetzt nicht das komplette Pflichenheft reinschreiben 
kann :-)


>>Deine 2. Lösung mit den antiseriellen N-Fets war schon richtig.
>>Du brauchst aber nicht unbedingt eine galvanische Trennung.
>>Einfach 0V für beide FETs AUS und ca. 10V für beide EIN.

Danke für Deine Antwort. Woher nimmst du die 10V? 10V weil es einfach 
viel höher ist, als eine einzelne Zelle? Wenn ja, dann schonmal heir 
noch ein Hinweis, dass das ganze mit ein paar mehr Zellen gemacht werden 
soll, daher wäre hier eine Lösung mit 1 Fet Pro Zelle schon ideal. Da 
das mir aber bisher nicht so einfach gelungen ist, suche ich hier halt 
Unterschützung oder einen neuen Denkanstoß.


Dann zu dem hinweis zu der Energieverschwendung--> leider ist es nicht 
möglich die komplette Energie, ohne VErluste im C zu  speichern. Die 
Lösung mit der SPeicherung ist aber in meinen Augen sinnvoller, als die 
Zelle solange zu entladen bis sie auf dem Niveau der anderen Zellen ist 
oder?

Autor: pq (Gast)
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>Woher nimmst du die 10V?

Du hast z.B. 3.5V an der Zelle. also hast Du an den beiden Soucen auch 
3.5V (die FETs sind ja eingeschaltet). Wenn Du jetzt 10V an's Gate 
anlegst, hast Du eine Gate-Source-Spannung von 10V-3.5V=6.5V. Das reicht 
wahrscheinlich.

Wenn Du höhere Spannungen hast. Zb 10V, dann musst Du schon mit 20V 
schalten. Beachte aber auch die maximale Gatespannung. ggf einfach eine 
Z-Diode zwischen Gate-Source + Vorwiderstand.

pq

Autor: Tobias (Gast)
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Genau so eine Lösung hab ich vermutet deshalb habe ich gefragt.
Sagen wir mal ich habe Zellen so verschaltet, dass ich ca 600 bis 800 V 
ergeben, dann ist die AUfsteuerung nicht mehr so einfach :-)
Schade

Autor: Helmut Lenzen (helmi1)
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>dass ich ca 600 bis 800 V
>ergeben, dann ist die AUfsteuerung nicht mehr so einfach :-)

Wieso ? Kleiner Sperrwandler der die benoetigte Hilfspannung erzeugt 
ansteuerung ueber Optokoppler und das wars auch schon. Das gleiche 
Problem hast du in jedem FU um die oberen Brueckentransistoren 
anzusteuern.

Fuer dein anderes Problem mit der Energieverschwendung. Schau dir mal 
das Prinzip eines CUK Wandlers an.

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