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Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Step-Up von 3,7V auf 7-9V mit min. 5A


Autor: ThePuppetMaster (Gast)
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Hallöle.

Ich benötige eine Schaltung, mit der ich aus mehreren Parallel 
Geschalteten LIPO 3,7V Akku's eine Spannung von rund 7V bis 9V erzeugen 
kann (StepUp) und dabei minimum 5A zur verfügung stellt. Lieber wären 
mit 10A.

Das Problem an der sache ist die Stabilität der Spannung bei solch hohen 
strömen, und vorallem die Schaltungsgrösse und Wärmeabgabe.

Meine Anforderungen sind hier ziemlich extrem, weil ich das auf 
möglichst engem Raum realisieren möchte. Ideal natürlich per SMD. Zur 
not auch mit nem eigenem Controler welcher die PWM erzeugt. Die Spule 
sollte auch möglichst klein werden.

Grössentechnisch habe ich an eine Platine mit maximalen Kantenmassen 
3-6cm x 2-4cm gedacht.

Da ich wenig erfahrung mit der StepUp wandlungstechnik hab, dachte ich 
zuerst über einen netten BULK Regler von LinearTechnologys nach (Da ich 
auch regelmässig Broschüren mit neuen Bauteilen udn schaltungsbeispielen 
bekomme), allerdings sidn diese vorschläge relativ teuer und 
grossflächig dimensioniert.

Als Randhinweis: Die Energie soll zum Treiben von rund 20 Servos 
verwendung finden. Es werden wohl rund 10-20 LIPO's a 3,7V mit 
Kapazitäten von 500mA bis 2A verbaut. Das ganze wird (ist schon fertig) 
über eine Versorgungsregelplatine zu einer Leitung zusammen geführt, 
welche 3,7V bei ca. 20A bereit stellt.

Diese muss nun auf die oben beschriebene Weise auf die nötige 
Servospannung von ca. 7-9V gebracht werden. Da alle Servos über diese 
Leitung versorgt werden sollen, muss der DC/DC Wandler ziemlich viel 
leisten. Leider habe ich auch ein ziemlichen Platzmangel, weshalb ich 
das Grössentechnisch sehr minimal konzipieren möchte.


Hat jemand eine Idee, wie ich mir selbst eine solch leistungsfähige 
Schaltugn zusammen schustern kann?, bzw. kennt jemand leistungsfähige 
Reglemodule, oder IC's, die so hochfrequent arbeiten um mit den 
spulengrössen noch solche Ströme liefern können?


Ich bin für jeden Tip dankbar. Egal ob Selfmade oder fertig IC.


PS: Das "in Reihe Schalten" der LIPO's ist hier nicht sinvoll, da ich 
jede Zelle seperat überwachen und Laden will und bei einem Cellausfall 
diese auch Abschalten können muss. Desweiteren wäre der Aufwand an 
Ladeelektronik, Balancer und Kabelverdrahtung zu aufwändig (in meinem 
Fall), das es aus Gewichtstechnischer sicht und vorallem 
Platztechnischer sicht, nicht ratsam wäre.

Ich habe auch schon mti dem Gedanken gespielt, das ganze einfach zu 
paare zu verschalten. Das würde einen grossen Vorteil mitbrignen. Aber 
aus Redunanter sicht und, schon erwähntem, Aufwand an Elektronik, Schutz 
und Regeltechnik, nicht für meine Zwecke geeignet.




MfG
TPM

Autor: T. C. (tripplex)
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Wenn du mehrere Akkus Parrallel schaltest... warum schaltest
du diese dann einfach nicht in Reihe?

Ansonsten hat Texas Instruments sehr Leistungsfähige DC/DC Regler.

Autor: Sven K. (svenk)
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Hi,

wie wäre es damit

http://cds.linear.com/docs/Datasheet/3757fa.pdf Seite 28

ein wenig modifiziert....

Gibt es auch noch im MSOP Gehäuse und vom Aufbau müsste das doch noch
mit Deinen Vorstellungen passen.

Gruß Sven

Autor: Tauwetter (Gast)
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Muß die Ausgangsspannung überhaupt genau sein?

Mein Ansatz wäre, einen Wandler mit 5V/5A und galvanischer Trennung 
aufzubauen und den Ausgang mit den 3,7V in Reihe schalten. Das gäbe 8,7V 
mit ein 'paar' Schwankungen. Dafür wäre aber nur ca. 65% der 
Ausgangsleistung zu wandeln.

Autor: Martin W. (thepuppetmaster)
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Hi. Erstmal danke für die schnellen Antworten!


Pascal L. schrieb:
> Wenn du mehrere Akkus Parrallel schaltest... warum schaltest
> du diese dann einfach nicht in Reihe?
Weil ich, wie oben schon erwähnt, jede Zelle seperat überwachen möchte. 
Der Hauptgrund ist jedoch, das ich auch mal eine Zelle abschalten können 
muss (sie vom Netz trennen), so das diese nicht belastet wird. Aber die 
restlichen Zellen weiter arbeiten können.

Wenn ich 10 Zellen habe, sind das in reihe 5 Gruppen. Fällt bei Gruppe 1 
eine zelle aus, sind 2 zellen offline, dann hätte ich nur noch 4 
gruppen. Fällt in der auch eine aus, sind es nur noch 3 gruppen. Sind 
jedoch alle parallel, sind keine 4 Zellen offline, sondern nur 2. 
Nämlich die, welche auch wirklich ausgefallen sind.

Überwachungstechnisch ist es so ebenfalls einfacher, die Stöme jeder 
Zelle, deren Kapazität, und die Ladung zu überwachen, als wenn ich das 
über Parallele machen kann. Zumindest nach meinem kentniss stand.

Wenn du aber ne möglichkeit siehst, das dennoch zu machen, dann immer 
her mit der Idee. Mir persönlich wäre es auch lieber keinen DC/DC zu 
nutzen, aber ich sehe leider keine andere möglichkeit.


Sven K. schrieb:
> wie wäre es damit
> http://cds.linear.com/docs/Datasheet/3757fa.pdf Seite 28
> ein wenig modifiziert....
> Gibt es auch noch im MSOP Gehäuse und vom Aufbau müsste das doch noch
> mit Deinen Vorstellungen passen.
Sieht auf den ersten Blick schon interessant aus. Werde ich mir mal 
näher anschauen und mal testweise aufbauen!
DANKE


Tauwetter schrieb:
> Muß die Ausgangsspannung überhaupt genau sein?
Nö .. es reichten spannungen von 7V bis 9V völlig aus. Muss nicht 
explizit 7,2V sein.


Tauwetter schrieb:
> Mein Ansatz wäre, einen Wandler mit 5V/5A und galvanischer Trennung
> aufzubauen und den Ausgang mit den 3,7V in Reihe schalten. Das gäbe 8,7V
> mit ein 'paar' Schwankungen. Dafür wäre aber nur ca. 65% der
> Ausgangsleistung zu wandeln.
Die idee ist ziemlich genial. Allerdings weis ich nicht genau, wie sich 
der Stromverbrauch bei der technik auf die Akkus verhält. Vorallem, wenn 
einige Zellen ausfallen sollten.



MfG
TPM

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