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Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Step-Down oder Step-Up für 5V aus NiMH-Akkus


Autor: Fragender (Gast)
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Hallo,

ich möchte einen digitalen Bilderrahmen per Akkupack/Regelung betreiben 
um nicht ständig am Netz zu hängen. Die Leistungsaufnahme Bilderrahmens 
beträgt 5V / 1A (laut Spezifikation). Als Akkus möchte ich 
handelsübliche NiMH-Akkus der Baugröße AA nutzen. Die Akkus sollen vor 
Tiefentladung geschützt werden (z.B. durch eine LED welche aufleuchtet 
solange die Akkus noch nicht leer sind) Der Regler sollte einen Low-Bat 
Ausgang besitzen und auf Lochraster lötbar sein, zur Not tuts auch ein 
Pinabstand von min. 1,27mm.

Meine Fragen: Ist es effizienter einen Step-Up- oder Step-Down-Regler zu 
verwenden ? Oder gar ein Linearregler (welcher bei vollgeladenen Akkus 
jedoch eine rel. hohe Verlustleistung hätte)

Autor: Alexander Schmidt (esko) Benutzerseite
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Wie lange soll der Akku den halten.
5V * 1A = 5W
Bei 2x AA sind das 5W / 1,2V / 2 = 2,1A
Plus die Verluste im Wandler locker 2,5A

Bei einem Akku mit 2000mAh hält der dann etwa: 2000mAh / 2,5A = 48min

Als etwa eine Halbe- bis Dreiviertelstunde.

Autor: Fragender (Gast)
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ca 2h soll das gerät betrieben werden. Ich würde so ca 3 bis 5 Akkus 
verwenden, je nach reglertyp.

Autor: Mike J. (linuxmint_user)
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LiIon oder LiPo-Akku und an die dann einen StepUp Wandler der dir 5V 
erzeugt.

2 Stück dieser flachen LiPo-Akkus kannst du nehmen.
http://www.pollin.de/shop/dt/NjYyOTI3OTk-/Stromver...

Zum Laden brauchst du eine Spannungsbegrenzung (4.2V) und eine 
Strombegrenzung (100mA bis 1000mA sind okay).

Entladen über den StepUp Wandler + Rahmen.

Entladewarnleuchte kann selbst leicht mittels eines OpAmps erstellt 
werden.

Autor: Alexander Schmidt (esko) Benutzerseite
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Da ich oben 48min für 2 AA errechnet habe brauchst du mindestens 5 für 
zwei Stunden.
Und da 5*0,9V = 4,5V sind ist es günstiger 6 Akkus zu nehmen.
Sonst brauchst du einen Sepic/Cuk/etc oder Inverter.

Autor: Ben ___ (burning_silicon)
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ausgehend vom topic würd ich sagen definitiv step-down. zum einen ist 
die höhere spannung einfacher zu beherrschen als ein höherer strom und 
zum anderen hab ich gerne so um die 12V für die saubere ansteuerung 
eines FETs oder für das regel-IC (evtl. auch eines mit integriertem 
leistungsschalter, dann sinds wenige externe bauteile). spielt denn der 
platzbedarf oder das gewicht eine rolle oder wo soll das ding eingesetzt 
werden?

Autor: Fragender (Gast)
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Ok ich dachte die min. Spannung läge bei 1V ? Aber beii 0,9V bräuchte 
ich wirklich 6 Akkus. Kannst du mir für den Fall eine Step-Down Regler 
empfehlen ?

Autor: Alexander Schmidt (esko) Benutzerseite
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Fragender schrieb:
> Ok ich dachte die min. Spannung läge bei 1V ?

Natürlich kann man auch schon früher aufhören, hat kann dann aber 
weniger Energie entnehmen. Tiefer als 0,9V sollte man nicht gehen, da 
kommt dann eh kaum noch Energie raus und irgendwann schadet es dem Akku 
auch.


> Kannst du mir für den Fall eine Step-Down Regler empfehlen ?

z.B. LM2576 und die passende Spule plus Elkos.

Autor: Mike J. (linuxmint_user)
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Wenn du die 1.2V Akkus entnehmen kannst und einzeln auflädst (am besten 
mit solch einem Delta-U Lader) werden die Akkus nicht geschädigt.

In Reihe solltest du sie aber nicht aufladen.

Autor: Fragender (Gast)
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Die Akkus werden in einem Externen Ladegerät geladen.

Autor: Fragender (Gast)
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Danke für den Tipp mit dem LM2576. Er hat halt keine Low-Batt erkennung. 
Klar könnte ich auch selbst eine bauen mit Komparator und einem 
Spannungsteiler auf der 5V-Seite. Ist halt aufwändiger.

Autor: Ben ___ (burning_silicon)
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sollte man der akkus zuliebe aber tun. ist ja nun kein großer aufwand 
sowas zu bauen. ich würde es mit einem FET in der versorgungsleitung 
probieren, der von der 5V spannung geöffnet gehalten wird. dann ein 
komparator, der diesen FET sperren kann und schon hat man eine schaltung 
die sich genau einmal abschalten und damit nicht zwischen an und aus 
pendeln kann. nachteil - sie muß nach einlegen neuer akkus mit einem 
taster gestartet werden, aber das ist evtl. gar nicht so schlecht.

wenn ich mich aus meinen modellbau-zeiten recht erinnere ist das 
tiefentladen für ni/mh oder ni/cd noch nichtmal das problem, aber wenn 
du einige zellen in reihe schaltest und das ganze bis zum ende entlädst 
werden die schwächsten zellen bereits umgepolt, und das mögen sie gar 
nicht.

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