Moin Moin, ich habe hier eine existierende Elektronik die dummerweise exact 3,7-4,0 V benötigt. Zur Verfügung stehen mir beliebig viele Alkaline Zellen. Ich möchte nun möglichst effektiv die Alkaline Zellen komplett leer machen und dabei eben der Elektronik zwischen 3,7V und 4.0 V liefern (Strom in der Spitze 400 mAh) Gefunden hab ich nix :-( Vielleicht hat ja jemand eine Idee... Wolfgang
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Wolfgang schrieb: > eine Idee... Ideen hab ich leider keine, Aber vielleicht wäre ja ein Schaltregler was für dich. Ob Boost oder Buck, kannst du entscheiden. Ein Modul das genau das macht, was du brauchst, gibts auf der elektroBucht. Vielleicht muss man bei dem einen oder anderen noch einen Widerstand austauschen, damit die richtige Spannung rauskommt. Die Billiglösung besteht übrigens aus 3 AA-Zellen, denen man einfach eine Siliziumdiode hinterherhängt, um ca. 0,6V zu verbraten. Dann hast du mit frischen Batterien ca. 3,9V... PS: Wolfgang schrieb: > (Strom in der Spitze 400 mAh) Das ist die Angabe einer Ladungsmenge Q. Verrätst du uns auch den Strom I?
400mA Entladeestrom sind für übliche Aldi-AA (2500mAh) schon sehr viel. Evtl. höhere Spannung und geregelten DC/DC Converter? z.B. http://www.recom-international.com/de/home.html
oszi40 schrieb: > 400mA Entladeestrom Nixda, er hat von 400 mAh gesprochen. Wolfgang schrieb: > die Alkaline Zellen komplett leer machen Beitrag "Boost Converter / Step Up mit 150mV eingang"
Mülljob schrieb im Beitrag #2830150:
> eine Siliziumdiode hinterherhängt
Der TS wollte: Zellen komplett leer. Goto 15:12
Hi Mülljob, wenn ich so eine Diode nehme, dann verbrate ich aber doch den Spannungsabfall oder? Ich muss meinen "Verlust" so gering wie möglich halten damit die Batterien möglichst lange halten.... Gruss Wolfgang
Hubert G. schrieb: > Vier Zellen und ein LowDrop-Regler ist die einfachste Lösung. Wobei 4 Zellen theoretisch eine Entladeschlussspannung von 3,6 V haben. Aber ich würde das auch so machen. Drei Zellen genügen auf keinen Fall, die werden dann nur bis knapp unter die Hälfte entladen, dann sind die 3,7 V schon erreicht. Oder halt zwei Zellen und einen Step-Up-Regler. ;-) Aufwändiger, aber (sofern man dem Step-Up zu einem vernünftigen Wirkungsgrad verhilft) insgesamt die energieökonomischste Variante, da nicht so viel verheizt werden muss.
p.s.: Es gibt natürlich auch Step-Up-Wandler, die mit nur einer Zelle auskommen, TPS61028 zum Bleistift.
Jörg Wunsch schrieb: > TPS61028 Erst mal Sorry für falsche Rubrik :-) (digital anstelle von analog). Gibts sowas auch irgendwie als fertiges Modul? ich brauche das für 6 Geräte und da jetzt 9 Teile freidraht drumrum zu löten ist auch irgendwie nicht so schön... Kosten wären fast egal... Ich wollte Mono D Batterien (18500 mAh) nehmen, entweder 2x parallel 3 in reihe oder 2 x parallel 4 in reihe.. Ich muss eben nur auf diese verdammten 3.7-4.0 Volt kommen... Gruss (und Danke für euer geniales Wissen)
Hi Mülljob, der SC4216 sieht toll aus, aber wenn ich das Datenblatt richtig lese (hoffentlich nicht), dann kann ich da nur maximal 5.5V Input haben (4 Zellen sind aber ca. 6,2Volt) DropOut Voltage von 0,45Volt bedeutet wenn ich 3,8V haben will, kann Vin auf minimal 4,25 V gehen oder? Gruss Wolfgang
Wolfgang schrieb: > Gibts sowas auch irgendwie als fertiges Modul? Weiß ich jetzt gerade nicht. Traco Power baut einen Haufen Spannungsversorgungsmodule, da kannst du eventuell mal stöbern. > ich brauche das für 6 > Geräte und da jetzt 9 Teile freidraht drumrum zu löten ist auch > irgendwie nicht so schön... Freidraht kannst du beim DFN-Gehäuse eines TPS61028 sowieso vergessen. ;-) Aber ein Platinchen für sowas ist schnell gemacht. Gib's hier beim "Platinensammler" mit in Auftrag, miss deinen Prototypen durch. Wenn er funktioniert, lässt du im nächsten Auftrag die ganze Serie fertigen. So viel Aufwand ist das nicht, und du hast eine maßgeschneiderte Lösung. (Ich habe mir vor Jahren mal eine Bastelplatine für so ein Teil selbst geätzt, da ich das zum Experimentieren mit einer Strom- regelung für weiße LED zum Betrieb aus einer einzelnen Alkali- Mangan-Zelle benutzen wollte.) Wolfgang schrieb: > der SC4216 sieht toll aus, aber wenn ich das Datenblatt richtig lese > (hoffentlich nicht), dann kann ich da nur maximal 5.5V Input haben (4 > Zellen sind aber ca. 6,2Volt) Ja, darauf muss man achten, dass man einen Regler mit mehr als nur 5,5 V zulässiger Eingangsspannung hat. > DropOut Voltage von 0,45Volt bedeutet wenn ich 3,8V haben will, kann Vin > auf minimal 4,25 V gehen oder? Ja, wobei du den Spannungsabfall (englisch: dropout voltage) für den von dir gewünschten Strom betrachten musst. Es gibt aber auf jeden Fall bessere Regler als 0,45 V.
oszi40 schrieb: > Mülljob schrieb im Beitrag #2830150: >> eine Siliziumdiode hinterherhängt > > Der TS wollte: Zellen komplett leer. Goto 15:12 Komplett leer sind Mangan-Zellen spätestens bei 0,9V. Das was dann noch drin ist, kann man höchstens noch für einen Joule-Thief- Blinker nutzen. Gruss Harald
Wolfgang schrieb: > Ich muss eben nur auf diese verdammten 3.7-4.0 Volt kommen... Normalerweise gibt es solche Schaltungen nicht. Da hat entweder wer Prozente von der Batterieindustrie bekommen, oder ein Geräte- Entwickler hat etwas völlig verkorkstes entwickelt und sollte sich sein Lehrgeld wiedergeben lassen. Gruss Harald
Wolfgang schrieb: > Moin Moin, > > ich habe hier eine existierende Elektronik die dummerweise exact 3,7-4,0 > V benötigt. > Zur Verfügung stehen mir beliebig viele Alkaline Zellen. > > Ich möchte nun möglichst effektiv die Alkaline Zellen komplett leer > machen und dabei eben der Elektronik zwischen 3,7V und 4.0 V liefern > (Strom in der Spitze 400 mAh) > > Gefunden hab ich nix :-( > > Vielleicht hat ja jemand eine Idee... > > Wolfgang Es gibt ganz spezielle Step-Up-ICs, die aus einer einzelnen Mignonzelle z.B. 4,5V machen, um eine LED-Kette aus 3 LEDs mit konstanter Helligkeit zu betreiben. Hab das nur mal irgendwo gesehen, aber nicht weiter verfolgt. Übliche Fernbedienungen für z.B. den TV nudeln Batterien auch bis aufs letzte leer. Sie haben einen Pufferkondensator, und arbeiten ja nur impulsweise. Was ich noch von vor etwa 3-4 Jahren in Erinnerung habe: Die handelsüblichen Stepup-Regler arbeiten erst bei Spannungen über 5V. Vielleicht mußt du dir was eigenes einfallen lassen. Z.B. habe ich das PICkit1, was mit 5V von USB arbeitet. Der Hauptcontroller 16C54 erzeugt mit einem PID-Regler die Programmierspannung 13V des zweiten steckbaren µC auf dem Board, ein 12F675. Irgendwo bei Microchip fand ich auch mal den PID-Regler in PIC-Assembler, aber frag mich nicht genau, wo. Application Notes wohl. Manche µC laufen ja bereits mit 2,7V, daher mein Gedanke dazu. Die Alkaline-Mignons von Aldi lieferten mir auch noch bei 1V etwa 400mA. Ich machte es dann so, immer eine weitere Zelle in den Batterieblock zu schalten, um die Dinger ganz leer zu nudeln. Ein µC braucht 100mA, anfangs läuft der mit 4 Zellen, am Ende mit 6-7 Zellen. Dann ist aber auch Ende.
Wilhelm Ferkes schrieb: > Es gibt ganz spezielle Step-Up-ICs, die aus einer einzelnen Mignonzelle > z.B. 4,5V machen, um eine LED-Kette aus 3 LEDs mit konstanter Helligkeit > zu betreiben. Oder eben eine weiße LED. Siehe zum Bleistift den schon genannten TPS61028 (aber gibt's von allen Analog-Herstellern, die überhaupt sowas machen). > Was ich noch von vor etwa 3-4 Jahren in Erinnerung habe: Die > handelsüblichen Stepup-Regler arbeiten erst bei Spannungen über 5V. Selbst der betagte MC34063 wird bereits ab 3,0 V angegeben, aber den sollte man für "modern" ohnehin nicht zum Maß der Dinge machen. ;-) > Manche µC laufen ja bereits mit 2,7V, daher mein Gedanke dazu. Wieder andere bei 1,8 (AVR) oder 1,6 V (ARM), aber das spielt für diesen Anwendungsfall hier eher keine Geige. Einen Controller würde ich nun wirklich nicht für einen Step-Up-Regler missbrauchen.
Fertiges Modul: http://www.perthold.de/BINARY/Manual_iVolt_Stepup.pdf Loest das Problem mit 2x Alkaline Batterie.
Harald Wilhelms schrieb: > Wolfgang schrieb: > >> Ich muss eben nur auf diese verdammten 3.7-4.0 Volt kommen... > > Normalerweise gibt es solche Schaltungen nicht. Da hat entweder > wer Prozente von der Batterieindustrie bekommen, oder ein Geräte- > Entwickler hat etwas völlig verkorkstes entwickelt und sollte sich > sein Lehrgeld wiedergeben lassen. > Gruss > Harald Hi Harald, ja, china design :-) letztendlich sieht das so aus: Spannungsregler (11-36V Vin, irgendwas Vout) mit Ladeelektronic für eine 3,7V LiIon Zelle. An der LiIon Zelle hängt ein GPS Empfänger, ein GSM Modem und ein ATMega Microcontroller. Stromverbrauch ist ca. 60mAh bei abgeklemmten LiIon Akku und Vin=12V, Stromverbrauch bei 4V (an die Klemmen wo der Akku normalerweise drannsitzt) 45mAh. Da ich für eine Spezialanwendung eine möglichst lange StandByZeit erreichen muss, will ich mit Alkaline Batterien das teil betreiben... Jedenfalls hab ich mich heute den ganzen Tag über das Design geärgert... Normalerweise sollte das bis 3.3V runter gehen, ab 3,6V gibt das GSM modem immer fehlermeldungen, ab 4.3 volt sagt es "Power too high, shuting down). Gruss Wolfgang
Fertig schrieb: > Fertiges Modul: http://www.perthold.de/BINARY/Manual_iVolt_Stepup.pdf > > Loest das Problem mit 2x Alkaline Batterie. Das ist genau sowas was ich suche :-) Morgen probier ich noch mal eine 4,3V Z-Diode aus (nur mal so zum Strom messen), wenn das mist ist, bestelle ich von dem Perthold Modul welche... Gruss Wolfgang
Das Design ist so doch ok. Die Spannung bei Liion muss überwacht werden. Kleiner Tipp: Kläre erst mal gegeben und gesucht! Da du offensichtlich Strom und Kapazität nicht unterscheiden kannst besteht vieleicht sogar die Gefahr, dass du mehr Schaden als Nutzen anrichtest. Ich rate mal: - auf den Akku steht 400mAh - Stromaufnahme ohne Akku bei 12V :60mA (P=U*I= 12V*0,06A=0,72W) - Stromaufnahme ohne Netzteil 4V : 45mA (P=U*I= 4V*0,045A=0,18W) - Laufzeit mit Akku knappe 8Std. (400mAh / 45mA=8,8Std.) - du willst mehr Laufzeit mögliche Lösungen: - größerer Li Akku z.B. 2200mAh >Laufzeit (2200mAh/45mA=48,8Std.) - Li-Batterie
Hi Fred, Gegeben: 4V/45mA Stromverbrauch im aktiven Betrieb, 11 mA im Standbybetrieb. Gesucht: 50 Tage Standbybetrieb, 10 Tage Aktiv (dauersenden) bzw. je nachdem wie viel aktiv eben irgendwas dazwischen. Bei 50 Tagen sind das 13200 mA Gesamtverbrauch bei 4V. Das mit LiIon ist schwierig. (es gibt 18650 zellen, aber da brauche ich ja ewig viele von...) eine Mondo D Batterie hat 18500 mA Kapazität, desshalb kam eben die Idee auf das mit Mono D Zellen zu machen... Gruss Wolfgang
Wolfgang schrieb: > sind das 13200 mA Gesamtverbrauch Du vermasselst immer noch Kapazität und Stromstärke.
kann es sein, dass vor deinem GPS oder Modem noch ein Spannungsregler sitzt? hört sich so an, als wenn da noch ein 3,3V low drop Regler werkelt.
Hi Jörg, sorry wenn ich auf dem Schlauch stehe... Also: Ich habe eine Elektronik, die bei einer Spannung von ca.4 Volt einen Stromverbrauch von ca. 45 mA hat. Ich benötige also 45mA pro Stunde (45mA/h) bzw. 0,18W Ich möchte Alkaline Batterien 1,5V mit 18500 mA/h nutzen, wobei die Spannung bei Alkaline Batterien bei dauernder Nutzung laut Aussagen hier aus dem Threat auf ca. 0,9 Volt runtergehen, bis dann wirklich nix mehr rauskommt. Kapazität also (ideal) ca. 27 Wh. Insgesamt benötige ich eine "Kapazität" von 4V*45mA*10Tage*24Std = 43,2 Wh. Wenn ich zwei Zellen in Reihe schalte, habe ich eine (theoretische) Kapazität von ca. 54Wh aber nur 3V bis (1,8V idealerweise), benötige also einen "Step-Up-Converter. (Der von Perthold hat leider eine Lieferzeit von über 10 Tagen da aus den USA kommen). Wenn ich einen Step-Down-Converter nehme, muss ich wohl mindestens 6 Zellen nehmen (9Volt bis 5,4 Volt), weiss aber nicht, wie effektiv das ist bzw. wieviel % Verlustleistung ich durch so etwas erzeuge... Uff, hätte echt nicht gedacht, das das so kompliziert ist... Gruss und einen schönen Abend Wolfgang
Sebastian M. schrieb: > kann es sein, dass vor deinem GPS oder Modem noch ein Spannungsregler > sitzt? hört sich so an, als wenn da noch ein 3,3V low drop Regler > werkelt. yeah, das kann gut sein, leider habe ich da keinen zugriff drauf sondern nur auf die "batterieklemme" des LiIon Akkus :-( Gruss Wolfgang P.S. ist ne GPS Ortung...
Wolfgang schrieb: > Also: Ich habe eine Elektronik, die bei einer Spannung von ca.4 Volt > einen Stromverbrauch von ca. 45 mA hat. Gut. > Ich benötige also 45mA pro > Stunde (45mA/h) Nein. "45 mA/h" würde ja bedeuten, dass es bei zwei Stunden bereits 90 mA Stromaufnahme wären. ;-) > bzw. 0,18W Ja. Damit solltest du weiterrechnen (hast du auch). > Ich möchte Alkaline Batterien 1,5V mit 18500 mA/h nutzen Nein, 18,5 Ah, nicht "geteilt durch", sondern "mal". > Insgesamt benötige ich eine "Kapazität" von 4V*45mA*10Tage*24Std = > 43,2 Wh. Ja, zuzüglich Verlusten in der Regelung / dem Wandler. Diese Angaben hättest du gleich im Ursprungsposting schreiben sollen. Damit verbietet sich letztlich jedes Konzept mit einem nicht- schaltenden Regler, weil es ja nur zusätzliche Leistung verheizen würde. > Wenn ich zwei Zellen in Reihe schalte, habe ich eine (theoretische) > Kapazität von ca. 54Wh aber nur 3V bis (1,8V idealerweise), benötige > also einen "Step-Up-Converter. Wird knapp. Die 27 Wh sind nicht real. Schau dir mal die Entladekurve an, die bleibt ja nicht bis kurz vor dem Ende bei Nennspannung 1,5 V, sondern sie geht kontinuierlich runter bis 0,9 V (die Anfangsspannung liegt bei etwa 1,6 V). Du hast eine mittlere Entladespannung von etwa 1,2 V, also etwa 22 Wh pro Zelle. Davon zwei macht 44 Wh, da bleibt aber keine Reserve mehr für den nur endlichen Wandlerwirkungsgrad. > (Der von Perthold hat leider eine > Lieferzeit von über 10 Tagen da aus den USA kommen). Du meinst, auf einem anderen Wege bist du schneller als 10 Tage? Da habe ich meine Zweifel. > Wenn ich einen Step-Down-Converter nehme, muss ich wohl mindestens 6 > Zellen nehmen (9Volt bis 5,4 Volt), weiss aber nicht, wie effektiv das > ist bzw. wieviel % Verlustleistung ich durch so etwas erzeuge... Step-down könnte wirkungsgradmäßig besser liegen als step-up bei kleinen Spannungen, weil die Verluste im Schalter nicht so stark eingehen. Bei 6 Zellen kannst du natürlich ein kleineres Zellenformat nehmen. Wenn ich mir LR14 ansehe, sind sie mit 8 ... 9 Ah angegeben, also ungefähr 10 Wh pro Zelle. 6 davon ergibt 60 Wh, das sollte genügend Reserve für deine gewünschten 43 Wh bieten.
Wolfgang schrieb: > Threat Threat = Bedrohung Wolfgang schrieb: > Ich möchte Alkaline Batterien 1,5V mit 18500 mA/h nutzen Ampere pro Stunde ist was anderes als Amperestunde... Du kalkulierst die vermeintlich nötige Kapazität bis auf 0,1 Promille genau, ohne dass du überhaupt auch nur ansatzweise eine Lösung für das eigentliche Problem hast. > Uff, hätte echt nicht gedacht, das das so kompliziert ist... Du machst dir den Knoten an der falschen Stelle ins Hirn. Wolfgang schrieb: > Wenn ich einen Step-Down-Converter nehme, muss ich wohl mindestens 6 > Zellen nehmen (9Volt bis 5,4 Volt), weiss aber nicht, wie effektiv das > ist bzw. wieviel % Verlustleistung ich durch so etwas erzeuge... Nicht mehr als beim StepUp (eher weniger), denn die Schaltregler-Technik ist grundlegend die selbe! Ich würde das auf jeden Fall so machen. Und: Netiquette Kurz: wenn du sinnvolle Antworten willst, dann gib uns alle Informationen, die nötig sind. Auf ein mal, und nicht erst nach vielmaligem Nachfragen... >>> letztendlich sieht das so aus...
Hi Lothar und Jörg, danke für die ganzen Infos. Irgendwie habe ich immer im Kopf gehabt, das man bei Verbrauch und Kapazität immer noch "in Stunden" angibt um irgendeine vergleichbare Zeiteinheit zu haben. Auf jeden Fall sorry für eventuell fehlende Informationen... Ich werde also mich nach einem Step-Down Converter umsehen bzw die Jungs aus den USA fragen ob sie es per UPS Express schicken können. Vielen Dank noch mal für die guten Infos. Wolfgang
Lothar Miller schrieb: > Wolfgang schrieb: >> Threat > Threat = Bedrohung Ja, wehe Du antwortest nicht! :-) Gruss Harald
Wolfgang schrieb: > (Der von Perthold hat leider eine > Lieferzeit von über 10 Tagen da aus den USA kommen). Wieviele brauchst Du denn aktuell? Probleme mit Platz oder Gewicht scheinst Du nicht zu haben, dann kannst Du doch einen kleinen step-down Regler aufbauen, der meinetwegen mit 12V versorgt wird und 4V am Ausgang liefert. LM2672 ist recht einfach zu beschalten und bei R verfügbar. Oder auch ein kleiner MCP16301, der bereits ab 4V arbeitet. Frag doch mal nach, ob noch Platinen vorhanden sind Beitrag "MCP16301 DCDC Wandler 4-30Vin 3V3out"
Hi Ian, wenn das was taugt, regelmässig ein paar mehr :-) Aber erst mal 6 Stück würden mir reichen. Gruss Wolfgang
Wolfgang B. schrieb: > Aber erst mal 6 Stück würden mir reichen. Wenn Dir der Preis egal ist und Du eine schnelle Lieferung brauchst, dann könntest Du die hier nehmen. http://www.digikey.de/product-detail/de/ADM00360/ADM00360-ND/2712336
Wolfgang schrieb: > habe ich da keinen zugriff drauf sondern > nur auf die "batterieklemme" des LiIon Akkus :-( Wenn ich das so lese, wird sich der eingebaute LiIon-Akku und dessen Ladelektronik wohl weniger über irgendeine Parallschaltung unbekannter Herkunft freuen? Bevor Du noch weitere 100 Leiterplatten bestellst, solltest Du erst mal einen echten Test machen. Es wäre nicht der erste ausgebrannte Akku.
Was spricht denn gegen eine Lithiumprimärzelle. Tadiran SL2780 hat 3,6V und 19Ah (bei 5mA) continious discharge gehen 200mA. Sollte doch ganz gut passen. Ist mit 20EUR/Stk. nicht ganz billig, besonders viele braucht man im Jahr aber auch garnicht. viel Erfolg Hauspapa
Hab es jetzt selbst gefunden: >Jedenfalls hab ich mich heute den ganzen Tag über das Design geärgert... >Normalerweise sollte das bis 3.3V runter gehen, ab 3,6V gibt das GSM >modem immer fehlermeldungen, ab 4.3 volt sagt es "Power too high, >shuting down). Schade, EVE ER34615S gäbe es für 10EUR/Stk.
das mit den primärzellen ist ne coole idee, ich teste noch mal genau ab welcher spannung der nicht mehr will... scheint auch noch ein unterschied zu sein, ob nur ein LiIon Akku dran hängt oder ich ein Netzteil quasi als batterie nehme. Ich will natürlich nicht den eingebauten Akku und dazu dann parallel was nehmen. Der eingebaute Akku fliegt raus... Gruss Wolfgang P.S. werde berichten, was letztendlich am besten funktioniert hat
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