Hallo, habe ein Gerät, das 9V und max. 1A zieht (im normalen Betrieb 0,6A). Dieses soll mit einem Bleiakku 12V (eher 13,5V) betrieben werden. Also soll mit einem LM317-artigen Spannungsregler eine Ausgangsspannung von 9V erzeugt werden. Der Drop sollte am besten kleiner als 3V sein, damit man den Bleiakku bis etwa 11V sauber runtersaugen kann. Bastelkiste hat folgende Regler: LM317T (von ST) LM317T P+ (von ?) LM1084-ADJ (von National) Welcher von denen mag wohl die kleinste Dropspannung haben?
Steht das nicht in den Datenblättern? Abgesehen davon sollte es völlig egal sein, welchen den kleinsten Drop hat, solange es den Anforderungen entspricht. Superlative Anforderungen, wie "ich will aber den besten, kleinstens, billigsten..." halte ich für nicht Zielführend.
Jupp schrieb: > Welcher von denen mag wohl die kleinste Dropspannung haben? Sagt dir das Datenblatt, das du in der Regel problemlos googeln kannst. Gute Übung wie man sich solche Infos beschafft.
Zumindest den LM1084-ADJ von National finde ich nicht, nur ein Datenblatt von TI. https://www.google.de/search?q=LM1084-ADJ+national&ie=utf-8&oe=utf-8&client=firefox-b&gfe_rd=cr&ei=q2HeWNPkGqrc8Af6v5GYBg#q=lm1084-adj+national+semiconductors&*
Jupp schrieb: > Welcher von denen mag wohl die kleinste Dropspannung haben? Auf jeden Fall der "LM317T P+ (von ?)"! Du kannst mir da blind vertrauen, selbst nachmessen ist keinesfalls nötig.
Jupp schrieb: > Zumindest den LM1084-ADJ von National finde ich nicht, Komisch, bei mir der 4. Treffer. Da in einem Datenblatt meist die Werte von mehreren Subtypen steht darf man auch mal die hintere Bezeichnung weglassen, aber bei mir war es sofort einer der Top Treffer.
Und wenn man was mit Akku etwas länger bereiben will dan verheizt man das besser nicht sondern nimmt einen Schaltregler statt einem linearen...
Jupp schrieb: > Zumindest den LM1084-ADJ von National finde ich nicht, nur ein > Datenblatt von TI. National wurde von TI aufgefressen. Auf allen kulturellen Errungenschaften von National prangt jetzt das TI-Brandzeichen.
Effizienz schrieb: > Und wenn man was mit Akku etwas länger bereiben will dan verheizt man > das besser nicht sondern nimmt einen Schaltregler statt einem > linearen... Weisste was, gute Idee! Habe hier noch ein Board mit LM2596S. Das gibt 5V aus. Eventuell kann man das auf 9V aufbohren...?!?
Jupp schrieb: > Habe hier noch ein Board mit LM2596S. Das gibt 5V aus. Eventuell kann > man das auf 9V aufbohren...?!? "These devices are available in fixed output voltages of 3.3-V, 5-V, 12-V and an adjustable output version. The family requires few external components, and the pin arrangement was designed for simple, optimum PCB layout." Meiner ist die 5.0-Version, hat sich also erledigt, wenn man die Spannung nicht mit einer Zenerdiode oder so hochlegen kann.
Der LM317 ist für Deinen Anwendungsfall grenzwertig. Bei 1A Ausgangsstrom und Raumtemperatur hat er eine Dropout-Spannung von ca. 2 Volt. Der Wert steigt mit zunehmendem Strom bzw. sinkender Temperatur. Besser wäre also ein Low Dropout Regler oder, wie bereis vorgeschlagen, ein StepDown Regler. Der hätte auch den besseren Wirkungsgrad. Bei einem Linearregler können in Deinem Fall schon bis zu 4,5 Watt an Verlustleistung auftreten, ausgehend von 13,5 V am Eingabg und 1A Last. Bei 0,6A sind es immer noch um die 3 Watt. Das muss schon durch einen entsprechenden Kühlkörper abgeführt werden.
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> Bei einem Linearregler können in Deinem Fall schon bis zu 4,5 Watt an > Verlustleistung auftreten, ausgehend von 13,5 V am Eingabg und 1A Last. > Bei 0,6A sind es immer noch um die 3 Watt. Das muss schon durch einen > entsprechenden Kühlkörper abgeführt werden. Mit dem LM2596-5V-Modul könnte es gehen, wenn man am Feed-Back-Anschluss einen geeigneten Widerstand einlötet... ;O)
Die 13,5V hat der Akku kurz nach abtrennen des Laders. Wenn Du eine halbe Stunde wartest hat der vielleicht 12,5 oder 12,7 V. Bis 9V + Drop ist es dann nicht mehr weit.
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Danke für die Infos! Habe es jetzt mal mit dem LM2596-5V-Modul probiert. Wenn man 3,66k in die Feedback-Leitung einschleift, kommen 9V raus, s. Anhang.
Jörg R. schrieb: > Besser wäre also ein Low Dropout Regler oder, wie bereis vorgeschlagen, > ein StepDown Regler. Der hätte auch den besseren Wirkungsgrad. so viel besser ist der gar nicht. Der LM2596 kommt auch nur auf 80%-85%. ein Linearregler kommt auf 75%.
Wenn man den E12-Wert 3k9 reinklemmt, landet man bei 9,3V. Peter II schrieb: > so viel besser ist der gar nicht. Der LM2596 kommt auch nur auf 80%-85%. > ein Linearregler kommt auf 75%. Ja, aber fürs erste reicht das und man kann Eingangsspannungen bis ca. 40V verwenden. Eventuell ist der Wirkungsgrad bei 1A auch etwas besser als bei 3A?!? (finde nur eine 3A-Grafik)
Jupp schrieb: > Ja, aber fürs erste reicht das und man kann Eingangsspannungen bis ca. > 40V verwenden. richtig, aber wenn der Akku nur 10,5V hat gewinnt sogar der Linearregler.
Man kann den Akku mit einem Linearregler nicht komplett ausnutzen. Du verschenkst Betriebszeit und Kapazität weil man nicht auf die Entladeschlußsspannung entladen kann. (10,5V-11,0V) Und wenn man unter die Dropspannung kommt wird der Regler unberechenbar.
Peter II schrieb: > so viel besser ist der gar nicht. Der LM2596 kommt auch nur auf 80%-85%. > ein Linearregler kommt auf 75%. der LM2596 kann aber ohne Kühlkörper betrieben werden zumindest als Modul der TO220 LM317T o.ä. aber nicht RthJA Thermal resistance junction-ambient 50°C/W sowas würde vermutlich funktionieren http://www.ebay.de/itm/3A-DC-Buck-Step-Down-Konverter-Module-4-75v-23v-to-3-3v-5v-6v-9v-12v-Adjustable-/322429344317?hash=item4b12495a3d:g:Z8QAAOSwx6pYqtIv ich nutze die gerne, Poti einstellen, Poti messen, runterlöten und einen Festwiderstand passend einlöten
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Thomas B. schrieb: > Die 13,5V hat der Akku kurz nach abtrennen des Laders. > Wenn Du eine halbe Stunde wartest hat der vielleicht 12,5 oder 12,7 V. > Bis 9V + Drop ist es dann nicht mehr weit. -1 Punkt? Der Minusmann sollte mal selber testen und ein Voltmeter anklemmen :) Gruß Thomas
Peter II schrieb: > ...ein Linearregler kommt auf 75%. Eine sehr pauschale Aussage. Bei Ue 20V und Ua von 5 Volt stimmt das so nicht mehr? Abgesehen davon sind 10 bis 15 % mehr Wirkungsgrad bei Akkubetrieb nicht unerheblich. Des weiteren ist der Eingangsstrom eines StepDown geringer als der Ausgangsstrom. Das erhöht die entnehmbare Kapazität. Ein Bleiakku mag kleine Ströme.
Thomas B. schrieb: > Man kann den Akku mit einem Linearregler nicht komplett ausnutzen. > Du verschenkst Betriebszeit und Kapazität weil man nicht auf die > Entladeschlußsspannung entladen kann. (10,5V-11,0V) 10,5V bei einem Bleiakku? Biste Akkugroßhändler?! Unter 11V sollte man definitiv nicht gehen, der Akku dank es mit einer langen Lebensdauer.
Peter II schrieb: > richtig, aber wenn der Akku nur 10,5V hat gewinnt sogar der > Linearregler. Das habe ich auch schon überlegt. Was ist denn der Drop von einem LM2596 bei 1A. Joachim B. schrieb: > der LM2596 kann aber ohne Kühlkörper betrieben werden zumindest als > Modul Das kann ich bestätigen, im normalen Betrieb wird es hier höchstens handwarm. > ich nutze die gerne, Poti einstellen, Poti messen, runterlöten und einen > Festwiderstand passend einlöten So habe ich es auch gemacht :O) Ansonsten ist ein Modul bestellt, das UP und DOWN regeln kann und einen Wirkungsgrad von angeblich 98% hat. Dann kann statt dem schwereren 12V-Akku auch mal der leichtere 6V-Akku mitkommen :-)
Jupp schrieb: > Dann kann statt dem schwereren 12V-Akku auch mal der leichtere 6V-Akku > mitkommen :-) bei doppelter Kapazität für gleiche Betriebsdauer wird der aber nicht viel leichter!
Peter II schrieb: > Jupp schrieb: >> Ja, aber fürs erste reicht das und man kann Eingangsspannungen bis ca. >> 40V verwenden. > > richtig, aber wenn der Akku nur 10,5V hat gewinnt sogar der > Linearregler. Bei 10,5 Volt verliert der Akku. Wenn man ihn ständig bis dahin entlädt ist er schnell hinüber.
Jörg R. schrieb: > Bei 10,5 Volt verliert der Akku. Wenn man ihn ständig bis dahin entlädt > ist er schnell hinüber. Das hängt aber schon von dem Endladestrom ab. Wenn ich mit 5xC belaste sind 10,5V ok. (Ich schrieb aber auch 10,5V-11.0V) Unterspannungsabschaltung und sofort aufladen ist aber Vorrausetzung. Ich weiß nicht mal was der TO für einen Akku hat.
Jörg R. schrieb: > Bei 10,5 Volt verliert der Akku. Wenn man ihn ständig bis dahin entlädt > ist er schnell hinüber. Deshalb hatte ich ja geschrieben: ...damit man den Bleiakku bis etwa 11V sauber runtersaugen kann. Tiefer wollte ich auf keinen Fall.
Thomas B. schrieb: > Unterspannungsabschaltung und sofort aufladen ist aber Vorrausetzung. > Ich weiß nicht mal was der TO für einen Akku hat. Hauptsächlich nutze ich solche hier: http://de.rs-online.com/web/p/bleiakkus/6988091/?searchTerm=698-8091&relevancy-data=636F3D3126696E3D4931384E525353746F636B4E756D6265724D504E266C753D656E266D6D3D6D61746368616C6C26706D3D5E283F69292852537C5253207C52532D293F5C647B337D285C73293F5B5C732D2F255C2E2C5D285C73293F5C647B332C347D2426706F3D313426736E3D592673743D52535F53544F434B5F4E554D4245522677633D4E4F4E45267573743D3639382D38303931267374613D3639383830393126 (12V, 4Ah, AGM) Wie kann man den Wirkungsgrad der Schaltung bestimmen, es interessiert mich jetzt doch irgendwie :)
Jupp schrieb: > Thomas B. schrieb: >> Unterspannungsabschaltung und sofort aufladen ist aber Vorrausetzung. >> Ich weiß nicht mal was der TO für einen Akku hat. > > Hauptsächlich nutze ich solche hier: > > http://de.rs-online.com/web/p/bleiakkus/6988091/?s... > > (12V, 4Ah, AGM) > > Wie kann man den Wirkungsgrad der Schaltung bestimmen, es interessiert > mich jetzt doch irgendwie :) Pab/Pzu
Jupp schrieb: > Zumindest den LM1084-ADJ von National finde ich nicht, nur ein > Datenblatt von TI. http://www.faz.net/aktuell/wirtschaft/unternehmen/texas-instruments-kauft-national-semiconductor-die-chipindustrie-konsolidiert-sich-weiter-1628014.html 05.04.2011 "Es ist die größte Fusion in der Chipbranche seit Jahren: Texas Instruments zahlt 6,5 Milliarden Dollar für National Semiconductor. Zwei amerikanische Traditionsadressen schließen sich zusammen - und wecken Erwartungen auf eine breite Konsolidierung."
Thomas B. schrieb: > Du verschenkst Betriebszeit und Kapazität weil man nicht auf die > Entladeschlußsspannung entladen kann. (10,5V-11,0V) Das ein Feature, kein Bug: Die 9V werden weich, bevor der Akku tot ist!
> Ansonsten ist ein Modul bestellt, das UP und DOWN regeln kann und einen
Wirkungsgrad von angeblich 98% hat.
Diesen Wirkungsgrad hat man aber nur bei geringem Spannungsunterschied
zwischen Ein-/Ausgang.
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Beitrag #4958409 wurde vom Autor gelöscht.
Der Wirkungsgrad bezieht sich aber auch auf Volllast. Bei Minimalllast sieht das dann anders aus.
Jörg R. schrieb: >> Wie kann man den Wirkungsgrad der Schaltung bestimmen, es interessiert >> mich jetzt doch irgendwie :) > > Pab/Pzu Bei dem aktuellen LM2596-Modul komme ich auf Pab/Pzu = 0,80 Immerhin, Iout ist um 10% größer als Iin. Und man braucht keinen Kühlkörper. Wo gehen denn die restlichen 20% Wirkungsgrad verloren und warum werden sie (offensichtlich) nicht in Wärme umgewandelt? Würde eine bessere Spule den Wirkungsgrad merklich steigern?
Jupp schrieb: > Jörg R. schrieb: >>> Wie kann man den Wirkungsgrad der Schaltung bestimmen, es interessiert >>> mich jetzt doch irgendwie :) >> >> Pab/Pzu > > Bei dem aktuellen LM2596-Modul komme ich auf > > Pab/Pzu = 0,80 > > Immerhin, Iout ist um 10% größer als Iin. Und man braucht keinen > Kühlkörper. Iin sinkt weiter wenn Uin steigt. > Wo gehen denn die restlichen 20% Wirkungsgrad verloren und warum werden > sie (offensichtlich) nicht in Wärme umgewandelt? > Würde eine bessere Spule den Wirkungsgrad merklich steigern? 80% Wirkungsgrad ist nicht schlecht. Etwas Energie benötigt die Schaltung, der Rest sind schon Verluste, natürlich auch in der Induktivität. Der Wirkungsgrad bei Stepup/StepDown hängt auch von der Höhe der Last ab. Merklich ist relativ, wenn Du zwischen 80% und 90% erreichst wäre das schon sehr gut.
Danke für die Antwort! Die Induktivität besteht aus einer SMD-Spule mit dem Aufdruck 470 (=470uH?). Sie ist etwa 12mm x 12mm x 7mm groß. Ich könnte sie auslöten, vermessen und schauen, ob ich sie durch eine handgewickelte Ringkernspule ersetzen kann (da müsste noch einiges in der Bastelkiste sein). Könnte sich das lohnen?
Jupp schrieb: > Die Induktivität besteht aus einer SMD-Spule mit dem Aufdruck 470 47 µH > Könnte sich das lohnen? Du könntest den LM2672 / LM2675 verwenden. Das lohnt sich.
Jupp schrieb: > Danke für die Antwort! > > Die Induktivität besteht aus einer SMD-Spule mit dem Aufdruck 470 > (=470uH?). Sie ist etwa 12mm x 12mm x 7mm groß. > Ich könnte sie auslöten, vermessen und schauen, ob ich sie durch eine > handgewickelte Ringkernspule ersetzen kann (da müsste noch einiges in > der Bastelkiste sein). Könnte sich das lohnen? Wenn Du da Spass dran hast kannst Du es probieren. Ob es von Erfolg gekrönnt ist glaube ich eher nicht. Wo willst Du auch hin? 80% ist doch ok. Bei dem kleinen Akku bringt mehr Wirkungsgrad nur unwesentlich mehr an Laufzeit des Verbrauchers. Wenn Du den Akku bis auf 10,5 Volt entlädst kommst Du auf eine Laufzeit von ca. 6 Stunden, ausgehend von ca. 600mA Last. Eine Verbesserung des Wirkungsgrades bringt Dir nur wenige Minuten. Um den Akku lange leben zu lassen musst Du sowieso viel früher abschalten. Der Akku scheint auch nicht zyklenfest zu sein, jedenfalls finde ich keinen Hinweis im Datenblatt.
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Danke für die Erklärung! Jörg R. schrieb: > Wenn Du da Spass dran hast kannst Du es probieren. Ob es von Erfolg > gekrönnt ist glaube ich eher nicht. Wo willst Du auch hin? Ich will meinem Bastelhobby fröhnen und ein bisschen rumexperimentieren :-) Wenn ein paar % mehr Wirkungsgrad rauskommen, um so besser :))) Habe auch schon überlegt, die Schottky-Diode zu tauschen. Was mir aufgefallen ist, sowohl am Eingang als auch am Ausgang gibt es nur einen Elko aber keinen Abblock-Kerko. Können da nicht Störungen abgestrahlt werden über die Anschlussdrähte? Muss man grundsätzlich irgendwelche Entstörmaßnahmen unternehmen bei diesen DC-DC-Konvertern? Die Akkus sind schon länger im Einsatz (ca. 3 Jahre) und zeigen sich bis jetzt robust. Lade sie alle 3 Monate nach, auch, wenn sie nicht benutzt wurden. Und sie werden nie tiefer als 11V entladen. Was meinst du mit zyklenfest?
Jupp schrieb: > Ich will meinem Bastelhobby fröhnen und ein bisschen rumexperimentieren > :-) Wenn ein paar % mehr Wirkungsgrad rauskommen, um so besser :))) Ok, das ist ein Argument. Dann berichte aber was dabei rausgekommen ist. Zyklenfest bedeutet das die Akkus für mehr Lade-/Entladevogänge ausgelegt sind. Anwendung sind z.B. Solaranlagen. Es gibt aber auch kleine Bauformen mit nur wenigen Ah. Panasonic ist ein Hersteller solcher Akkus. Jupp schrieb: > Die Akkus sind schon länger im Einsatz (ca. 3 Jahre) und zeigen sich bis > jetzt robust. Die werden auch noch länger halten, 4Ah haben sie vermutlich nicht mehr.
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Also, eine Spule mit höherer Güte bringt kaum Änderungen im Wirkungsgrad, eine B330B statt der SS34 Schottkydiode bringt auch keine nennenswerte Änderung. Auch größere Elkos an In und Out bringen nix. Habe also die Ein- und Ausgänge noch mit 100nF plus 10nF abgeblockt und damit genug an der Platine gebastelt ;) Längerfristig interessant wäre ansonsten noch ein DC-DC-Upconverter für 18650-Lion-Zellen 3,7V nach 9V...
Jupp schrieb: > Also, eine Spule mit höherer Güte bringt kaum Änderungen im > Wirkungsgrad, eine B330B statt der SS34 Schottkydiode bringt auch keine > nennenswerte Änderung. > Auch größere Elkos an In und Out bringen nix. Das war zu erwarten. "Fertige" Wandler liegen auch im Bereich um die 80-90%. Je nach Eingangsspannung und/oder Laststrom auch etwas darüber, aber auch deutlich darunter. > Längerfristig interessant wäre ansonsten noch ein DC-DC-Upconverter für > 18650-Lion-Zellen 3,7V nach 9V... Vom Wirkungsgrad bringt Dir das nichts. Du musst aber bedenken das der Eingangsstrom um den Faktor X höher ist als der Laststrom. Ich würde also mindestens 2 Zellen verwenden. 3 wäre natürlich zuviel, dann käme ja wieder ein StepDown zum Einsatz. Was betreibst Du mit den 9 Volt. Wie weit darf die Spannung tolerieren? Ich würde ggf. einen Low-Drop-Out Spannungsregler verwenden. Der wurde ja schon erwähnt. Für deinen Anwendungsfall ist das nicht die schlechteste Wahl.
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Jörg R. schrieb: > Was betreibst Du mit den 9 Volt. Wie weit darf die Spannung tolerieren? Ein Multieffektgerät und einen portablen Gitarren-Verstärker. Das MEG zieht zwischen 150 und 250mA je nach Effektanzahl und Aussteuerung und der Verstärker zieht bei Vollaussteuerung um die 500mA (wobei er selten an der Grenze betrieben wird). Beide Gerätchen laufen ab 6V und sind für 9V konzipiert. 10V würden beide sicher vertragen, bei Spannungen darüber hätte ich ein mulmiges Gefühl. > Vom Wirkungsgrad bringt Dir das nichts. Du musst aber bedenken das der > Eingangsstrom um den Faktor X höher ist als der Laststrom. Ich würde > also mindestens 2 Zellen verwenden. 3 wäre natürlich zuviel, dann käme > ja wieder ein StepDown zum Einsatz. Wie wäre denn der zu erwartende Wirkungsgrad bei einer Konvertierung von 3,7V nach 9V? Drei parallele 18650er-Zellen lassen sich schön einfach laden, wiegen fast nichts (im Vergleich zum Pb-Akku) und es muss auch nichts balanciert werden. Ein Wirkungsgrad von 50% wäre hier durchaus akzeptabel.
Jupp schrieb: > Jörg R. schrieb: >> Was betreibst Du mit den 9 Volt. Wie weit darf die Spannung tolerieren? > > Ein Multieffektgerät und einen portablen Gitarren-Verstärker. > Das MEG zieht zwischen 150 und 250mA je nach Effektanzahl und > Aussteuerung und der Verstärker zieht bei Vollaussteuerung um die 500mA > (wobei er selten an der Grenze betrieben wird). > Beide Gerätchen laufen ab 6V und sind für 9V konzipiert. 10V würden > beide sicher vertragen, bei Spannungen darüber hätte ich ein mulmiges > Gefühl. Wenn die Geräte sicher mit 6 Volt laufen würde ich 2 Zellen 18650 in Reihe schalten - und auf jede Art von Wandler verzichten. >> Vom Wirkungsgrad bringt Dir das nichts. Du musst aber bedenken das der >> Eingangsstrom um den Faktor X höher ist als der Laststrom. Ich würde >> also mindestens 2 Zellen verwenden. 3 wäre natürlich zuviel, dann käme >> ja wieder ein StepDown zum Einsatz. > > Wie wäre denn der zu erwartende Wirkungsgrad bei einer Konvertierung von > 3,7V nach 9V? Drei parallele 18650er-Zellen lassen sich schön einfach > laden, wiegen fast nichts (im Vergleich zum Pb-Akku)... Ja, das stimmt - mit Einschränkung. Die Versorgung mit dem 12 Volt Akku hätte eine längere Laufzeit. (entnehmbare Wattstunden) > ...Ein Wirkungsgrad von 50% wäre hier durchaus akzeptabel. Hier ist mal ein Link auf einen Stepup von Pololu: https://www.pololu.com/product/2567 Der liegt bei Uin von 3,3 V und Iout 500mA bis 1000mA bei 90% bis 80%. Der Wirkungsgrad steigt mit höhere Uin, aber eher unwesentlich.
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Danke für den pololu-Link! Jörg R. schrieb: > Wenn die Geräte sicher mit 6 Volt laufen würde ich 2 Zellen 18650 in > Reihe schalten - und auf jede Art von Wandler verzichten. Das ist eine sehr gute Idee! Laden kann man die Zellen ja einzeln. Da sich beide Zellen vermutlich unterschiedlich entladen, muss man wahrscheinlich aufpassen, wann die erste Zelle im Betrieb leer ist?! Oder einfach leerlaufen lassen bis die Elektronik ausfällt???
Jupp schrieb: > Danke für den pololu-Link! > > Jörg R. schrieb: >> Wenn die Geräte sicher mit 6 Volt laufen würde ich 2 Zellen 18650 in >> Reihe schalten - und auf jede Art von Wandler verzichten. > > Das ist eine sehr gute Idee! Laden kann man die Zellen ja einzeln. > > Da sich beide Zellen vermutlich unterschiedlich entladen, muss man > wahrscheinlich aufpassen, wann die erste Zelle im Betrieb leer ist?! > Oder einfach leerlaufen lassen bis die Elektronik ausfällt??? Diese Lithium Ionen Akku verwende ich nur mit eingebauter Schutzschaltung. Ansonsten musst Du sie unbedingt gegen zu tiefe Entladung schützen.
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Jupp schrieb: > Was meinst du mit zyklenfest? Hallo Jupp, gerade habe ich in einem anderen Thread das Datenblatt eines Akkus gesehen in dem ein interessantes Diagramm abgebildet ist. Leider sieht man das nur in wenigen Datenblättern. Seite 2: Diagramm "Cycle Service Life" http://cdn-reichelt.de/documents/datenblatt/D600/WP22-12.pdf Vielleicht interessiert Dich das.
Die Verluste dieser einfachen Step-Down Regler hängen hauptsächlich von zwei Faktoren ab: 1) Verlustleistung im Schalttransistor. Bei Schaltungen mit MOSFET ist das meist annähernd null, aber zB: beim LM2574 fallen mehr als 1V ab. 2) Verlustleistung in der Diode. Je geringer die Ausgangsspannung ist, umso stärker macht sie sich bemerkbar. Bei 0,5V Ausgangsspannung gehen an der Diode grob geschätzt 50% verloren. Man kann Schaltregler auch mit Transistoren statt Diode aufbauen, um an dieser Stelle die Verlustspannung zu minimieren. Dann wird allerdings das Timing der Schaltvorgänge sehr anspruchsvoll. Außerdem sollte man bedenken: Je mehr aktive Bauteile in der Schaltung sind, umso geringer ist die Zeit bis zum ersten Ausfall - rein statistisch betrachtet. Das Schaltnetzteile häufiger ausfallen, als Transformatornetzteile hat sicher schon jeder im Haushalt bemerkt.
Danke für den Link zum "Cycle Service Life"-Diagramm, sehr aufschlussreich! Jörg R. schrieb: > Diese Lithium Ionen Akku verwende ich nur mit eingebauter > Schutzschaltung. Ansonsten musst Du sie unbedingt gegen zu tiefe > Entladung schützen. Habe leider nur 18650er-Zellen ohne irgendwelche Schutzelektronik. Bei zwei LiIon-Zellen in Serie könnte man eine "Schutzschaltung vor Tiefentladung" wahrscheinlich mit einer Spannungsreferenz, einem Zweifachkomparator (zwei Komparatoren in einem Gehäuse) und einem n-Channel-Mosfet aufbauen. Sobald einer der Akkus mehr oder weniger entladen ist (z.B U < 3,5V) wird der dazugehörige Komparator durchgesteuert und schaltet den Mosfet ab. Stefan U. schrieb: > 1) Verlustleistung im Schalttransistor. Bei Schaltungen mit MOSFET ist > das meist annähernd null, aber zB: beim LM2574 fallen mehr als 1V ab. Danke für den Hinweis, dann wird einiges klarer! > Das Schaltnetzteile häufiger ausfallen, als > Transformatornetzteile hat sicher schon jeder im Haushalt bemerkt. So ein Transformator macht sich an einem Bleiakku leider etwas schlecht ;-) aber ist schon klar, was du sagen willst.
PS: heute ist ein Stepup-Modul mit MT3608 gekommen. https://www.olimex.com/Products/Breadboarding/BB-PWR-3608/resources/MT3608.pdf Das schaltet mit einem Mosfet (pdf S.4). Werde es heute Abend testen. Der Wirkungsgrad fällt unter 5V Uin relativ stark ab (bei 3V auf etwa 80%). 2x-3,7-Akku-seriell --> 9,0V hat dagegen wohl einen Wirkungsgrad von ca. 95% :)
Jupp schrieb: > Bei zwei LiIon-Zellen in Serie könnte man eine "Schutzschaltung vor > Tiefentladung" wahrscheinlich mit einer Spannungsreferenz, einem > Zweifachkomparator (zwei Komparatoren in einem Gehäuse) und einem > n-Channel-Mosfet aufbauen. Wie willst Du den Wert des 2ten Akkus bestimmen, der hat durch die Serienschaltung keinen Bezug zu GND? Der Spannungswert den Du an ihm misst ändert sich auch dann wenn die Spannung am 1ten Akku sinkt - bezogen auf GND. Du müsstest eine Differenzmessung machen. Interessantes Problem? Alternativ fällt mir noch die Verwendung eine kleines uC ein. An 2 Analogeingängen messen und die Spannung des 2ten Akkus berechnen. Der uC könnte dann auch die Abschaltung übernehmen. Jupp schrieb: > Der Wirkungsgrad fällt unter 5V Uin relativ stark ab (bei 3V auf etwa > 80%) 80% ist ja nicht so schlecht.
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Jörg R. schrieb: > Wie willst Du den Wert des 2ten Akkus bestimmen, der hat durch die > Serienschaltung keinen Bezug zu GND? Der Spannungswert den Du an ihm > misst ändert sich auch dann wenn die Spannung am 1ten Akku sinkt - > bezogen auf GND. Du müsstest eine Differenzmessung machen. Ja, das wurde schon an anderer Stelle diskutiert. Was würde passieren, wenn man ganz simpel zwei Akkus samt China-Platinen in Reihe schaltet: http://www.aliexpress.com/store/product/Free-Shipping-5V-1A-Micro-USB-18650-Lithium-Battery-Charging-Board-Charger-Module-Protection-Dual/2138141_32649780468.html Probiert habe ich das nicht, aber eigentlich sollte das zulässig sein. Laden geht damit natürlich nicht bzw. man müsste zwei galvanisch getrennte 5V einspeisen.
Manfred schrieb: > Jörg R. schrieb: >> Wie willst Du den Wert des 2ten Akkus bestimmen, der hat durch die >> Serienschaltung keinen Bezug zu GND? Der Spannungswert den Du an ihm >> misst ändert sich auch dann wenn die Spannung am 1ten Akku sinkt - >> bezogen auf GND. Du müsstest eine Differenzmessung machen. > Ja, das wurde schon an anderer Stelle diskutiert. Wann bzw. in welchem Kommentar? Das Thema das evtl. 2 Akkus verwendet werden kam ja gerade erst auf. > Was würde passieren, wenn man ganz simpel zwei Akkus samt China-Platinen > in Reihe schaltet: > > http://www.aliexpress.com/store/product/Free-Shipp... > > Probiert habe ich das nicht, aber eigentlich sollte das zulässig sein. > Laden geht damit natürlich nicht bzw. man müsste zwei galvanisch > getrennte 5V einspeisen. Eine Frage die keine ist mit einem "Probiert habe ich das nicht" in Kombination mit "sollte eigentlich zulässig sein" ist die Lösung für das Problem;-) ##### @TO Wie ändert sich die Stromaufaufnahme der Komponenten wenn die Versorgungsspannung zwischen 6V und 9V schwankt? Für welchen Zeitraum muss die Versorgung durch die Akkus gewährleistet sein?
Jörg R. schrieb: > Wie willst Du den Wert des 2ten Akkus bestimmen, der hat durch die > Serienschaltung keinen Bezug zu GND? Der Spannungswert den Du an ihm > misst ändert sich auch dann wenn die Spannung am 1ten Akku sinkt - > bezogen auf GND. Du müsstest eine Differenzmessung machen. Interessantes > Problem? Da liegt bei meiner bisherigen Skizze auch der Knackpunkt. Mit zwei Spannungsreferenzen, zwei Komparatoren, zwei Bipo-Ts (als AND) und einem Mosfet müsste es gehen... der uC mit einer externen Uref wäre sicher der geringere Aufwand. > Wie ändert sich die Stromaufaufnahme der Komponenten wenn die > Versorgungsspannung zwischen 6V und 9V schwankt? Das ist nicht einfach zu beantworten, weil der Stromverbrauch vom Pegel und der Anzahl der eingestellten Effekte abhängt. Das Multieffektgerät (MEG) zieht Pi * Daumen bei 6V ca. 5% mehr Strom als bei 9,3V. Bei voller Auslastung max. 250mA. Der Verstärker samt Lautsprecher zieht bei Vollast (verzerrt und laut) bei einer Ub von 9,3V ca. 400mA. Bei 6V sind es geschätzte 200mA, die maximal erreichbare Lautstärke ist aber dann etwas dürftig. > Für welchen Zeitraum muss die Versorgung durch die Akkus gewährleistet > sein? Mind. 2 bis max. 4 Stunden. Arbeitest du viel mit Solarzellen? (wegen dem solar77)
Jörg R. schrieb: >> Ja, das wurde schon an anderer Stelle diskutiert. > Wann bzw. in welchem Kommentar? Das Thema das evtl. 2 Akkus verwendet > werden kam ja gerade erst auf. Mit der Sucherei im Forum bin ich nicht so gut unterwegs. Es gab mehrere Threads zum Thema "Akku messen", meist im Zusammenhang mit µC. > Eine Frage die keine ist mit einem "Probiert habe ich das nicht" in > Kombination mit "sollte eigentlich zulässig sein" ist die Lösung für das > Problem;-) Von den China-Platinen habe ich, wie üblich, kein Schaltbild. Ich bin nicht sicher, wie die sich verhalten, wenn "Rückenwind" kommt, also eine schaltet wegen Unterspannung weg und die andere liefert noch. Meine Hoffnung wäre, dass jemand anderes hier das schon einmal erprobt hat. Hätte ich das Problem selbst, würde ich zuvor einen Meßaufbau machen.
Manfred schrieb: > Jörg R. schrieb: >>> Ja, das wurde schon an anderer Stelle diskutiert. >> Wann bzw. in welchem Kommentar? Das Thema das evtl. 2 Akkus verwendet >> werden kam ja gerade erst auf. > Mit der Sucherei im Forum bin ich nicht so gut unterwegs. Es gab mehrere > Threads zum Thema "Akku messen", meist im Zusammenhang mit µC. Und jetzt soll ich für Dich suchen?? Kommentare die ich abgebe beziehen sich immer auf das Problem des TO bzw. auf Kommentare aus dem Thread um den es geht. Wenn mir ein Thread zur Lösung eines Problems bekannt ist verweise ich auch darauf. Gezielt danach suchen mache ich nicht. Das könnte man im übrigen bei nahezu jedem Thread machen - für viele Probleme wurden schon Threads aufgemacht, auch wenn das Problem schon mal behandelt wurde. >> Eine Frage die keine ist mit einem "Probiert habe ich das nicht" in >> Kombination mit "sollte eigentlich zulässig sein" ist die Lösung für das >> Problem;-) > Von den China-Platinen habe ich, wie üblich, kein Schaltbild. Ich bin > nicht sicher, wie die sich verhalten, wenn "Rückenwind" kommt, also eine > schaltet wegen Unterspannung weg und die andere liefert noch. Suche mal nach TP4056, so groß unterscheiden sich die Schaltungen rund um den Chip nicht. Jupp schrieb: > Das ist nicht einfach zu beantworten, weil der Stromverbrauch vom Pegel > und der Anzahl der eingestellten Effekte abhängt. > Das Multieffektgerät (MEG) zieht Pi * Daumen bei 6V ca. 5% mehr Strom > als bei 9,3V. Bei voller Auslastung max. 250mA. > Der Verstärker samt Lautsprecher zieht bei Vollast (verzerrt und laut) > bei einer Ub von 9,3V ca. 400mA. Bei 6V sind es geschätzte 200mA, die > maximal erreichbare Lautstärke ist aber dann etwas dürftig. Die insgesamt 600mA sind ein Mittelwert. Je nachdem wie laut Du hörst können da auch mal Peaks von mehreren Ampere auftreten. Ich würde deshalb folgende Lösung favorisieren - womit wir eigentlich wieder am Anfang stehen. Nimm den 12 Volt Akku mit einen linearen Low Drop Out Spannungsregler. Entweder einstellbar auf 8,5V bis 9V oder einen Festspannungregler 9V. Beispiel: https://www.reichelt.de/ICs-LM-1000-LM-1999/LM-1084-IT-ADJ/3/index.html?ACTION=3&LA=446&ARTICLE=187584&GROUPID=5465&artnr=LM+1084+IT-ADJ&SEARCH=low%2Bdrop oder, mit nur 1,5 Ampere aber geringerem Low Drop https://www.reichelt.de/ICs-LT-10-LT-12-/LT-1086-CT/3/index.html?ACTION=3&LA=446&ARTICLE=10902&GROUPID=7218&artnr=LT+1086+CT&SEARCH=low%2Bdrop Am Ausgang würde ich einen möglichst großen Elko anbringen um Peaks abzufangen. Bei min. 11 Volt würde ich abschalten, der Akku ist dann rechnerisch etwas mehr als 50% entladen. Annahme dabei sind 4AH und ca. 0,6A Last bei 4 Stunden Laufzeit. Die Lösung mit 2 Akkus 18650 würde ich als Option offen lassen, aber hinten anstellen.
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Jörg R. schrieb: >> Von den China-Platinen habe ich, wie üblich, kein Schaltbild. Ich bin >> nicht sicher, wie die sich verhalten, wenn "Rückenwind" kommt, also eine >> schaltet wegen Unterspannung weg und die andere liefert noch. > > Suche mal nach TP4056, so groß unterscheiden sich die Schaltungen rund > um den Chip nicht. Na, Du machst ja nun auf "ganz pfiffiges Kerlchen"! Der TP4056 als LADEschaltung ist bekannt und das Datenblatt problemlos zu finden. Die Schutzschaltung für den Akku ist unabhängig vom TP4056, aber um diese geht es: Zwei Zellen in Reihe und Tiefentladung verhindern.
Danke Jörg, so werde ich es machen. Ein dicker Elko sitzt ohnehin schon zum Abblocken im Amp. Jörg R. schrieb: > Die Lösung mit 2 Akkus 18650 würde ich als Option offen lassen, aber > hinten anstellen. Ist auch schon in der Mache. Will jeweils zwei 18650er parallel schalten und die dann in Serie. Dann hat man länger was davon. Für den Anfang zeigt pro Doppelzelle eine LED über Vorwiderstand und Zenerdiode den ungefähren Ladestand an (wenn das System sich bewährt kommt die uC-Lösung zum Zug). Stellt sich nur die Frage, wie man die beiden Zellen parallel zusammenschließt, sie müssen sich ja spannungsmäßig erst mal angleichen... Eins würde mich noch interessieren, gibt es auch Module, die zwei Ausgangsspannungen bereitstellen, z.B. +/-5V oder +/-12V? Kleine Ströme würden hier ausreichen, es sollen nur OPs wie der NE5532 symmetrisch betrieben werden.
Jupp schrieb: > Für den Anfang zeigt pro Doppelzelle eine LED über Vorwiderstand und > Zenerdiode den ungefähren Ladestand an.... Hallo Jupp, das würde ich nicht mit einer Z-Diode machen. Mach das gleich vernüftig? Jupp schrieb: > Eins würde mich noch interessieren, gibt es auch Module, die zwei > Ausgangsspannungen bereitstellen, z.B. +/-5V oder +/-12V? > Kleine Ströme würden hier ausreichen, es sollen nur OPs wie der NE5532 > symmetrisch betrieben werden. Ja, solche Wandler gibt es mit verschiedenen Leistungen, Eingangsspanungsbereich und Ausgangsspannungen. Das Ganze in kompakter Bauform. https://www.reichelt.de/Wandler-Module-DC-DC/2/index.html?ACTION=2&LA=2&GROUPID=7241 https://www.reichelt.de/Wandler-bis-1-W/2/index.html?ACTION=2&LA=2&GROUPID=7250
Hi Jörg, Jörg R. schrieb: > das würde ich nicht mit einer Z-Diode machen. Mach das gleich > vernüftig? muss das erst mal gründlich testen. Sonst lohnt der Aufwand nicht. Es sei denn es gibt ein fertiges Projekt, das nur noch auf einen gängigen Attiny oder Atmega geflasht werden muss. Bei welcher Spannung schaltet man einen LiIon-3V7-Akku günstigerweise ab, bei 3,5V? > Ja, solche Wandler gibt es mit verschiedenen Leistungen, > Eingangsspanungsbereich und Ausgangsspannungen. Das Ganze in kompakter > Bauform. Interessante Module! Gibt es auch einzelne ICs, die schon zwei Versorgungsspannungen liefern können (also +/-Ub out)? Oder wird für +Ub und -Ub jeweils ein eigenes IC genommen?
Jupp schrieb: > Interessante Module! > Gibt es auch einzelne ICs, die schon zwei Versorgungsspannungen liefern > können (also +/-Ub out)? Oder wird für +Ub und -Ub jeweils ein eigenes > IC genommen? Google mal symmetrische Spannungsversorgungen. Einfacher Ansatz: Doppelte Versorgungsspannung, Spannungsteiler mit Faktor 0.5 sorgt für die neue Masse und die alte Masse wird zu -Vcc/2 und das alte Plus wird zu Vcc/2
Jupp schrieb: > Bei welcher Spannung schaltet man einen LiIon-3V7-Akku günstigerweise > ab, bei 3,5V? Kommt auf Deine Betriebsbedingungen und den Hersteller an. Global geht man eher von 3,3V aus, unter großer Last auch noch weiter runter. Über den Daumen gepeilt sage ich mal, dass bei 3,5V Abschaltung rund 30% der nutzbaren Kapazität verschenkt sind. Schaue Dir anhängendes pdf an! Auf der anderen Seite erhöht sich die Lebenserwartung von LiIon erheblich, wenn man sie niemals ganz voll und niemals ganz leer fährt.
Manfred schrieb: > Jupp schrieb: >> Bei welcher Spannung schaltet man einen LiIon-3V7-Akku günstigerweise >> ab, bei 3,5V? > Kommt auf Deine Betriebsbedingungen und den Hersteller an. Global geht > man eher von 3,3V aus, unter großer Last auch noch weiter runter. > > Über den Daumen gepeilt sage ich mal, dass bei 3,5V Abschaltung rund 30% > der nutzbaren Kapazität verschenkt sind. Schaue Dir anhängendes pdf an! > > Auf der anderen Seite erhöht sich die Lebenserwartung von LiIon > erheblich, wenn man sie niemals ganz voll und niemals ganz leer fährt. > ...Global geht man eher von 3,3V... > ...Über den Daumen gepeilt sage ich mal... Global...über den Daumen gepeilt...das sind mal konkrete Angaben für eine sensible Akku-Technologie. Die gängigen Hersteller geben die Entladeschlußspannung mit 2,75 Volt an. Zum von Dir verlinkten Modul findet man auch Angaben von 2,5 Volt! Da endet auch die von Dir gezeigte Messreihe. ##### Jupp schrieb: > Interessante Module! > Gibt es auch einzelne ICs, die schon zwei Versorgungsspannungen liefern > können (also +/-Ub out)? Oder wird für +Ub und -Ub jeweils ein eigenes > IC genommen? Da muss ich passen, wenn ich mal einen Wandler benötige - egal ob Single oder Dual - greife ich immer auf fertige Module zurück. Vor Jahren habe ich mal eine negative Spannung benötigt und mir mit einem MAX232 (RS232 Baustein von Maxim) beholfen. Das war aber nur eine Notlösung.
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