Für einen Outdoor-Verstärker* suche ich eine Möglichkeit, einen Akku zu
"managen".
Anforderungen:
Akku um die 10-14V, NiMH oder LiPo
max. Strom 3A, im Schnitt weit weniger
Versorgung eines TDA7240
Versorgung eines MP3-Players / Pads mit 5V über Schaltregler (LM2596) **
Akkubetrieb
- Umschalten auf Akku
- Unterspannungserkennung 2 stufig
1. Stufe Warnfunktion
2. Stufe Abschaltung (LM2596 und TDA7240 haben Standby-Eingang)
externe Versorgung (12-18V SNT)
- Umschalten auf extern
- Akkuladung, wenn Spannung ausreichend
- Ladeenderkennung, Erhaltungsladung
Die Einfachstvariante wären 2 Dioden, aber Schaltung drumherum für
Ladung und Unterspannungserkennung wird diskret recht aufwändig. Ich hab
da auch nichts Passendes gefunden.
Ich suche also im Prinzip sowas wie den MAX8671 oder ähnliche, nur für
höhere Spannungen. Im Idealfall soll der IC stand-alone arbeiten und
keine Steuerung durch einen µC benötigen. Gibt es das?
*) Disclaimer: Outdoor ist mein Garten, der nächste Nachbar ist weit
weg, ich werde damit keine übermäßig laute Musik hören und niemanden
stören.
**) kann eventuell entfallen, wenn zu aufwändig
> Akku um die 10-14V, NiMH oder LiPo> max. Strom 3A, im Schnitt weit weniger
Wie lange soll das funktionieren ?
10 Minuten ?
Solche Dinger baut man schon aus Kostengründen
mit (Solar-)Bleigelakkus,
die kommen einfach an ein fertiges Dauerladegerät,
und der Amp wird immer aus dem Akku betrieben,
dann interessiert auch nicht ob das Ladegerät nun
3A oder 1A liefert.
Zur Abschaltung tut es ein ICL7665 bei über 12V,
der braucht dann quasi keinerlei Strom mehr wenn
er abgeschaltet hat.
Die 3A sind das, was der TDA maximal ziehen könnte. Real wird der weit
darunter bleiben, schließlich sollen mir nicht die Ohren abfallen. Die
2Ah der üblichen Akkupacks sollten da eine Weile reichen.
Bleiakkus in akzeptabler Größe haben auch nur 2Ah, so wie
http://www.pollin.de/shop/dt/MDY5ODI3OTk-/Stromversorgung/Akkus/Blei_Akkus/Blei_Akkumulator_KUNG_LONG_WP2_2_12_12_V_2_2_Ah.html
Wäre aber auch eine Variante.
Nur muss der Umschalter eben die 3A beim Einschalten auch durchreichen
können, ohne abzurauchen. Deswegen diese Vorgabe.
Miß erst mal am Labornetzteil was Dein Verstärker WIRKLICH braucht. Es
ist sicher ein Unterschied ob Du leise Musik in der Küche spielst oder
zur Himmelfahrt Disco machen möchtest. Ein Akku mit 2Ah bringt
jedenfalls nicht 1h 2A sondern eher 20h 100 mA. Genaueres findet man im
Datenblatt.
Piotre schrieb:> Irgendwie passen eure Antworten nicht zu den gestellten Fragen.
Das ist in diesem Forum normal. ;-)
Der TDA ist mit bis zu 120mA Quiscent angegeben. Insofern wäre die Wahl
eines etwas sparsameren ICs vielleicht nicht schlecht. Allerdings liegen
die 12V-tauglichen Audio-ICs alle in diesem Bereich für den Ruhestrom.
Sinnvoll wäre es daher, das Eingangssignal auszuwerten und bei nicht
vorhandenem Signal den TDA in den Standby zu schalten. Aber das hat mit
dem Akku-Management nichts zu tun.
Nochmal: Es ist völlig egal, was der Verstärker wirklich braucht. Jedes
blöde Kofferradio aus dem letzten Jahrtausend lief mit ein paar
Babyzellen mehrere Tage bei akzeptabler Lautstärke. Die diskreten
Endstufen hatten nicht weniger Ruhestrom und effizienter als der TDA und
ein moderner Lautsprecher waren die auch nicht. Das kann also so schlimm
nicht sein.
Wenn der Akku noch den Player mitversorgen soll, dann zieht dieser im
schlimmsten Fall - Pad - 2A bei 5V. Damit sollte ein Schaltregler bei
12V bei 1-1.2A liegen. Das muss der Umschalter abkönnen, plus der
Aufnahme des Verstärkers.
Der Verstärker kann bei 12V an 4ohm 14W. Dabei ist Ptot 11W, also 25W
gesamt, also 2A. Mehr geht also eh nicht.
Folglich max. Strom 3A.
Ich habs mal versucht mit 2 PMos, aber die leiten laut Simu rückwärts in
die jeweils andere Spannungsquelle. Irgendwie kann ich mich in Mosfets
schwer reindenken...
Timm Thaler schrieb:> Das muss der Umschalter abkönnen,
Warum willst Du mit aller Gewalt einen Umschalter nehmen.
Timm Thaler schrieb:> Ich habs mal versucht mit 2 PMos,
Hierfür brauchst Du in der Regel pro Schalter 2 antiserielle FETs also
in Summe 4.
Ein viel einfacheres Konzept ergibt sich wenn die Last immer am Akku
hängt und das Ladeteil bei Bedarf parallel den Akku lädt. (-> Konzept so
wie in meinem Batteriewächter ).
Du brauchst dann nur noch ein Signal um den Standby-Pin des Verstärkers
abzuschalten.
Bei maximal 16V Akkuspannung kannst Du dann den ICL7665 nehmen.
Die Warnfunktion könnte man durch den 2. Komparator durch
Lautstärkeabsenkung mittels schaltbarem Spannungsteiler realisieren.
Beim Batteriewächter könnte man auch mit einer kleinen SW-Änderung
einen Warnton generieren.
Gruß Anja
Malignes Melanom schrieb:> Die Multipower Akkus haben einen guten Ruf:
Also sowas wie die Dinger von Pollin, nur mit definiertem Zustand.
Witzig wäre, wenn ich einfach den Akku vom Akkuschrauber reinstecken
könnte. Da hab ich ein Ladegerät für, und 3 Akkus da. Haben 12V 1.5Ah,
sind aber NiCd.
Timm Thaler schrieb:> Also sowas wie die Dinger von Pollin, nur mit definiertem Zustand.
Von Pollin würd ich höchstens Mülltüten kaufen :D
Ja die Multipower scheinen ziemlich gut zu sein. Würden sich auch gut
als Autobatterie machen. Hier ist ein Test:
http://www.elektromodellflug.de/oldpage/akku-test/pb-50ah.htmTimm Thaler schrieb:> Witzig wäre, wenn ich einfach den Akku vom Akkuschrauber reinstecken> könnte. Da hab ich ein Ladegerät für, und 3 Akkus da. Haben 12V 1.5Ah,> sind aber NiCd.
Warum soll das nicht gehen? Könnten höchstens platt sein da sie schon
ziemlich alt sein müssen. Aber probieren kostet nichts.
Die Akkuumschaltung kannst du übrigens am einfachsten lösen wenn du für
die externe Spannung eine Hohlbuchse mit eingebautem Schaltkontakt
nimmst.
Malignes Melanom schrieb:> Könnten höchstens platt sein da sie schon> ziemlich alt sein müssen.
Nö, die tun noch, hab die ja im Einsatz.
Also, hab mal den TDA7240 gemessen:
Spannung 11Vdc
Ruhestrom eingeschaltet 50mA
Last 5ohm 20W Drahtwiderstand
Vdc ein Kanal gegen GND ca. 5V
frequ 1kHz Sinus
Vpp ein Kanal gegen GND ca. 7V, dann sichtbare Verzerrung
macht also Vpp Brücke 14V
macht Vrms 5V
macht eine Sinusleistung von etwa 5W an 5ohm, wenn ich nicht ganz falsch
liege
Stromaufnahme ca. 1A
Last 4ohm Visaton R10S aus nem alten Fernseher
Musikwiedergabe bei angenehmer Lautstärke Stromaufnahme ca. 100mA
Sprachwidergabe im Freien bis 200mA stark schwankend
Dabei ist der Lautsprecher ohne Box, also suboptimal.
Damit sollten die Akkus 10-15 Stunden durchhalten.
Nochmal die Frage: Kennt jemand einen Batteriemanager für höhere
Spannungen? Die ich gefunden habe, sind für max. 5V und Li-Akkus.
Ansonsten läuft das auf eine Diodenlösung hinaus, mit separater
Unterspannungsabschaltung per ICL7665 und Ladeschaltung.
Ich wollte das auf eine Platine pappen, aber jetzt werd ich wohl
Verstärker und Ladeschaltung getrennt aufbauen, dann kann ich die bei
Nichtgefallen besser modifizieren.
Rundstecker wollte ich im Freien eigentlich nicht verwenden, da
mechanisch zu anfällig.
Timm Thaler schrieb:> Nochmal die Frage: Kennt jemand einen Batteriemanager für höhere> Spannungen? Die ich gefunden habe, sind für max. 5V und Li-Akkus.
Anjas Batteriewächter scheint doch genau das zu sein, was du suchst -
lies dir den Artikel doch mal durch.
Timm Thaler schrieb:> Nochmal die Frage: Kennt jemand einen Batteriemanager für höhere> Spannungen?
Vielleicht sucht er ja keinen Batteriemanager sondern eine "ideale
Diode" z.B. LTC4357.
http://cds.linear.com/docs/en/datasheet/4357fd.pdfF. Fo schrieb:>> Anjas Batteriewächter scheint doch genau das zu sein, was du suchst ->> lies dir den Artikel doch mal durch.>> Und noch einer:> http://www.mikrocontroller.net/articles/Batteriemo...
Wobei die beiden Schaltungen unterschiedliche Zielsetzungen haben.
Mein Batteriewächter schaltet die Last bei Unterspannung ab und nach
überschreiten der Hysteresschwelle wieder ein. Also im Prinzip das was
ein ICL7665 bis maximal 16V auch macht. Als Zusatzfunktion hat man einen
Taster zum Einschalten und eine LC-Anzeige der Spannung.
Der Batteriemonitor mit Dual Slope Wandler läßt sich wohl mehr zur
Bestimmung der Ladungsbilanz (Ladezustand) verwenden.
Gruß Anja
Der Batteriewächter ist - wenn ich es richtig verstanden habe - eher für
geringe Lastströme ausgelegt. Die Schaltung werde ich mir aber nochmal
für meine vernetzten Rauchmelder anschauen...
Bei mir kann Laststrom > Ladestrom (200mA bei 2Ah) werden, damit ist
eine Konstantstromladung, bei der die Last direkt am Akku hängt nicht
sinnvoll machbar.
Aber das mit der idealen Diode gefällt mir.
Timm Thaler schrieb:> Der Batteriewächter ist - wenn ich es richtig verstanden habe - eher für> geringe Lastströme ausgelegt.
In der gezeigten Konfiguration mit LT1763 als Lastschalter hast Du
recht.
Ich habe hier allerdings auch eine Konfiguration mit BTS432 als
Lastschalter laufen. Der kommt mit seinen 38 mOhm und mehrere Ampere
schon eher in Deinen Anwendungsfall.
Als Akku würde ich sowieso einen Bleigelakku mit 7-12 AH und
entsprechendem Ladegerät verwenden. Einen 8-10 Stunden Tag sollte die
Batterie auch in gealtertem Zustand überstehen.
Wenn Du unbedingt den L200 Ladeteil vom Batteriewächter nehmen
willst:
Die 200mA Ladestrom habe ich nur deswegen verwendet damit die Referenz
auch im Ladebetrieb nicht zu sehr aufgeheizt wird. Außerdem kann ich
dann ein billiges 24V / 6W Steckernetzteil verwenden. Solange die
Ladeendspannung des Akkus so eingestellt ist daß im vorgesehenen
Temperaturbereich bei vollem Akku maximal C/100 .. C/50 erreicht wird
kannst Du die Stromlimitierung beliebig bis zur Grenze des L200
hochdrehen.
Gruß Anja
