Hallo, ich möchte ein kleines Gerät bauen, welches für Akkubetrieb geeignet ist. Es soll darin ein kleiner ARM7, sowie ein 3 x 16 LCD und ein paar Tasten verbaut werden, das ganze gerne nicht grösser als ein handelsüblicher PDA (so im Palm-Format, maximal). Dazu habe ich jetzt einige fragen: 1. Der Akku soll im Gerät verbleiben, er wird über eine externe Buchse gelasen. Frage: wo finde ich einen passenden Akku, der auch ca. 100 mA über eine längere Zeitdauer liefert? Wie sieht es mit der Ladeschaltung aus? Akkus zu laden, ist ja angeblich nicht so einfach (zumindes Li-Akkus). Ich habe keinerlei Erfahrungen damit, deshalb die Frage. 2. Der Mikrocontroller sowie das Display benötigen 3.3 Volt. Wenn ich jetzt einen 3.3 Volt Akku nehme, dann hat der, wenn er voll geladen ist, vielleicht 3.6 Volt. Wenn er sich dann langsam entlädt, fällt die Spannung vielleicht unter 3.3 Volt. Richtig? Wie sieht denn der Spannungsregler aus, der dafür sorgt, dass ich meine konstanten 3.3 Volt für den Rechner habe? Muss wohl ein Schaltregler sein, da das Gerät mit einer Akkuladung möglichst lange 'leben' soll. Brauche ich üeberhaupt einen Spannungsregler? Rein von meinem Bauchgefühl her ist es nicht klug, den Rechner direkt am Akku zu betreiben... Für ein paar Tipps wäre ich dankbar. Grüsse Tobias
1. Was heisr denn bei dir über einen längeren Zeitraum ??? Es kommt auf die A/h an. Nehm doch einfach NiCd Akkus. Sind auch einfacher zu laden. 2. Ein µC hat einen gewissen Spanungsbereich, wo er noch einwandfrei funktioniert. Darunter schaltet er dann ab. Steht aber im Datenblatt.
@gast
> Was heisr denn bei dir über einen längeren Zeitraum ???
Wenn das Gerät einen Tag läuft, bin ich zufrieden. Noch besser wäre es
aber, wenn ich das Gerät mehrere Tage benutzen kann, ohne den Akku
nachladen zu müssen. Wobei es aber immer nur wenige Stunden in Betrieb
sein wird.
Bei einem Akku von 3000mA sind das schon mal 30 Stunden, bei einer entnahme von 100mA. Das dürfte ja wohl reichen.
Was Lithium-Akkus betrifft, solltest du vorsichtig sein und musst auf jeden Fall eine Ladeelektronik verwenden. Dazu gibts aber recht günstige ICs (z.B. MAX1811 für 5 Volt Eingangsspannung), die den Ladevorgang einer einzelnen Lithium-Zelle übernehmen. Im geladenen Zustand hat eine solche Zelle eine Spannung von 4,2 Volt, die nicht überstiegen werden darf. Weiters muss ein Lithium-Akku vor tiefentladung geschützt werden und sollte nicht unter 3,6 Volt oder so, entladen werden. Wenn die zulässigen Spannungen über- oder unterschritten werden, kann der Akku recht schnell den Geist aufgeben oder gar explodieren. Mir hats mal ne Zelle aufgrund von Tiefentladung aufgebläht, ist nicht grad angenehm. Was die Betriebsdauer betrifft, hängt das davon ab, wieviel Platz du für den Akku zur Verfügung hast. Recht kompakte Akkus sind z.B. die des iPod-Nano der 3. Generation. Die sind ca. 35x35x2 mm groß bei einer recht großen Kapazität (bis 1000 mA, laut eBay). Die gibts auch recht günstig auf eBay um 20 Euro. Ich vermute jedoch, dass du deinen Stromverbrauch reduzieren musst, um das Gerät mindestens einen Tag lang aktiv halten zu können. Wobei das wie beim Handy sein wird, dass du mit aktivierter Hintergrundbeleuchtung, wenn das Display eine hat, natürlich eine viel geringere Betriebsdauer hast. Ich hoffe, ich konnte dir etwas weiter helfen, lg Alex
Hi Alexander, Wenn ich einen Li-Akku einsetze, brauche ich da ausser der Ladeschaltung noch irgendwas zu beachten? Du sagst ja: geladen hat der Akku ca. 4.2 V, und entladen hat er 3.6. Da mein Mikrocontroller, und auch das Display, maximal 3.6 V ertragen können, muss da also noch ein Regler hin. Kennst du grade einen geeigneten, gut erhältlichen Schaltregler? Oder geht das mit einem 'normalen' LM2594 oder so von National? Solche habe ich nämlich Stangenweise hier... Gruss Tobias
Normaler Spannungsregler geht, wenn es ein LowDrop-Regler ist, der mit weniger als einem halben Volt Differenzspannung auskommt. Zudem könnte man CPU & LCD auch mit glatt 3 Volt laufen lassen, meist muß dazu beim LCD nur die Kontrasteinstellung korrigiert werden. Mit 0.6 V Differenz kommt sogut wie jeder LowDrop-Regler klar. Aber Datenblatt des Reglers studieren, speziell den Eintrag 'Quiescent Current'. Manche Regler genehmigen sich so einiges für sich selbst, mitunter bis zu 50mA. Der LP2950 braucht z.B. nur 75µA und kann 100mA maximal liefern. Und natürlich die Unterspannungsabschaltung nicht vergessen, den schaltenden Transistor natürlich zwischen Akku und Spannungsregler setzen. Gruß Jadeclaw
@Jadeclaw Au ja, an diese Unterspannungsabschaltung habe ich noch gar nicht gedacht.... Wie könnte man die realisieren? Schön wäre es natürlich schon, denn dann könnte sich der uC auch selber den Saft abdrehen. Praktisch wäre das insofern, dass man das Gerät mit einem Taster und nicht mit einem Schalter ein- und ausschalten kann....
Hi Tobias, Eigentlich ist mit der Ladeschaltung alles erledigt, was du beachten musst. Anbei ein Bild, das die Anschlussbelegung eines MAX1811 darstellt, die LED kannst natürlich weglassen. Weiters is bei dem angenehm, dass man ihn deaktivieren kann, wenn man nicht lädt und wiederum Strom spart. Was die Tiefentladung betrifft, würde ich das per Software lösen, indem z.B. das Display keine Versorgung mehr bekommt und der Controller in nen Sleep-Modus wechselt oder so. Das Gerät also inaktiv ist, bis es wieder geladen wird. Bezüglich Schaltregler hab ich mir den von dir und ein paar weitere angesehen, die benötigen aber meistens eine Eingangsspannung von mindestens 4 Volt. Von 4.2-4.0 V Akku-Spannung funktionieren die halt garantiert, aber wie es darunter aussieht, müsste man ausprobieren. Da die Spannungsdifferenz von 3.6 auf 3.3 dann aber schon etwas gering wird, würde ich davon abraten. Der LP2981 von National jedoch, würde sich recht gut eignen, da der gerade mal eine Dropout-Spannung von 0.2 V hat, also mindestens 3.5 V als Eingangsspannung benötigt, um die 3.3 V zu liefern. Der schafft jedoch maximal 100 mA, aber wenn du die nicht überschreitest, ist das kein Problem. Ich bin mir jetzt nur nicht sicher, ob es den auch in ner anderen Bauform als SOT-23 gibt. Die ist zwar etwas unangenehm zum Löten, ist aber schaffbar. Lg Alex
@Tobias: Eine einfache Variante ist ein P-Kanal-Leistungs-MosFET, dessen Gate von einem N-Kanal-MosFET auf Masse gezogen wird. Als P-Kanal-FET bietet sich z.B. der IRF7416 an. Dessen Source kommt an den Akku, dessen Drain an den Verbraucher, zudem 470kOhm zwischen Gate und Source. Vom Gate des 7416 100kOhm an den Drain eines N-Kanal-FET, z.B. BS170, Source des BS170 auf Masse, Gate des BS170 über 10kOhm an einen Prozessor-Portpin. Vom Gate des BS170 470kOhm nach Masse schalten, damit das Gate bei abgeschaltetem Controller nicht durch elektrostatische Ladungen hochläuft. Zum Einschalten Drain und Source des BS170 mit einem Taster überbrücken, der Controller müßte dann die Spannung prüfen und bei ausreichender Spannung den Portpin auf High ziehen, sodaß nach dem Loslassen der Strom bleibt. Das jetzt mal frei nach Schnauze aus dem Kopf heraus, ob es exakt mit diesen Transistortypen geht, müßte ich erstmal auf dem Steckbrett probieren, eine ähnliche Schaltungstechnik ist bei mir als Tiefentladeschutz für Blei-Gel-Akkus in Betrieb. Gruß Jadeclaw.
Hallo Leute, sry dass ich erst jetzt wieder antworte, aber es sind noch ein paar Fragen aufgetaucht. Im DB des MAX1811 heisst es, dass dieser ein Single Cell LI+ Laderegler ist. Frage: kann ich damit diesen Akku -> https://www.distrelec.ch/ishopWebFront/search/luceneSearch.do?dispatch=find&showImage=on&artnrPhrase=972101&typePhrase=&keywordPhrase=&vendorPhrase= laden? Die Angaben dazu sind leider etwas dürftig; aber der Akku wäre ideal. Bisschen teuer, aber dafür schön klein. Ich hätte hier zwar noch den Akku meines alten PDAs, ist wohl ein LiIon, aber leider findet man dazu keine Angaben, weil kein Hersteller drauf steht oder ne Typennummeer oder so (Nur ein Aufkleber mit 20-00598-02A-EM und 0405-012968). Gruss
Bitte melde dich an um einen Beitrag zu schreiben. Anmeldung ist kostenlos und dauert nur eine Minute.
Bestehender Account
Schon ein Account bei Google/GoogleMail? Keine Anmeldung erforderlich!
Mit Google-Account einloggen
Mit Google-Account einloggen
Noch kein Account? Hier anmelden.