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Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Einfache Akkupufferung einer Stromversorgung


Autor: Uli (Gast)
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Hallo.

Ich möchte ein Gerät mittels Akku puffern da es bei Stromausfall jedes 
Mal seine Einstellungen sowie die Uhrzeit verliert.
Die Pufferung soll in das Gerät selbst eingebaut werden und möglichst 
einfach und Billig sein. Soll mit 4x AAA NiMh Akkus funktionieren.

Das Gerät braucht ca 15 mA im Standby.
Der Puffer wird jede Nacht für mindestens 8 Stunden in Anspruch 
genommen, da das Gerät an einer abschaltbaren Steckdosenleiste hängt.
Original ist nur ein dicker Kondensator drin, der für ca 45 Sekunden 
puffert (Genug Zeit um z.B. umzustecken aber mehr auch nicht)

Anbei der Schaltplan. Ist damit eine "Brauchbare" Akkulebensdauer von 
min 2 Jahren machbar? Ein Tausch der Akkus ist ja nur durch aufschrauben 
möglich was natürlich so selten wie möglich notwendig sein soll.

Autor: Uli (Gast)
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Die Versorgung des Akkus und des Standby Zweiges möchte ich über einen 
6V (ca 1,5 VA) Mini Trafo machen. Also Ungeregelt nur Gleichrichter + 
Kondensator.
Die kleintrafos haben gere mal etwas mehr Leerlaufspannung. Sollte ich 
also noch eine Z-Diode über die Akkus schalten um einen zu großen 
Spannungsanstieg zu verhintern?

Autor: Uli (Gast)
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Ich möchte der Stereoanlage im Zuge dieses Einbaus auch noch einen 
mechanischen Netzschalter verpassen, da momentan das Hauptnetzteil 
(+/-15V für Verstärker, 7.5V+28V für den Rest, Weitere Spannungsebenen 
über Linearregler) auch als Standby Netzteil benutzt wird.

Autor: Uli (Gast)
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Eventuell greife ich auch die Power On/Standby LED über einen 
Optokoppler ab und schalte das Hauptnetzteil per Relais.

Autor: Falk Brunner (falk)
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@  Uli (Gast)

>Ich möchte ein Gerät mittels Akku puffern da es bei Stromausfall jedes
>Mal seine Einstellungen sowie die Uhrzeit verliert.
>Die Pufferung soll in das Gerät selbst eingebaut werden und möglichst
>einfach und Billig sein. Soll mit 4x AAA NiMh Akkus funktionieren.

Kann man so machen.

>Anbei der Schaltplan. Ist damit eine "Brauchbare" Akkulebensdauer von
>min 2 Jahren machbar?

Naja, das wären ca. 700 Ladezyklen. Kann sein, muss nicht. Kenn mich da 
nicht so aus.
Vielleicht kann man einen dieser neuen Ultracaps nutzen, die haben 
Millionen Ladezyklen.

MFg
Falk

Autor: Uli (Gast)
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Hallo.

Momentan hat die Anlage einen 47000 uF 5,5 V Kondensator drinne aber der 
hält nur ca 45 Sekunden. Baue ich da nen 1F rein hält er ca 10-15 
Minuten die Daten. Um 8 Stunden durchzuhalten müsste ich also ne ganze 
Batterie dieser Caps einbauen.

Original sieht es so aus, dass von den 7,5V (AC) über Gleichrichter + 
Glättung erst mal auf 5V runter gegangen wird. Mittels Linearregler. Auf 
der 5V Ebene hängt z.B. auch das Display, der USB Port um von USB Sticks 
MP3 zu spielen.
Wird im Standby alles per Schalttransistor weggeschaltet.

Auf dem 5V Zweig hängt dann über einen LowDrop die 3,3V Schiene, wo der 
eigentliche uC dran hängt. Der uC macht die ganze Steuerung der Anlage 
und hat auch die Uhr und die Daten (Senderspeicher) drin.

MP3/WMA Decodierung, Display Ansteuerung, Soundeffekte macht ein eignes 
Board mit eigenem Prozessor. (Wohl zugekauft, ist eine insich 
abgeschlossene Platine sogar mit eigener Spannungsversorgung mittels 
Schaltregler aus den 7,5V)

Autor: Falk Brunner (falk)
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@  Uli (Gast)

>Momentan hat die Anlage einen 47000 uF 5,5 V Kondensator drinne aber der
>hält nur ca 45 Sekunden. Baue ich da nen 1F rein hält er ca 10-15
>Minuten die Daten.

Bei 6V und min. 4V für den 3,3V Regler hält ein 1 F Kondensator

C = I * t / U
t = C*U/I = 1F *2V/15mA = 133s

Hmmm.

> Um 8 Stunden durchzuhalten müsste ich also ne ganze
>Batterie dieser Caps einbauen.

Ok, doch Akkus. mit 15*8=120mAh ist das auch OK.

MFG
Falk

Autor: Dirk J. (dirk-cebu)
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Uli schrieb:
> da das Gerät an einer abschaltbaren Steckdosenleiste hängt

Einfach umstecken in eine normale Steckdose, dann braucht man die ganze 
Mimik nicht. So teuer ist der Strom auch nicht.

Autor: Alexander Schmidt (esko) Benutzerseite
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Uli schrieb:
> akku.png
Male doch mal Trafo und Gleichrichter noch mit ins Bild.

> Die Versorgung des Akkus und des Standby Zweiges möchte ich über einen
> 6V (ca 1,5 VA) Mini Trafo machen.

6VAC ?!

√2  6VAC - 2 0,7V = 7VDC
7V - 0,7V (D1)= 6,3V
6,3V / 240ohm = 26mA

Sollte funktionieren.


Dirk J. schrieb:
> Einfach umstecken in eine normale Steckdose, dann braucht man die ganze
> Mimik nicht. So teuer ist der Strom auch nicht.

Da hat Dirk wohl recht, Strom ist sehr billig. Wirtschaftlich wird sich 
der Bau dieser Ladeschaltung wohl nicht rechnen. Ob die Akkus für die 
Umwelt so gut sind ist auch die Frage.

Autor: Uli (Gast)
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Hallo.
Also die Anlage hält die Daten auch noch unter 3,3V.
Mit 2 AA Batterien, also 3V gehts noch. Mit 2 AA Akkus nicht mehr.

Wenn man den Netztecker zieht geht die Standby LED nach wenigen Sekunden 
aus, aber der Prozessor hält noch weiter die Daten.
Je weiter die Spannung fällt, desto geringer wird die Stromaufnahme.
Irgendwann bleibt der Prozessor dann stehen, wenn man dann wieder 
einsteckt sind die Sender gelöscht und die Uhr auf 0:00.
Mit einem 1F Goldcap auf dem 5V Zweig hat man wie gesagt ca 10-15 
Minuten.

Ich müsste also ca 50 Farad einbauen um eine Nacht zu überbrücken.
Da sind Akkus glaub ich besser geeignet.

An meinem Energy Meter zeigt die Anlage einen Standby Verbrauch von ca 
10 Watt an. Das finde ich doch etwas hoch.

Laut Bedinungsanleitung sollen die Sender bei Stromausfall ca eine Woche 
gespeichert bleiben. Tun sie aber nicht. Das ging noch nie seit ich es 
auf ebay erworben habe.

Autor: Uli (Gast)
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Kann es vielleicht sein dass der Spannungsregler zu viel weg frisst?
Was für einen "Leckstrom" hat ein 3,3 V Low Drop Regler etwa?
Was hat ein 5V Festspannungsregler zwischen Ausgang und Masse für einen 
Leckstrom?
Hatte den 1F Goldcap direkt an den 5V Zweig angeschlossen.

Autor: Alexander Schmidt (esko) Benutzerseite
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Uli schrieb:
> An meinem Energy Meter zeigt die Anlage einen Standby Verbrauch von ca
> 10 Watt an. Das finde ich doch etwas hoch.

Stimmt, 10W sind relativ viel. Aber es sind eben auch nur 6€ / Jahr.
10W * 8h * 365 * 0,20€/kWh = 5,84€

Falls du damit nicht zufrieden bist, würde ich folgende Lösung 
vorschlagen: Dort wo du jetzt die Akkus einschleifst, kannst du 
stattdessen ein kleines Schaltnetzteil à la Handynetzteil einschleifen. 
Da gibt es extrem sparsame, die im Leerlauf nur 30mW verbrauchen. 
Zusammen mit den 75mW für dein Gerät und dem Wirkungsgrad wirst du 
wahrscheinlich bei deutlich unter 1W landen.

http://www.heise.de/mobil/artikel/Nachgemessen-474809.html

Autor: Micha H. (mlh) Benutzerseite
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Uli schrieb:
> An meinem Energy Meter zeigt die Anlage einen Standby Verbrauch von ca
> 10 Watt an. Das finde ich doch etwas hoch.

Das muß zunächst nichts bedeuten, viele einfache Leistungsmeßgeräte 
zeigen bei kleinen Leistungen Phantasiewerte an.
Steck mal eine 60W-Glühlampe an und mess die; wenn das Gerät das 
halbwegs genau anzeigt klemmst Du die Stereoanlage (im Standby) dazu.
Die Differenz ist dann die wirkliche Aufnahme (noch immer mit Fehler 
behaftet, aber grob um eine Größenordnung kleiner).
Klar kann es sein daß es wirklich 10W sind, das wäre aber eher 
ungewöhnlich.

Autor: Uli (Gast)
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Hi.
Also ich habe das Energy Meter mal mit kleinen Lasten getestet. Vor 
allem mit induktiven Lasten hat es Probleme. Bei einem kleinen 6V 300mA 
Telefon Netzeil zeigt es auch schon 10 Watt an. Ich muss das mit der 
Glühbirne mal testen.

Autor: MaWin (Gast)
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> > An meinem Energy Meter zeigt die Anlage einen Standby Verbrauch von ca
> > 10 Watt an. Das finde ich doch etwas hoch.

> Das muß zunächst nichts bedeuten, viele einfache Leistungsmeßgeräte
> zeigen bei kleinen Leistungen Phantasiewerte an.

Na ja, ich hab auch so ein unsägliches Radio.

Verliert nach wenigen Minuten die Sender weil bloss ein "GoldCap" drin 
ist.

Zieht aber 20 Watt so lange der Stecker drin ist,
egal ob eingeschaltet oder ausgeschaltet,
denn beim ausschalten wird lediglich das Display dunkel getastet.

Da Kunden bei solchem unsäglichen Schrott den Herstellern
kleider nicht die Firmenzentralen in die Luft sprengen,
helfen nur Gesetze diesen unsäglichen Geiz bei den Firmen
zu stoppen.

Autor: Uli (Gast)
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Naja bei meinem Radio wird das Display (der 5V Teil vom Display) 
immerhin per Transistor weg geschaltet. Genauso wie 5V für USB.
Da der Speicher Cap auf der 5V schiene hängt, ist aber der 5V Regler 
Ausgangsseitig immer unter Spannung. Keine Ahnung wieviel da verloren 
geht. Außerdem hängt noch ein kleiner 3,3V Regler mit dran über den der 
Prozessor seinen Strom bekommt.

Der "Dicke" Prozessor/DSP, der MP3/WMA Decodierung macht, Soundeffekte 
und das Display ansteuert ist eine insich abgeschlossene Baugruppe mit 
eigenem Schaltregler, der direkt vom Gleichrichter des Trafos.
Wäre diese Baugruppe nicht drin, wäre die Anlage eigentlich nur ein 
Radio mit Verstärker welches ziemlich klassisch/ Billig und mit 
Linearreglern aufgebaut ist.
Der kleine Prozessor der Anlage macht eigentlich nicht viel ausser die 
Tasten abfragen und den Tuner ansteuern. Der alleine kann noch nicht mal 
auf das Display schreiben, das Display läuft über das Board mit dem 
großen Prozessor.

Wenn man das MP3 Board absteckt, funktioniert die Anlage (Radioteil) 
übrigens noch, man sieht nur nichts auf dem Display

Autor: Micha H. (mlh) Benutzerseite
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MaWin schrieb:
> Zieht aber 20 Watt so lange der Stecker drin ist,
> egal ob eingeschaltet oder ausgeschaltet,
> denn beim ausschalten wird lediglich das Display dunkel getastet.

Sicher gibts sowas auch, mein Festplattenreceiver heizt auch mit 27W im 
"Standby". Für sowas gehörten Hersteller eigentlich bestraft, auf welche 
Weise auch immer. Ich habe mir das Teil trotzdem gekauft, obwohl ich das 
vorher wusste, weil es im Gegensatz zur Konkurrenz einiges kann was mir 
wichtig war.

Autor: Alexander Schmidt (esko) Benutzerseite
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Standbyverbräuche über 1W sind inzwischen verboten, der Dank geht auch 
hier an die viel gescholtene EU:

> Ab dem 7. Januar 2010 dürfen Geräte, die ausgeschaltet sind oder sich in
> einem passiven Standby-Modus befinden maximal 1 W verbrauchen. Im Standby
> mit Statusanzeige (z. B. Uhr oder Timer) sind maximal 2 W vorgesehen.
> Diese Werte werden ab dem 7. Januar 2013 auf 0,5 bzw. 1 W reduziert.
http://de.wikipedia.org/wiki/%C3%96kodesign-Richtl...

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