Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Mini-DC/DC-Wandler von 1,5V auf 24V mit 15W


von Wolfgang K. (koksi)


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Hallo!

Ich suche schon seit längerer Zeit einen DC/DC-Wandler von 1,5V auf 24V 
mit einer Leistung um die 15W. Dieser sollte so kompakt wie möglich 
sein. Die 24V Ausgangsspannung müssen nicht besonders konstant sein, 
d.h. +-2V ist kein Problem. Deswegen wäre ich der Meinung dass ein 
simpler Sperrwandler ohne große Zusatzbeschaltung dann ja ausreichen 
müsste.
Was haltet ihr davon bzw. wo bekommt man so einen her?

mfg
Wolfgang

von MaWin (Gast)


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Welche 1.5V Quellen liefern 10 A (12 um genau zu sein) ?

"simpler Sperrwandler" du meinst wohl Step Up Boost
mit nur einer Spule stat einem Trafo.

Kann man bauen, aber bei mehr als 1:10 und dieses Teil
braucht 1:20, wäre die Effektivität mit einem Trafo
besser, dann wäre es ein "echter Flyback Sperrwandler"

von Falk B. (falk)


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@  Wolfgang Kogler (koksi)

>Ich suche schon seit längerer Zeit einen DC/DC-Wandler von 1,5V auf 24V
>mit einer Leistung um die 15W.

Macht bei 100% Wirkungsgrad 10A Eingangsstrom, die du wahrscheinlich aus 
einer 1,5V Batterie ziehen willst. Wieviel Zellen willst du da parallel 
schalten?

>d.h. +-2V ist kein Problem. Deswegen wäre ich der Meinung dass ein
>simpler Sperrwandler

"Simple" Sperrwandler haben nicht 1,5V Eingangspannung, eher 5 oder 12V.

>Was haltet ihr davon bzw. wo bekommt man so einen her?

Machbar, aber nicht einfach.

MFG
Falk

von Wolfgang K. (koksi)


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Stimmt ja, die 10A werden einer normalen 1,5V-Batterie zu viel sein... 
;)))

Ich brauche einfach eine Spannungsquelle mit um die 24V und 15W 
Leistung.
Theoretisch dachte ich dass ich auch einfach 8 CR2032 
Lithium-Knopfzellen in Serie nehmen könnte, aber das Problem an denen 
ist ja, dass die nur ein paar mA können.

Wie siehts mit 3x AAA-Batterie in Serie und dann ein DC/DC von 4,5V auf 
24V aus?

mfg

von Pappnase (Gast)


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Nur zu, wenn Du denen ca. 4A zumuten willst.
Dein Problem bleibt.

von Udo S. (urschmitt)


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Wie lange brauchst du die 15W? Rechne wieviel Energie du bis zum 
Batteriewechsel / Nachladen brauchst, dann setze mal 70% Wirkungsgrad an 
(bei 4,5V - 12V in) dann weisst du was du primär an Energie brauchst.

von Falk B. (falk)


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@  Wolfgang Kogler (koksi)

>Ich brauche einfach eine Spannungsquelle mit um die 24V und 15W
>Leistung.

24V Akku? Gibt es auch relativ klein.

>Wie siehts mit 3x AAA-Batterie in Serie und dann ein DC/DC von 4,5V auf
>24V aus?

Warum nicht gleich 18AAA in Reihe, macht DIREKT 24V. Und die bringen 
dann auch deine 600mA, wenn gleich nicht ewig.

MFG
Falk

von Wolfgang K. (koksi)


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Udo Schmitt schrieb:
> Wie lange brauchst du die 15W? Rechne wieviel Energie du bis zum
> Batteriewechsel / Nachladen brauchst, dann setze mal 70% Wirkungsgrad an
> (bei 4,5V - 12V in) dann weisst du was du primär an Energie brauchst.

Für meine Zwecke reichen 3Wh aus, weniger sollten es aber nicht sein.

Falk Brunner schrieb:
> 24V Akku? Gibt es auch relativ klein.
>
>>Wie siehts mit 3x AAA-Batterie in Serie und dann ein DC/DC von 4,5V auf
>>24V aus?
>
> Warum nicht gleich 18AAA in Reihe, macht DIREKT 24V. Und die bringen
> dann auch deine 600mA, wenn gleich nicht ewig.

Der Platz sollte maximum ungefähr die Größe einer Mono C Batterie sein, 
deswegen keine 18x AAA. Wie klein gäbe es die 24V-Akkus?

mfg

von MaWin (Gast)


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Jeder Akku, der die benötigte LEISTUNG (in Wattstunden)
bereitstellen kann, wird etwa gleich gross,
egal auf wie viele Zellen diese Leistung aufgeteilt wird,
und ob die parallel oder in Serie geschaltet werden.

Schon aus Effizienzgründen nimmt mal also möglichst genau
die Akkuspannung, die man hinterher braucht, das spart den
Wandler und dessen Verluste.

Soll der Akku kleiner und leichter werden, kann nur eine
bessere Akkutechnologie (LiIon statt Blei etc.) helfen,
nicht die winzige Knopfzelle vs. dem schweren Boliden.

von oszi40 (Gast)


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Wolfgang Kogler schrieb:
> Ich brauche einfach eine Spannungsquelle mit um die 24V und 15W

Solange wir nicht wissen wozu, dann: Staplerbatterie. Die hält lange.

von Falk B. (falk)


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@  MaWin (Gast)

>Jeder Akku, der die benötigte LEISTUNG (in Wattstunden)

Seit wann wird LEISTUNG in WATTSTUNDEN gemessen? ;-)

MFG
Falk

von Udo S. (urschmitt)


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oszi40 schrieb:
> Solange wir nicht wissen wozu, dann: Staplerbatterie. Die hält lange.

Hat er gerade zumindest teilweise beantwortet:

Wolfgang Kogler schrieb:
> Für meine Zwecke reichen 3Wh aus, weniger sollten es aber nicht sein.

Wieder mal Salamitaktik, siehe Netiquette

von Falk B. (falk)


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@  Wolfgang Kogler (koksi)

>Für meine Zwecke reichen 3Wh aus, weniger sollten es aber nicht sein.

>Der Platz sollte maximum ungefähr die Größe einer Mono C Batterie sein,
>deswegen keine 18x AAA. Wie klein gäbe es die 24V-Akkus?

Wie bereits gesagt ist das Kriterium die Einergiedichte. Eine Mono C 
(Baby-Zelle) hat ca. 10,8Wh, das klingt ja schon mal gut. Aber 10A 
bringt die nicht lange, schon gar nicht bei 1,5V

http://www.mikrocontroller.net/articles/Versorgung_aus_einer_Zelle

Man könnte über LiPo nachdenken, die bringen ja schon verdammt viel 
Leistungsdichte und Strom, aber auch dort sollte man mehrere Zellen in 
Reihe schalten, um den Strom in erträgliche Grenzen zu drücken.

MfG
Falk

von Wolfgang K. (koksi)


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Prinzipiell gehts mir darum, in der maximalen Baugröße einer Mono C 
Batterie eine Spannungsversorgung von 24V mit einer Leistung von 15W für 
12 Minuten (3Wh) zu bauen. Diese 24V mit 15W werden für normale 
24V-Verbraucher benötigt und mir gehts darum, dieses "Energiepaket" so 
klein wie möglich zu gestalten, aber trotzdem mit dieser Leistung.


Wenn ich einmal zusammenfassen darf:

Knopfzellen jeglicher Art, egal in Reihen- oder Parallelschaltung sind 
nicht geeignet, da sie die erforderlichen Ströme nicht bereitstellen 
können.

Einzelne Primärzellen wie AAA, AA, C und D sind aufgrund der zu 
niedrigen Spannung und des dadurch resultierenden Stromes von 10A nicht 
gewachsen.

Normale Lithium-Akkus wie bei eBay, usw. sind von der Baugröße her 
(große quadratische Fläche anstatt rund) leider nicht geeignet, wären 
aber von der Energiedichte her ideal. Die runden Lithium-Akkus in 
AA-Bauform, usw. haben im Gegensatz zu ihren "normalen" AA-Kollegen 
einfach nur eine höhere Energiedichte, die bei der Größe dann aber schon 
egal ist, da die erforderlichen 3Wh auch in 3 normalen AAA-Batterien 
gespeichert sind.


Wie sieht es dann mit diesen 3x AAA in Serie und dann einem DC/DC aus? 
Das wären dann 4,5V mit um die 3,3A und noch dazu knapp 5Wh. Schaffen 
die diesen Strom?

mfg
Wolfgang

von (prx) A. K. (prx)


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Wolfgang Kogler schrieb:

> Normale Lithium-Akkus wie bei eBay, usw. sind von der Baugröße her
> (große quadratische Fläche anstatt rund) leider nicht geeignet,

Li-Ion Akkus Bauform 18650 sind genauso rund wie handelsübliche 
Batterien. Da gibt es auch welche mit der geforderten Leistung, wie die 
Panasonic CGR18650CH.

von MaWin (Gast)


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Also Monozelle ist 60,6 x 32,2 mm.

http://www.pollin.de/shop/dt/MzMwOTI3OTk-/Stromversorgung/Akkus/LiIon_Akkus/Lithium_Ionen_Akku_HUAWEI_HBC80S.html

ist 50x34x4,6 mm, 7 davon aufeinander sind 32.2mm dick
(6 tun's übrigens um 24V liefern zu können, hätten 17Wh).

Das Akkupack ist also kleiner als eine Monozelle,
hat mehr Kapazität, braucht keinen Wandler,
und ist wohl auch noch billiger.

von Wolfgang K. (koksi)


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A. K. schrieb:
> Wolfgang Kogler schrieb:
>
>> Normale Lithium-Akkus wie bei eBay, usw. sind von der Baugröße her
>> (große quadratische Fläche anstatt rund) leider nicht geeignet,
>
> Li-Ion Akkus Bauform 18650 sind genauso rund wie handelsübliche
> Batterien. Da gibt es auch welche mit der geforderten Leistung, wie die
> Panasonic CGR18650CH.

Von den Leistungsdaten würde die ja schon mal nicht schlecht aussehen.
Die Frage dazu wäre noch, ob man eine Schutzschaltung braucht und 
welcher DC/DC von 3,6V auf 24V mit 15W kann.


MaWin schrieb:
> Also Monozelle ist 60,6 x 32,2 mm.
>
> http://www.pollin.de/shop/dt/MzMwOTI3OTk-/Stromver...
>
> ist 50x34x4,6 mm, 7 davon aufeinander sind 32.2mm dick
> (6 tun's übrigens um 24V liefern zu können, hätten 17Wh).
>
> Das Akkupack ist also kleiner als eine Monozelle,
> hat mehr Kapazität, braucht keinen Wandler,
> und ist wohl auch noch billiger.

Ich habe oben Mono C geschrieben, meinte aber die Baby C, sorry.
Die Baby C hat ca. 50 mm × Ø 26 mm. Mithilfe von Akkus direkt auf die 
24V zu kommen wär mir so gesehen am Liebsten. Wenn es geht würde ich 
gerne eine kleinere Bauweise (ala 50 mm × Ø 25 mm), dafür logischerweise 
mit weniger Wh, nehmen. Es soll damit handlicher oder besser gesagt mehr 
auf Miniatur getrimmt werden.


mfg
Wolfgang

von & Kunz (Gast)


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Traumhafte Schnapsidee ! Wirklich.!.....Zu viel TV gesehen !

von Björn R. (sushi)


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Wenn das in 12min erledigt sein soll, hast du mal über eine kleine 
Kondensatorbatterie + passendes C-Ladegerät nachgedacht?

von Wolfgang K. (koksi)


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& Kunz schrieb:
> Traumhafte Schnapsidee ! Wirklich.!.....Zu viel TV gesehen !

Hört hört, jemand der ein Problem gar nicht erst probiert zu lösen, 
sondern gleich ins Reich der Mythen und Legenden verbannt. Solche 
Menschen braucht das Land...


Björn R. schrieb:
> Wenn das in 12min erledigt sein soll, hast du mal über eine kleine
> Kondensatorbatterie + passendes C-Ladegerät nachgedacht?

Welche Kondensatoren haben eine so hohe Energiedichte auf diesem Raum?
Bitte um Aufklärung.


mfg

von Sepp (Gast)


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Stichwort: GoldCaps

Aber die können nur um die 5 - 6V.

von Falk B. (falk)


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http://www.reichelt.de/Blei-Akkus-2V-Hawker/HAWKER-E-8-AH/index.html?;ACTION=3;LA=2;ARTICLE=26528

Damit könnte es gehen, braucht man aber immer noch einen SEHR guten 
DC-DC Wandler. Nicht trivial.

von Gady Laga (Gast)


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Sepp schrieb:
> Stichwort: GoldCaps
>
> Aber die können nur um die 5 - 6V.


Im Leben nicht!

von Wolfgang K. (koksi)


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Sepp schrieb:
> Stichwort: GoldCaps
>
> Aber die können nur um die 5 - 6V.

und haben leider nicht die erforderliche Energiedichte...

http://de.wikipedia.org/w/index.php?title=Datei:Energiespeicher2.svg&filetimestamp=20100117011802


Falk Brunner schrieb:
> http://www.reichelt.de/Blei-Akkus-2V-Hawker/HAWKER...
>
> Damit könnte es gehen, braucht man aber immer noch einen SEHR guten
> DC-DC Wandler. Nicht trivial.

Step-Up-DC/DC-Wandler über 10W sind leider fast nicht verfügar. Wo kann 
man die finden?


mfg

von Falk B. (falk)


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@  Wolfgang Kogler (koksi)

>Step-Up-DC/DC-Wandler über 10W sind leider fast nicht verfügar.

Das glaub ich eher nicht, aber . . .

>Wo kann man die finden?

Für deine exotischen Parameter wird es sehr schwer, was von der Stange 
zu finden.

von Peter ⛄ W. (Firma: Huddel und Brassel Ltd.) (jaffel) Benutzerseite


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Die einzigen Zellen die mir dazu einfallen und diese Leistungen 
vertragen koennten, sind A123. 3,3V / >2,5Ah
Ob es mitlerweile mehr Kapazitaet in dieser Groesse gibt, weiss ich 
nicht, zumindest koennen die aber solche Stroeme liefern.

http://www.a123systems.com/

AHR32113 oder ANR26650

von Wolfgang K. (koksi)


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Peter W. schrieb:
> Die einzigen Zellen die mir dazu einfallen und diese Leistungen
> vertragen koennten, sind A123. 3,3V / 2,5Ah
> Ob es mitlerweile mehr Kapazitaet in dieser Groesse gibt, weiss ich
> nicht, zumindest koennen die aber solche Stroeme liefern.
>
> http://www.a123systems.com/

Danke, diese hier wären von der Größe, Leistung und Energiedichte ideal.

http://shop.strato.de/epages/61333079.sf/de_DE/?ObjectPath=/Shops/61333079/Products/A123_18650_EZ

Im Notfall halt auch die etwas größere Version.

http://www.modellbaufuchs.de/Konion-X.html

Fehlt nur wieder der DC/DC... Wo bekommt man die her?

mfg

von Mist-Idee (Gast)


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Wolfgang Kogler schrieb:
> Ich suche schon seit längerer Zeit einen DC/DC-Wandler von 1,5V auf 24V
> mit einer Leistung um die 15W. Dieser sollte so kompakt wie möglich
> sein. Die 24V Ausgangsspannung müssen nicht besonders konstant sein,
> d.h. +-2V ist kein Problem. Deswegen wäre ich der Meinung dass ein
> simpler Sperrwandler ohne große Zusatzbeschaltung dann ja ausreichen
> müsste.
> Was haltet ihr davon bzw. wo bekommt man so einen her?

Du hast die Anforderung, 24V bei 15W mit 3Wh zur Verfügugng zu haben.
Deine Idee, diese Anforderung mit einem DC/DC-Wandler 1.5V -> 24V lösen 
zu wollen, ist ein Holzweg.
Diesen Holzweg solltest du zunächst einmal verlassen, statt nach 
Vorschlägen zum besten Beschreiten dieses Weges zu fragen.

von Peter ⛄ W. (Firma: Huddel und Brassel Ltd.) (jaffel) Benutzerseite


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Wolfgang Kogler schrieb:
> Fehlt nur wieder der DC/DC... Wo bekommt man die her?

Da ist dein zweites Problem. Die 3,3V werden fuer einen sinnvollen 
Step-Up nicht reichen.
Suche mal nach Low-Voltage-Startup, evtl. kann man dann zwei 
hintereinander fummeln.

Sowas in der Richtung

http://www.ti.com/general/docs/lit/getliterature.tsp?genericPartNumber=lm2621&reg=en&fileType=pdf

Eine wirkliche Idee habe ich dabei aber nicht. Ist noch zu frueh zum 
Denken.

von Wolfgang K. (koksi)


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Mist-Idee schrieb:
> Du hast die Anforderung, 24V bei 15W mit 3Wh zur Verfügugng zu haben.
> Deine Idee, diese Anforderung mit einem DC/DC-Wandler 1.5V -> 24V lösen
> zu wollen, ist ein Holzweg.
> Diesen Holzweg solltest du zunächst einmal verlassen, statt nach
> Vorschlägen zum besten Beschreiten dieses Weges zu fragen.

Das mit den 1,5V auf 24V hab ich ja schon verworfen, darum waren ja 
meine letzten Fragen ob es mit 4,5V funktioniert bzw. mit welchen Akkus 
man auf diese 24V bei der Baugröße kommt.

von & Kunz (Gast)


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Kein Sinn fuer Energie...nur Wunschdenken.
Traumhafte Schnapsidee ! Wirklich.!.....Zu viel TV gesehen !
Utopie in schwarzrotgold

von Wolfgang K. (koksi)


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& Kunz schrieb:
> Kein Sinn fuer Energie...nur Wunschdenken.
> Traumhafte Schnapsidee ! Wirklich.!.....Zu viel TV gesehen !
> Utopie in schwarzrotgold

Dann erklär mir mal folgenden Beitrag...


MaWin schrieb:
> http://www.pollin.de/shop/dt/MzMwOTI3OTk-/Stromver...
>
> ist 50x34x4,6 mm, 7 davon aufeinander sind 32.2mm dick
> (6 tun's übrigens um 24V liefern zu können, hätten 17Wh).

Hat die 24V, nur sind die Dimensionen zu groß, da es ja auch 17Wh sind.
Warum sollte dann etwas Kleineres mit einem Fünftel dieser Energiedichte 
nicht möglich sein?

Du schiebst nur unnötige Kommentare, die keinen Nutzen haben, anstatt es 
zu erklären was laut deiner Meinung nicht funktionieren kann...

von Falk B. (falk)


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http://www.pollin.de/shop/dt/NTcwOTI3OTk-/Stromversorgung/Akkus/LiPo_Akkus/LiPo_Akku_ProSelect_Master_Edition_30C_60C_2S1P.html

Damit könnte es auch gehen. Braucht man nur noch einen kompakten 
Step-Up, aber der sollte bei 7V deutlich leichter zu finden sein.

MFG
Falk

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