Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Step-up lässt Akkuspannung absinken


von Sebastian W. (timewaster)


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Hallo,

dieses Forum hat mir schon sehr oft weitergeholfen, aber nachdem ich zu 
meinem jetzigen Problem weder auf Google noch hier im Forum etwas 
gefunden habe muss ich jetzt doch selbst einen Thread eröffnen.

Das Problem:
Der einsatz eines Step-up Wandlers lässt in meiner Applikation die 
Spannung des Li-Ion Akkus um 0.22V absinken (Direkt am Akku gemessen).
Dies bewirkt das die Unterspannungs-Schutzschaltung zu früh auslöst und 
somit Akkukapazität verloren geht.
Ausserdem stimmt so die Überwachung des Akkus auch nicht, es wird nie 
ein voller Akku angezeigt.

Sobald ich die Schaltung per USB mit Strom versorge (Und der Step-up 
somit nicht mehr belastet ist) steigt die Akkuspannung wieder auf den 
erwarteten Wert.

Das Phänomen habe ich jetzt mit zwei verschiedenen Spannungswandlern 
gehabt (NCP1402 und S7V7F5), aber mit dem ursprünglich eingesetzten 
Step-up (TPS61200) hatte ich das nicht. (Aber diesen kann ich aus 
anderen Gründen nicht mehr einsetzen)

Ich hoffe hier kann mir jemand helfen, vielleicht kann man mit weiteren 
Bauteilen den Effekt verhindern?

von Lothar M. (Firma: Titel) (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite


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Sebastian Wüst schrieb:
> Der einsatz eines Step-up Wandlers lässt in meiner Applikation die
> Spannung des Li-Ion Akkus um 0.22V absinken (Direkt am Akku gemessen).
Welche Ströme fließen da?

von Sebastian W. (timewaster)


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Lothar Miller schrieb:
> Welche Ströme fließen da?

Auf der 5V Seite 150 mA, auf der Akku Seite wird es ein wenig mehr sein.

Der Akku kann auf jedenfall mit über 5A entladen werden falls du darauf 
hinaus wolltest...

Der aktuelle Step-up ist für 500mA Belastung ausgelegt.

von zh24zh24 (Gast)


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Spannung des Akkus an seinen Klemmen oder nach einer eventuellen
Zuleitung, gemessen in dem angeschlossenen Gerät selbst?

von Gatus (Gast)


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Wenn du 5V und 150mA am Ausgang vom Step-Up-Wandler hast, beträgt der 
Strom aus der Zelle ca. 209 mA = (5V/3.6V * 150mA) (Wirkungsgrad vom 
Regler vernachlässigt).
Der Innenwiderstand des Akkus beträgt daher ca. 0.22V/0.209A = 1 Ohm

Klingt für mich nach einem normalen Verhalten, oder wie groß ist der 
Innenwiderstand einer Zelle?

von Gatus (Gast)


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Obwohl, merkwürdig, dass es bei dem einen Regler nicht aufgetreten ist..

von Sebastian W. (timewaster)


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> Spannung des Akkus an seinen Klemmen oder nach einer eventuellen Zuleitung, 
gemessen in dem angeschlossenen Gerät selbst?

an den klemmen des akkus im eingeschalteten zustand des geräts.

Gatus schrieb:
> Klingt für mich nach einem normalen Verhalten, oder wie groß ist der
> Innenwiderstand einer Zelle?

kein schimmer... kann man das messen? die zelle hat eine 
schutzschaltung, in wirklichkeit würde man wohl die schutzschaltung 
messen...

ich habe gerade versucht den strom zwischen akku und step-up zu messen 
und die messung hat extrem geschwankt zwischen 200 und 300 mA bei 3.7V 
belastet...

> Obwohl, merkwürdig, dass es bei dem einen Regler nicht aufgetreten ist..

eben... ich habe ja durch die akku-überwachung der schaltung erst 
gemerkt das da was unterschiedlich ist, mit dem alten step-up waren alle 
messwerte exakt wie erwartet...

von Gatus (Gast)


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> kein schimmer... kann man das messen?

Den Innenwiderstand bestimmt man, wie oben berechnet:
Leerlaufspannung messen, Last anklemmen, Spannung an der Last und Strom 
durch die Last messen.
Die gemessene Spannungsdifferenz geteilt durch den gemessenen Strom 
ergibt den Innenwiderstand.

von Martin H. (marrtn)


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Sind denn am Eingang des StepUp aureichend Kondensatoren?

von Sebastian W. (timewaster)


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Martin H. schrieb:
> Sind denn am Eingang des StepUp aureichend Kondensatoren?

also auf dem breakout-board sind 8 smd kondensatoren, aber wo die 
angeschlossen sind lässt sich bei der größe nicht erkennen.

ich habe gerade mal 200 µF an den eingang des step-up angeschlossen. 
jetzt lassen sich die werte zwar besser messen (schwankt nicht so), aber 
der voltage drop von 0.22V ist immer noch da.

von Harald W. (wilhelms)


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Sebastian Wüst schrieb:

> ich habe gerade mal 200 µF an den eingang des step-up angeschlossen.
> jetzt lassen sich die werte zwar besser messen (schwankt nicht so), aber
> der voltage drop von 0.22V ist immer noch da.

Dann belaste doch mal mit einer konstanten Last von ca. 250mA.
Gruss
Harald

von zh24zh24 (Gast)


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Ja,...

Innenwiderstand einer Spannungsquelle ermitteln.
Wie war das noch mal :-)

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