Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Konstante Spannung für USB Ladegerät


von Aron (Gast)


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Hey,
Ich hatte vor mir ein mobiles USB Ladegerät zu bauen, aber mit 4 in 
Reihe geschalteten 1,2v Akkus geht es wie erwartet nicht.. Da ich es 
morgen fertig haben muss und so gut wie keine Ahnung habe: Kann mir 
jemand Bauteile nennen und einen schaltplan für eine schaltung geben, 
die aus diesen 4 Akkus eine konstante Spannung von 5v mit 1000mA zieht?

MfG

von Helge A. (besupreme)


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Was willst du denn überhaupt aufladen, und wieviel Strom braucht das 
Teil?

Und was hast du überhaupt auf die Schnelle an Bauteilen da??

von Torsten C. (torsten_c) Benutzerseite


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Aron schrieb:
> mit 4 in
> Reihe geschalteten 1,2v Akkus geht es wie erwartet nicht.

Muss aber, bis 1,1875V pro Zelle, aus Wikipedia: "Neben dem 
Datenprotokoll spezifiziert der USB-Standard die bereitgestellte 
Spannung. Sie ist stabilisiert, liegt bei 5 V ±5 % und liefert eine 
Stromstärke von mindestens 100 mA. Auf diesem Standard basieren 
USB-Netzteile."

Für mehr Strom fragt das Handy (oder was auch immer geladen werden soll) 
über die Datenleitungen beim Netzteil, ob es mehr Strom ziehen darf. 
Erst dann geht der Strom hoch. Also musst Du für 1000mA ^^ eine 
Elektronik haben, die das USB-Protokoll auswertet (Microcontroller?) und 
dem Handy 1000mA erlaubt.

Wenn Du die Bauteile dafür eh erst bestellen (und/oder programmieren?) 
musst, ist es einfacher, billiger und schneller, ein fertiges mobiles 
Ladegerät zu kaufen.

Es kann sein, dass es dafür fertige 1-Chip-Lösungen gibt, aber die 
müsstest Du sicher auch erst bestellen.

: Bearbeitet durch User
von Aron (Gast)


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Es geht, aber die Akkus werden ja auch leerer und bieten nach ein paar 
Minuten zu wenig Spannung. Ich hab das mit den 1000mA von einem USB 
Netzteil was hier noch so rum lag.. jetzt hab ich mal auf das 
mitgelieferte vom Handy geschaut: 550mA. Die Teile Krieg ich von nem 
laden der keine 10 Minuten entfernt ist, und da ich es morgen für eine 
sehr lange Fahrt brauche hab ich (leider) keine Zeit großartig rum zu 
basteln sondern es muss einfach nur funktionieren..

von Torsten C. (torsten_c) Benutzerseite


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Helge A. schrieb:
> Was willst du denn überhaupt aufladen

Hauptsache seinen Senf dazugeben? ;-)

Die Frage ist m.E. irrelevant. Selbst falls Aron das zunächst z.B. nur 
für eine spezielle Kamera benötigt, wird im Urlaub z.B. die Freundin 
vielleicht auch ihr Handy damit laden wollen.

Aron schrieb:
> Es geht, aber die Akkus werden ja auch leerer und bieten nach ein paar
> Minuten zu wenig Spannung.

Richtig, also kannst Du auch weniger Akkus als vier nehmen, wenn Du 
sowieso einen Step-Up (Boost) benutzt. Die gibt's super billig aus 
China, gehen aber auch manchmal kaputt und könnten dabei das Handy 
beschädigen. Vielleicht nimmst Du einen teureren.

Oder Du nimmst mindestens fünf Akkus und einen Längsregler, z.B. einen 
7805 aus der Bastelkiste oder einen "Low-Drop" oder noch besser einen 
"Buck".

Aber das hat sich nun alles erledigt, wenn ich Dich richtig verstanden 
habe.

von Aron (Gast)


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Nein, erledigt hat es sich nicht^^ War das nicht beim 7805 so, dass die 
überflüssige Energie einfach in Wärme ging oder zieht der auch noch 5v 
wenn die Akkus weniger haben? Und wenn das mit dem 7805 geht: wie? Hab 
dazu ja auch was gefunden aber nie wirklich komplett..

von Frank M. (frank_m35)


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Du kannst mehr als 4 Akkus nehmen. Wenn du bspw. 6 Akkus verwendest, so 
hast du 5.4V-7.2V. Mit einem Linearregler, wie dem 7805 kannst du dann, 
indem du die restliche Energie in Wärme umwandelst, die Spannung auf 
bspw. 5V stabiliseren. Ob damit 1A erzielbar sind, muss genauer 
betrachtet werden, ggf. nur mit Kühlkörper oder größerem Linearrgler.
http://www.instructables.com/id/Portable-USB-Charger-Version-2.0/

Effizienter, aber aufwendiger, ist ein Buck-Converter (Step-Down), der 
die Spannung mit einer Effizienz von 80-90% auf 5V stabilisiert.

Anders rum geht es natürlich auch, du nimmst bspw. nur 4 Akkus, hast 
also 3.6V-4.8V und regelst die Spannung auf stabile 5V mit einem 
Boost-Converter (Step-Up). Der Aufbau ist komplexer als beim 
Buck-Converter.


In allen Fällen musst du noch einen Entladeschutz einbauen, damit die 
Akkus nicht unter 0.9V entladen werden.


Allem in allem: Bis auf den Linearregler nicht machbar bis morgen, da es 
dir an grundlegendem Wissen, geschweige denn den Bauteilen, fehlt. Auch 
das mit dem Linearregler wir kritisch wenn du 1A erhalten willst.

von Torsten C. (torsten_c) Benutzerseite


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Frank M. schrieb:
> Der Aufbau ist komplexer als beim  Buck-Converter.

Gibts unter der Bezeichnung "Boost Step Up Module" fertig bei Aliexpress 
für 1..3 Euro. Fragt sich, ob man da wirklich was selber bauen sollte.

von Torsten C. (torsten_c) Benutzerseite


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Frank M. schrieb:
> In allen Fällen musst du noch einen Entladeschutz einbauen

Musst Du nicht, aber es wäre besser für die Akkus. Falls Du das auch 
noch berücksichtigen willst, wird's noch komplizierter, weil die Akkus 
unterschiedliche Entladekurven haben.

Unkompliziert wäre: Mit ebay 181239174272 messen und rechtzeitig 
ausschalten.

Frank M. schrieb:
> Ob damit 1A erzielbar sind, muss genauer
> betrachtet werden, ggf. nur mit Kühlkörper oder größerem Linearrgler.

Ob die 1A am USB-Standard^^ oder am Kühlkörper scheitern, hängt davon 
ab, ob das Gerät sich an den Standard hält.

Sorry, jetzt muss die Frage doch beantwortet werden:

Helge A. schrieb:
> Was willst du denn überhaupt aufladen …?

Aron schrieb:
> oder zieht der auch noch 5v wenn die Akkus weniger haben?

Wäre nett, wenn man das Gefühl hätte, dass Du die Antworten für Dich 
auch liest. Stand doch schon da: "Oder Du nimmst mindestens fünf Akkus 
und einen Längsregler."

: Bearbeitet durch User
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