Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Lithium-Ladegerät so machbar?


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von Kaktusbombe (Gast)


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Hallo Forum,
ich habe in letzter Zeit immer wieder mit Lithiumakkus gearbeitet und 
mir dafür ein einfaches Ladegerät zusammengebastelt. Ich habe schon 
mehrere Akkus damit geladen und es hat auch ganz gut funktioniert.
Aber laut meiner Simulation fängt das Ladegerät am Ende des 
Ladevorganges an zu schwingen..
Bisher habe ich das Ladegerät nur auf Steckbrett, möchte aber erst 
wissen, was ihr davon haltet und ob ich einfach etwas verbessern kann, 
bevor ich es auf Platine verbanne.

Die Versorgung des Ladegerätes geschieht voraussichtlich entweder über 
einen Trafo mit 5V @ 750mA (Leerlauf-Spg: >9V) oder einer 
12V-Solarzelle. Beide liefern also die Strombegrenzung gleich mit, die 
Spannungsregelung übernimmt der LM336. R3/R4 wurde durch ein Poti 
ersetzt, um die Spannung genau einzustellen.

Die Pfeile auf dem Schaltplan stehen für die simulierten Spannungen.

Wie kann ich verhindern, dass das Ladegerät schwingt
bzw. was könnte ich daran noch verbessern?
Oder ist das alles Nonsens und ich kaufe besser ein Fertiges?
Ich möchte die Akkus auch gar nicht "bis zum bersten" laden, mir reichen 
auch 4,10V oder 4,15V aus.

von Thomas B. (thombde)


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Hallo,

Wenn die Ladeschlussspannung erreicht ist , sperrt Q1.
Danach sinkt die Akkuspannung, und der OP schaltet wieder .
Und dann geht es hin und her.
Bau mal eine Hysterese ein,  z.B. eine Rückkopplung vom Ausgang
des OP´s ein Widerstand zum Eingang (-).

Welchen Sinn hat D1 ?

von Thomas B. (thombde)


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Begrenz doch gleich die Ladespannung auf 4,1 V, dann brauchst du den 
ganzen Aufwand nicht, wenn die Strombegrenzung schon  in der Versorgung 
ist.

Allerdings würde ich nicht Dauerladung empfehlen.

von Kaktusbombe (Gast)


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Hallo,

Oje, ich hab natürlich vergessen, dass ich meine Spannungsquelle so 
eingestellt hatte, dass sie den Ripple eines üblichen 
Trafos+Gleichrichter simuliert. Daher kommt natürlich die Schwingung. 
Und wenn ich schöne Gleichspannung einstell, schwingt auch nix. (siehe 
neue Simulation)

Aber es ist doch trotzdem nicht schön, wenn der OPV-Ausgang alle 
Netzstörungen 1:1 an den Transistor durchreicht.
Ich muss doch für meine Anwendung davon ausgehen, dass mein Ladegerät 
keine saubere Spannung am Eingang bekommt?

Die Diode war nur dafür gedacht, den Transistor zu entlasten. So kann er 
im Strombegrenzungsbereich in die Sättigung gehen und verheizt weniger 
Energie.

von MaWin (Gast)


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Kaktusbombe schrieb:
> was könnte ich daran noch verbessern?

Eine sehr merkwürdige Schaltung, den C zu stabilisierung des LM336 
parallel zum Vorwiderstand R1 zu setzen.
Ein LM336 liefert zwischen 2.39 und 2.59V, also geht es um 3.92 bis 
4.24V. Selbst mit 0.01% Widerständen ist der LM336 zu ungenau für ein 
LiIon Ladegerät, und auch Trimmpotis bessern das nicht.

Ein TL431B wäre genau genug, achte auf das B.

Insgesamt ist die Schaltung zu aufwändig, vor allem da:

Kaktusbombe schrieb:
> Beide liefern also die Strombegrenzung gleich mit

Leider entlädt deine Schaltung den Akku wenn der Strom ausfällt durch 
den Spannungsteiler R3 R4 R5.

von Kaktusbombe (Gast)


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MaWin schrieb:
> Eine sehr merkwürdige Schaltung, den C zu stabilisierung des LM336
> parallel zum Vorwiderstand R1 zu setzen.

Aha? Wo wäre er besser aufgehoben? Ich könnte ihn nach V+ verkabeln, da 
die gesamte Schaltung ja sozusagen auf V+ referenziert..

MaWin schrieb:
> Ein LM336 liefert zwischen 2.39 und 2.59V, also geht es um 3.92 bis
> 4.24V. Selbst mit 0.01% Widerständen ist der LM336 zu ungenau für ein
> LiIon Ladegerät, und auch Trimmpotis bessern das nicht.

Wie schon geschrieben, habe ich das Ladegerät als Steckbrettaufbau schon 
einige Zeit im Einsatz, aber mir wäre noch nie aufgefallen, dass sich 
die Spannung am LM336 geändert hätte. Ich hatte angenommen, dass diese 
Werte die Streuung durch die Herstellungstoleranzen darstellen und sich 
im Einsatz nicht mehr (so gravierend) ändern.

MaWin schrieb:
> Leider entlädt deine Schaltung den Akku wenn der Strom ausfällt durch
> den Spannungsteiler R3 R4 R5.

Das macht nix, weil ich den Akku immer abklemm, wenn ich das Ladegerät 
ausschalte.

von Thomas B. (thombde)


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Mach doch die Diode direkt am Akku, am besten eine Schottky, dann hast
du gleich einen Verpolungsschutz.
Eigentlich müsste die Schaltung trotzdem schwingen.
Sorry, meinte natürlich nicht Rückkopplung, eher das Gegenteil.

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