Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Einfach-Laderegler für 2 AAA-Zellen aus 3V?


von MusikBastler (Gast)


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Hallo,
ich habe bei einem Gerät, was normalerweise mit 2 AAA-Batterien 
betrieben wird, eine Netzteilbuchse eingebaut. Darin enthalten ist ein 
Schalter, sodass entweder die Batterien ODER (bei eingestecktem Stecker) 
das Netzteil am Gerät hängt- das erschien mir sicherer, als einfach die 
Batterien mit ans Netzteil zu hängen (was wäre wenn?).

Elegant wäre nun ein kleiner, möglichst einfacher Laderegler, sodass man 
AAA-Akkus (zB 2x 1,2V NiMh) verwenden kann, die bei eingestecktem 
Netzteil wieder aufgeladen werden.
Der Umschalter in der Buchse trennt nur minus ab, Plus der Batterie 
hängt auch immer mit am Plus des Netzteils. Darum müsste die 
"Laderegelung" komplett zwischen Batterie-Minus und Minus des Netzteils 
stattfinden (falls man die +3v als referenz braucht, sollte aber gehen).

Das Hauptproblem ist wohl der Platz- ca 10x25mm, niedrig bestückt (SMD?) 
müssen reichen. Große Bauteile fallen also flach... Vielleicht reicht 
auch eine simpel-Lösung wie ein einfacher Vorwiderstand?

Der "Laderegler" muss keine Highteclösung sein- es reicht was möglichst 
einfaches, was die Akkus mit der Zeit wieder ein Bisschen aufläd, aber 
vor Überladung oder Überhitzung schützt, sodass es ungefährlich ist, 
auch wenn man es mal länger am Netzteil vergisst. Wenn die Kapazität 
etwas leidet, ist nicht so dramatisch, weil die Batterielaufzeit mit 8h 
ohnehin recht überdimensioniert ist- im Akkubetrieb (also per Netzteil 
wiederaufladbar ohne jedesmal wechseln zu müssen) wäre auch eine 
wesentlich kürzere Laufzeit akzeptabel.

leider bin ich kein echter Elektronik-Freak oder -Ing, sodass ich sowas 
selbst entwickeln könnte, kann aber alles mögliche löten und aufbauen, 
also vielleicht kann mir jemand mit einer einfachen Schaltung 
weiterhelfen? Das "Platinenlayout", falls nötig, kann ich dann auch 
selbst puzzlen, aber irgendwie hab ich bisher noch nicht die passende 
Schaltung gefunden. Die meisten Laderegler-Schaltungen, die ich gefunden 
habe, verwenden zB 9 oder 12V als input, aber vom Netzteil hab ich ja 
auch nur 3V (also nur knapp mehr als Ladeschlussspannung bei 1,2V 
Zellen).
Wer kann helfen?

Gruß, Simon

von stefanus (Gast)


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Wenn Du den Ladestrom gering genug wählst (< 100mA) genügt ein simpler 
Widerstand.
1
    +o---------------o+ 
2
3V         100 Ohm       Gerät
3
    -o--+--[===]--+--o-
4
        |         |
5
        +---\ ----+
6
             \
Allerdings kannst du so den Akku nicht laden, während das Gerät 
eingeschaltet ist.

Hat das Netzteil wirklich genau 3V? Denn wenn es im Leerlau z.B. 4V 
liefert, wird der Ladestrom zu hoch. Dann muss man doch eine etwas 
aufwändigere Schaltung nehmen.

Ich habe die Erfahrung gemacht, dass Nickel Akkus länger halten, wenn 
man sie schneller (in weniger als 10 Stunden) auflädt. Diese Schaltung 
würde ich daher nicht empfehlen.

von MusikBastler (Gast)


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moin,
die Skizze verstehe ich noch nicht ganz (wo sind da die Akkus?)- hab 
mich zum besseren Verständnis aber auch mal in Asci-Art probiert. Die 
aktuelle Situation ist folgende:


   +o----------------------------o+
                         |
3V      +---[AAA}[AAA}+--+          Gerät
        |
        +---+
            |
            o
   -o-------o----o---------------o-
          Umschalter

ich hoffe, man erkennt den Umschalter, der sitzt direkt in der Buchse 
und wird durch den Stecker betätigt, oben gezeigt ist der Zustand bei 
eingestecktem Stecker.
Mit Vorwiderstand müsste dann folgendermaßen sein:

   +o----------------------------o+
                         |
3V      +---[AAA}[AAA}+--+          Gerät
        |
        +---+---[100Ω]--+
            |           |
            o           |
   -o-------o----o------+--------o-

das heißt, wenn der Stecker eingesteckt ist, werden die akkus über den 
100ohm widerstand geladen; bei rausgezogenem Stecker wird der Widerstand 
durch den Umschalter gebrückt und die Akkus hängen wieder direkt am 
Gerät. Wenn nun der Stecker eingesteckt ist, das Netzteil aber nicht in 
der Steckdose, könnten sich die Akkus auf diese Weise entladen- also 
vielleicht noch eine Diode:

   +o----------------------------o+
                         |
3V      +---[AAA}[AAA}+--+          Gerät
        |
        +---+--[100Ω]--|>|--+
            |               |
            o               |
   -o-------o----o----------+----o-

(bitte mal checken, ob die Diode richtigrum ist, ich bin mir da etwas 
unsicher).
Aber spielt es denn eine Rolle, ob das Gerät eingeschaltet ist oder 
nicht?

Wie es mit dem Netzteil aussieht, weiß ich leider nicht, bin in meiner 
Studentenbude schlecht ausgestattet- es ist ein 3.6W Steckernetzteil, 
bei dem man per Drehschalter alle möglichen Spannungen von 3-12V 
einstellen kann (dabei waren ca 10 Steckeraufsätze, von denen sogar 
einer fast gepasst hätte). Wie genau die geregelt sind, keine Ahnung. 
Etwas Glättung könnten sie jedenfalls vertragen.

von stefanus (Gast)


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Die Akkus sind im Gerät. So war es gemeint:
1
    +o-------------------+-------------o+ 
2
3V                       |               
3
Netzteil                === Akku 2,4V    Gerät
4
          100 Ohm        |
5
    -o--+--[===]--+------+--------o-
6
        |         |
7
        +---\ ----+
8
             \

von stefanus (Gast)


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Geh mal davon aus, dass das Netzteil keine stabilie Ausgangsspannung 
hat. Wenn es nicht voll belastet wird, liefert es wesentlich mehr Volt. 
Da können durchaus sogar 6V raus kommen.

Mal angenommen, dein Gerät verträgt diese Überspannung...
Nimm einen 330 Ohm Widerstand, damit der Ladestrom gering bleibt.

Falls das gerät die Spannung nicht verträg, bleibt noch die Möglichkeit, 
den Schaltkontakt der Steckbuchse einfach nicht anzuschließen. Dann wird 
das Gerät ausschließlich durch die batterie versorgt, also mit 2,4V. 
Wenn die Batterie leer ist, wird das Gerät allerdings eine Weile lang 
nicht einsatzbereit sein.

von MaWin (Gast)


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stefanus schrieb:
> So war es gemeint:

Na hoffentlich nicht

So ist sien Gerät:
1
+3V -----+----- Gerät
2
         |
3
        Akku
4
GND -+   |
5
     |   |
6
     o   o
7
        /
8
       o   
9
       |   
10
       +------- GND
und da gehört der 100 Ohm Ladewiderstand hin
1
+3V -----+----- Gerät
2
         |
3
        Akku
4
GND -+   |
5
     |   |
6
     +-R-+
7
     |   |
8
     o   o
9
        /
10
       o   
11
       |   
12
       +------- GND
Mit 6mA Dauerladestrom schadet man den Akkus nicht, das Aufladen (sagen 
wir 600mAH Akkus wegen AAA) dauert aber eine Woche.
Mit 60mA Dauerladestrom bei 10 Ohm würde man den Akkus aber schon 
schaden.


Das Problem zum korrekten Laden von NiMH Akkus liegt darin, daß für 
-DeltaU nicht nur ein dauerhaft verfügbarer ausreichend hoher Ladestrom 
von zumidnest 200mA nötig ist, sondern auch eine Spannung von bis zu 4V. 
Die Schaltung müsste also ggf. hochtransformieren um den Strom in die 
Zellen schieben zu können, damit wird es aufwändig.

von MusikBastler (Gast)


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also zusammengefasst- mit 100Ω --> 6mA kann ich die Akkus ohne Bedenken 
dauerhaft am Netz lassen und es schadet nicht (vllt sogar besser als 
ohne --> Erhaltungsladung), so richtig aufladen wenn die Akkus mal ganz 
leer sind, geht aber auch nicht, sodass ich sie dann besser rausnehmen 
und anderweitig (schnell-)laden sollte.
Auf der anderen Seite kann ich aber davon ausgehen, dass, wenn ich nur 
selten den Akku verwende und dann auch nicht gleich ganz leer mache, und 
es sonst die meiste Zeit am Netz hängt- der Akku beim nächsten mal 
wieder voll"gegkleckert" ist..?

soweit richtig? Damit wär ich schon voll zufrieden :-) meistens wird das 
Gerät eh am oder mit dem Computer und/oder Stereoanlage verwendet und 
der mobile Einsatz ist bei mir eher die Ausnahme. War halt im Original 
so konzipiert und ist dadurch auch mal ein nettes Spielzeug für 
Zugfahrten oder in der Sonne, aber meist ist doch eine Steckdose in 
Reichweite.

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