Hallo,
ich wollte die Martinslaterne meiner Tochter etwas Aufmotzen und mit
LEDs ausstatten. Als entsprechendes Modul hatte ich eine Platine aus
einer Bauhauslampe mit 24 parallel geschalteten LEDs gewählt, nur wurde
dieses durch 3 * AAA Zellen gespeist. Da der übliche Laternenstab aber
nur 2 * AA Zellen hat, bekam ich ein Problem beim Dimensionieren des
Vorwiderstandes da die Zellen in Reihe nur 3V lieferten aber die LEDs in
Weiß typisch und gemessen bei ~3,4V betrieben werden.
Darum hatte ich die Idee auf den extra Vorwiderstand zu verzichten und
mich auf den Innenwiderstand der Primärzellen zu verlassen; aber zuvor
wollte ich erstmal deren Innenwiderstand bestimmen.
Gemessen wurde von mir also die Leerlaufspannung der Primärzellen
(Ansmann) in Reihe (3,07V) und unter Last (2,96V) bei einem Laststrom
von 40mA.
Dann noch schnell Rg = delta_U/delta_I = (3,07V-2,96V) / (0,040A - 0A) =
0,11V / 0,04A gebildet und einen Innenwiderstand von 2,75 Ohm
rausbekommen, demnach hätte eine Zelle über 1,3 Ohm Innenwiderstand.
Nach kurzer Konsultation von Google sollte eine solche Zelle jedoch als
Alkali-Mangan einen Innenwiderstand von 0,15 Ohm und selbst als
Zink-Kohle nur 0,5 Ohm haben.
Also wurde von mir eine Andere Zellenkombination (Golden Power) gemessen
und hier lag der Innenwiderstand einer Zelle sogar bei 2 Ohm.
Daraufhin habe ich die Genauigkeit des Messgerätes (Fluke Multimeter) an
verschiedenen Quellen getestet und es lag sowohl bei Strom als auch bei
Spannung innerhalb der Toleranz von 0,4% bzw. 0,1%.
Jetzt zweifel ich etwas und frage mich ob entweder die Zellen wirklich
so schlecht sind oder meine Grundkenntnisse aus dem Studium für die
Tonne sind.
Kann jemand meine Ergebnisse bestätigen? Sind die Batterien wirklich so
schecht?
PS: Bitte keine Diskussion über die Sinnhaftigkeit der Parallelschaltung
der LEDs, fakt ist das ein baugleiches Modul bei mir schon über Jahre
läuft und die Bauteilstreuung nicht so kritisch sein kann.
Tim T. schrieb:> und unter Last (2,96V) bei einem Laststrom> von 40mA.
Hast du das mit zwei Meßgeräten gleichzeitig gemessen?
Andernfalls ist der gemessene Strom zu gering, da das Amperemeter +
Meßstrippen als Vorwiderstand wirkt.
Ich kann zwar nicht helfen, mich interessiert diese Frage aber auch. Ich
meine mal gelesen zu haben, daß der Innenwiderstand stark Lastabhängig
ist. Deshalb gabs diese speziellen Foto-Batterien.
Tim T. schrieb:> ich wollte die Martinslaterne meiner Tochter etwas Aufmotzen
Wenn man das weiterdenkt, dann kommt der SanktMartin mit dem Porsche,
hat statt einem Schwert einen Laser und statt dem Mantel...
Man muss echt nicht überall Leds reinbauen.
Für die Messung des Innenwiderstandes gibt es spezielle Bedingungen.
D.h. Grundstromstärken und dI sind abhängig von der Gesamtkapazität der
Zelle, deren Ri zu bestimmen ist.
Ein einfaches delta_U/delta_I ist dabei immer falsch und liefert immer
zu große Werte.
Das Grundprinzip ist, dass z.B. bei einer 1Ah-Zelle bei einem Strom von
1A ein dI=0,1A addiert wird. Dann wird dU bestimmt und Ri berechnet.
Genaueres ist bei mir mehr als 30 Jahre her, bitte Google fragen.
Ergänzung: Es gab auch noch Messzeiten die eingehalten werden müssen.
Z.B. die Batterie zuerst 10s mit 1A betreiben dann dI für 10s anlegen,
dann messen .....
foo schrieb:> Hast du das mit zwei Meßgeräten gleichzeitig gemessen?
Natürlich, zwei Baugleiche auch getauscht (V/A). Bis auf 2.
Nachkommastelle gleiches Ergabnis.
> Andernfalls ist der gemessene Strom zu gering, da das Amperemeter +> Meßstrippen als Vorwiderstand wirkt.
Shunt ist mir schon klar.
Sigint 112 schrieb:> Ich kann zwar nicht helfen, mich interessiert diese Frage aber auch. Ich> meine mal gelesen zu haben, daß der Innenwiderstand stark Lastabhängig> ist. Deshalb gabs diese speziellen Foto-Batterien.
Mich auch, die Laterne läuft schon mit den LEDs, geht mir nur noch um
den typischen Innenwiderstand. Muss wohl mal eine Messreihe mit
verschiedenen Belastungen machen...
Udo Schmitt schrieb:> Wenn man das weiterdenkt, dann kommt der SanktMartin mit dem Porsche,> hat statt einem Schwert einen Laser und statt dem Mantel...
Ein Laserschwert wäre auch noch was... Porsche ist oft unter 7 Grad ein
Problem weil man schwer Winterreifen bekommt, für manche zumindest.
> Man muss echt nicht überall Leds reinbauen.
Gasdrucklampe wird wohl zu heiß...
Joe schrieb:> Für die Messung des Innenwiderstandes gibt es spezielle Bedingungen.> D.h. Grundstromstärken und dI sind abhängig von der Gesamtkapazität der> Zelle, deren Ri zu bestimmen ist.> Ein einfaches delta_U/delta_I ist dabei immer falsch und liefert immer> zu große Werte.>> Das Grundprinzip ist, dass z.B. bei einer 1Ah-Zelle bei einem Strom von> 1A ein dI=0,1A addiert wird. Dann wird dU bestimmt und Ri berechnet.>> Genaueres ist bei mir mehr als 30 Jahre her, bitte Google fragen.
Also, ist die Angabe der 0,15 oder 0,5 Ohm falsch bzw. an Bedingungen
geknüpft. Die Widerstandsgerade durch Deltamessungen zu erzeugen kann
per Definition ja nicht falsch sein.
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