Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik ATX-Netzteil mit integrierter USV-Funktion selber bauen


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von Thorsten P. (crashy)


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Hallo zusammen.

Ich habe vor, ein Netzteil für meinen Server selbst zu bauen.
Bis dato nutzte ich dafür eine PicoPSU, möchte dies aber durch eine
USV-Funktion erweitern. Über den Laderegler für den Li-Ion-Akku und die
Umschaltfunktion habe ich mir schon Gedanken gemacht.
Nun möchte ich aber kein fertiges Schaltnetzteil verwenden, sondern ein
eigenes Netzteil mit auf das Layout packen, alles ohne Trafo !
Dafür müsste ich von 230VAC auf 20VDC kommen.
Funktioniert das wie im Anhang zu sehen ? Was wäre noch zu beachten ?

Gruß Thorsten

: Verschoben durch User
von Peter II (Gast)


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Thorsten P. schrieb:
> Funktioniert das wie im Anhang zu sehen?
NEIN. Wie sollen denn jemals 20A durch 1µF Kondensator kommen?

> Was wäre noch zu beachten ?
überlegen warum Netzteile ein paar mehr Bauteile haben und es ganze 
Bücher über Netzteile gibt.

eine Galvanische Trennung ist auch sehr hilfreich.

Kauf lieber ein Netzteil dürfte für dich besser sein.

von Thorsten P. (crashy)


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Aber am Laderegler mit USV-Funktion gibt´s nichts zu beanstanden ?

OT: wie kann man Anhänge wieder löschen ?
Es sind Fehler in den Zeichnungen

: Bearbeitet durch User
von Peter II (Gast)


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wo bekommt man eine 10.000µF 400V Kondensator?

von Katze (Gast)


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Nur eine Katze hat neun Leben. Du und Dein Server nur eines!

von Mw E. (Firma: fritzler-avr.de) (fritzler)


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Nimm ne PicoPSU mit Weitbereichseingang (für Auto).
Das versorgt von nem 13,8V Netzteil und dann ein 12V Bleiakku rann, 
fertig.
Muss eben noch Unterspannungsabschaltung dazu (kontrolliertes 
herunterfahren).

Alles andere übersteigt wohl deine Kompetenz.
Ohne Trafo kannste eh knicken, ein Schaltnetzteil braucht auch nen 
Trafo, auch wenn klein.
Zudem willst du deinen Server NICHT ohne galvanische Trennung an das 
Stromnetz hängen!

von Thorsten Prezetak (Gast)


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Die Herausforderung ist es ja, alles in das Gehäuse eines ATX-Netzteils 
zu bekommen.
Das fertige Schaltnetzteil zu kaufen wäre nicht das Problem. Gibt genug 
OpenFrame-Netzteile im Netz.
Viel wichtiger wäre der Laderegler.

von Peter II (Gast)


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Suche lieber ob du nicht etwas fertiges verwenden kannst.

z.b.:

http://www.bicker.de/index.php/bicker/Produkte/Industrie-PC-Netzteile/USV-Funktion/PCFL-180P-X2S2

von Thorsten Prezetak (Gast)


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An sowas habe ich auch schon gedacht, aber da werden die Akkupacks 
extern oder in einen 5,25"-Einschub gepackt. Den Platz habe ich aber 
nicht, da 19"  in 2,5HE und nur 30cm Tiefe

von Thorsten P. (crashy)


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Ich habe mir ein defektes Modular-ATX-Netzteil gekauft. Dort sollen auf 
dem Boden liegend 8 Li-Ion-Akkus rein, darüber das Netzteil und der 
Laderegler. Die PicoPSU wird wie die Kabel von außen drangesteckt. Die 
Idee finde ich ziemlich genial und für Systeme bis 160W völlig 
ausreichend. Die USV soll ja nur den Rechner runterfahren und nicht am 
Leben halten.

von Magic S. (magic_smoke)


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Sorry aber bei Deinen Schaltplänen ist zu sehen, daß Du von tuten und 
blasen keine Ahnung hast. Du hast nichmal elementarste Berechnungen 
durchgeführt, Du legst einfach aus Gefühl und gefährlichem Halbwissen 
wild drauf los.

Ich kann Dir auch nur empfehlen, Dich entweder richtig in die Technik 
und Vorschriften einzulesen oder entsprechende Teile käuflich zu 
erwerben.

Was Du machen könntest:

1. Netztrafo 50Hz/16V/300W, daran kannst Du eine größere Ladeschaltung 
für einen 12V Bleiakku betreiben und hast keine Probleme mit der 
sicheren Netztrennung.

2. Ein 12V-Netzteil für PCs, das gibts zu kaufen und Du kannst es aus 
dem Bleiakku versorgen.

3. Fällt der Strom aus, fällt die Ladung des Akkus aus. Das könntest Du 
einfach am Netztrafo vor dem Gleichrichter der Ladeschaltung erkennen.

4. Passt nicht in ein ATX-Gehäuse, allein der Netztrafo ist größer. Pech 
gehabt.

von Stefan F. (Gast)


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Deine Vorstellung zu den Abmessungen ist völlig daneben. Das ist so 
klein gar nicht realisierbar - auch nicht mit chinesischen 
Sicherheitsvorstellungen.

von Peter II (Gast)


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Stefan U. schrieb:
> Deine Vorstellung zu den Abmessungen ist völlig daneben. Das ist so
> klein gar nicht realisierbar - auch nicht mit chinesischen
> Sicherheitsvorstellungen.

das würde ich nicht sagen. in eine normalen ATX-Netzteil ist noch sehr 
viel Platz.

Und wenn man sich mal Notebook-netteile für 90W anschaut (z.b. apple) 
dann sieht man wie viel platz man wirklich nur fürs Netzteil braucht. 
Der Ladekontroller braucht so gut wie kein Platz - und für ein paar 
Sekunden sind die Akkus auch nicht so gross.

von Thorsten P. (crashy)


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Das ATX-Netzteil hat Abmessungen von ca. 145 x 135 x 84(-12mm für 
Lüfter)

Das kleinste passende OpenFrame-Netzteil von Meanwell hat 101.6 x 50.8 x 
29mm.

Die 8 Li-Ion-Akkus mit PCB sind nur unwesentlich länger als Mignon-AA´s. 
Davon passen jeweils 4 zweireihig liegend (insgesamt 8) auf den Boden 
vom Netzteil.
Dadurch erreiche ich ca. 6000mAh, was für den Shutdown des Servers 
locker reicht (Peak des Servers liegt bei 72W).

Der ursprüngliche Schaltplan des Ladereglers war für einen 
19V-LiIon-Akku und einem maximalen Strom von 5A. Ich habe ihn auf 
14,8V-Akku und 10A angepasst.


Und wenn "magic_smoke" Ahnung hätte, dann hätte er einen sinnvollen 
Beitrag mit Verbesserungen verfasst, anstatt einfach einen beleidigenden 
Kommentar von sich zu geben und auf Bleiakkus zu setzen, was ich weiter 
oben schon abgelehnt hatte.

: Bearbeitet durch User
von Magic S. (magic_smoke)


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Zum Thema keine Ahnung... was bekomme ich wenn ich sowas baue?
Mit Maßen eines 1200W PC-Netzteils und 160Wpeak?

von Thorsten P. (crashy)


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Wie ist die Frage zu verstehen ?

Mir geht es darum, nur die nötigste Hardware in das Gehäuse zu packen 
und einen geregelten Shutdown bei Spannungsausfall zu gewährleisten, 
mehr nicht.

Ich habe mich für dieses Konzept entschieden, da auch die 
Stromanschlüsse einer PicoPSU begrenzt sind. Das ATX-Netzteil hat 
Modularstecker, womit sich alles geordneter verlegen und verkabeln 
lässt.
Die PicoPSU soll erhalten bleiben, so dass ich zumindest keine all zu 
starken Schwankungen oder Instabilitäten habe.

20V-Spannungsversorgung, Laderegler für Li-Ion, USV-Umschaltung, PicoPSU
Das alles passt ohne Weiteres in das Gehäuse und erfüllt seinen zweck.

von Magic S. (magic_smoke)


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> Wie ist die Frage zu verstehen ?
Daß ich keine Lust habe sowas für lau für Dich zu bauen (was nötig sein 
wird, daß es jemand für Dich baut, weil Du es nicht hinkriegst ohne 
einen großen Berg Halbleiter zu verdampfen). Wenn Du mir an den Kopf 
schmeißt ich hätte keine Ahnung, dann sowieso nicht.

> 20V-Spannungsversorgung, Laderegler für Li-Ion, USV-Umschaltung,
> PicoPSU Das alles passt ohne Weiteres in das Gehäuse und erfüllt
> seinen zweck.
Na Du mußt es ja wissen! :)

Bißchen Blech, bißchen Lack - und fertig ist der Hanomag.
Ganz so einfach ists dann leider doch nicht.

von Werner H. (werner45)


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Crashy, kannst Du mal erklären, wie Deine Schaltungen funktionieren?

Gruß   -   Werner

von Thorsten P. (crashy)


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Du sollst es ja nicht für mich bauen.
Aber wenn Du schon Kritik übst, dann konstruktiv und mich auf meine 
Fehler hinweisen. Mit der Aussage "alles Scheiße" komme ich auch nicht 
weiter.
Und ich habe nicht gesagt, dass Du keine Ahnung hast, sondern wenn Du 
welche hättest vielleicht ein sinnvollerer Beitrag bei rum gekommen 
wäre.

Ich bin halt aus der Halbleiter- und Elektrotechnik zu lange raus. Ich 
kann ganze Maschinen- und Produktionsstraßen programmieren, aber auf 
jedes kleinste Detail errechnete Widerstände, Kondensatoren kriege ich 
nicht mehr so gut hin.

von Thorsten P. (crashy)


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Der IC soll die Batteriespannung, Überladung und Entladung überwachen. 
Laut Originalschaltplan wäre dafür ein LM321 vorgesehen, aber den gibt´s 
bei reichelt nicht, und die Alternative sei der UA741 (?). Die Eingänge 
sind allerdings auch falsch, da es ein Vergleichsbaustein ist.

Das Laden der Lithium-Ionen-Batterie erfolgt über den 20V-Eimgamg und 
den IC.
Solange dieser Eingang vorhanden ist, wird die Batterie durch T1 
aufgeladen, und wenn eine volle Ladung erreicht ist, geht der IC-Eingang 
(fälschlicherweise "+") höher als sein Referenzwert (hier: "-"; über 
100K-Widerstand voreingestellt).
Dies veranlasst den Ausgang auf den T1 wegzuschalten, das wiederum 
unterbricht die Versorgung der Batterie und verhindert eine Überladung.

Gleichzeitig dient der 20V-Eingang direkt für die Pico-PSU, deren 
Spannung über 12V-Zener und Transistor T4 erzeugt wird.
Zusätzlich dient der 20V-Eingang zur Schaltung des T2, so dass, während 
die Netzspannung anliegt, die Batteriespannung nicht zur PicoPSU 
durchgeschaltet wird.

Bei Netzausfall wird der T3 geschaltet und die Batteriespannung der 
PicoPSU zur Verfügung gestellt.
Über den oberen 100k wird der Schwellwert eingestellt.

von Magic S. (magic_smoke)


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> Und wenn "magic_smoke" Ahnung hätte
Nööö, hast Du nicht gesagt. Nur gemeint, was die Sache nicht besser 
macht.

> Mit der Aussage "alles Scheiße" komme ich auch nicht weiter.
Alles Scheiße, alles Dreck,
eine Bombe - alles weg!

Deine Ladeschaltung ist schonmal in sofern Quark, da sie den Ladestrom 
nicht begrenzt. Der Akku würde (die Verluste durch die Diode mal außen 
vor gelassen) die vollen 20V zu fressen kriegen und wahrscheinlich dicke 
Backen machen. Alternativ explodiert das Netzteil wegen Überlast.
Zweitens misst sie nirgendwo die Akkuspannung, sie würde also niemals 
abschalten. Sollte das Netzteil mit ordentlich Ampere auf Krawall 
gebürstet sein, explodiert irgendwann der Akku.
Drittens ist die 12V-Vorregelung nicht funktionsfähig, da die Z-Diode 
die 12V mit Massebezug bereitstellt. Gegenüber dem Emitter an +20V oder 
+14V fließt also immer Basisstrom und der Transistor ist immer geöffnet.

Das Thema trafoloses Netzteil haben ja andere schon zerrissen, das 
brauche ich jetzt nicht nochmal machen.

Noch Fragen?

von Kenner (Gast)


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There can be miracles
When you believe
Though hope is frail
Its hard to kill
Who knows what miracles
You can achieve
When you believe, somehow you will

You will when you believe

von Thorsten Prezetak (Gast)


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@magic_smoke

Das ist doch mal eine Aussage, die mir was bringt.
Wie schon erwähnt, war es eine Vorlage. 20V-versorgung mit 5A und ein 
19V-Akku.
Wollte eigentlich eine 16V-Versorgung nehmen, da mein Akku 14,8V haben 
wird.
Ladestrombegrenzung werde ich versuchen einzubringen, genauso wie 
Anpassung des 12V-Ausgangs. Dann poste ich nochmal.

Danke für die Erklärung.

von oszi40 (Gast)


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Wie Thorsten seine "kleine Kapazität" in 2,5 HE verstecken will, ist mir 
rätselhaft. Von galvanischer Trennung weiß er nix und die Ladeschaltung 
baut er mit historischen 741. Sorry, bei dem Wissensstand goto Conrad 
und kauf besser was FERTIGES. Das ist wesentlich ungefährlicher! 
Vorschläge hast Du dazu.

von Thorsten P. (crashy)


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Jetzt reitet doch nicht so auf der Einfachschaltung vom Netzteil rum. 
Das habe ich bereits verworfen und werde ein fertiges OF-NT von Meanwell 
nehmen.
Außerdem war das eine Vorlage und nicht meine Entwicklung !

Und der 741 wurde als Alternative zum LM321 vorgeschlagen, da ich kein 
SMD löten möchte.

: Bearbeitet durch User
von Thorsten P. (crashy)


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Ich hatte bei elv einen Laderegler für bis zu 16 NiMhs gefunden. Ich 
würde ja gerne NiMh nutzen, aber bei Gehäusetemperaturen an die 35° wäre 
davon abzuraten und die Kapazität wäre nur die Hälfte im Vergleich zu 
den Li-Ion.
Daher tendierte ich zu Li-Ion. Und da mir die Erfahrung auf dem Gebiet 
fehlt, kann ich nur Vorlagen anpassen, aber nix selber zusammenstellen.
Und wenn ich Li-Ion mit PCB verwende, so habe ich das zumindest 
verstanden, benötige ich die ganzen Überwachungsmechanismen wie 
Strombegrenzung gar nicht.

: Bearbeitet durch User
von Stefan F. (Gast)


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Die Li-Io Akkus mit PCB haben im Grunde genommen nur einen Schutz vor 
Überladung oder Tiefentladung. Quasi eine Sicherung.

Das ersetzt jedoch nicht den Laderegler.

von Thorsten P. (crashy)


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Das es den Laderegler nicht ersetzt ist klar, aber zum Überladungs- und 
Entladungsschutz kommt noch Balancierung und Temperaturkontrolle.
Das bedeutet doch, dass ich beim Laderegler lediglich den Ladestrom 
begrenzen, aber nicht die Spannung überwachen muss, oder ?

von Stefan F. (Gast)


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Kann gut sein. Da müsste man ins Datenblatt eines konkreten Produktes 
schauen.

von Thorsten P. (crashy)


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So, die 12V-Regelung ist angepasst.
Lässt sich die Ladestrombegrenzung sinnvoll mit einem OP umsetzen oder 
sollte ich lieber einen BMS-IC verwenden ?

von Magic S. (magic_smoke)


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> So, die 12V-Regelung ist angepasst.
Ich gebs auf!

von Thorsten P. (crashy)


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Jetzt muss ich doch echt mal lachen.

Das ist eine 12V-Regelung die hier im Forum abgesegnet wurde und 
magic_smoke hat immer noch was zu meckern .. interessant.

Was muss ich tun oder sagen, damit Du mir hilfreiche Tipps gibt´s ?
Oder ist das Ross, auf dem Du sitzt so hoch, dass Du dich mit laien wie 
mir nicht abgeben möchtest ?

jetzt sag ich Dir mal was .. ich habe vor 10Jahren meinen 
Elektrotechniker gemacht, aber leider nie wirklich mit dem gelernten 
arbeiten können oder umsetzen müssen. Genauso lange mache ich nur 
SPS-Programmierung.

Wenn Du Probleme bei der Programmierung hättest würde ich auch helfen, 
anstatt solche Beiträge zu verfassen. ich habe auch schon jungen Bengels 
geholfen, die von Programmierung überhaupt keinen Dunst habe und bin mit 
denen jedes kleinste Detail durchgegangen.

Und ich habe immer noch die Erwartung an Foren, dass es Leute gibt, die 
auch helfen, und nicht einfach nur schreiben wie doof oder unfähig 
jemand ist.

: Bearbeitet durch User
von Magic S. (magic_smoke)


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Gut, kann ich gerne machen. Aber das ist dann mein letztes Posting in 
diesem Forum hier.

Der 7812 regelt die 12V relativ zu seinem Masse-Anschluß. Diesen hast Du 
aber durch den 1k-Widerstand von seinem Ausgang und den 1k8 R zur Masse 
irgendwo in die Luft gehängt. Deine Schaltung wird also wieder irgendwo 
um 20V minus die Reglerverluste in der Gegend herumschweben und niemals 
12V am Ausgang bereitstellen.

So. Das war's dann.

von Jörg W. (dl8dtl) (Moderator) Benutzerseite


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Thorsten P. schrieb:
> Das bedeutet doch, dass ich beim Laderegler lediglich den Ladestrom
> begrenzen, aber nicht die Spannung überwachen muss, oder ?

LiIon-Akkus haben eine sehr hart einzuhaltende Ladeschlussspannung
von (4,2 ± 0,05) V pro Zelle, zusätzlich brauchen sie eine
Strombegrenzung (Wert wird vom Zellenhersteller vorgeschrieben,
typisch sind da 1C … 2C).  Das muss schon dein Laderegler können.

Ich würde mir so ein Gefummel nicht diskret aufbauen, sondern mich
bei den Analog-IC-Herstellern umsehen, was sie in dieser Richtung
an fertigen Ladeschaltungen zu bieten haben.  Schließlich hat jedes
Notebook dieses Problem.  Allerdings wirst du da wohl in erster
Linie Schaltwandler finden, denn keiner will da mehr Leistung
verheizen als unbedingt nötig.

Thorsten P. schrieb:
> da ich kein SMD löten möchte

Damit wirst du heutzutage allerdings nicht mehr sehr weit kommen.  SMD
Löten ist auch nicht übermäßig schwierig, zumindest für „normale“
Gehäuse mit irgendeinem Anschlussbeinchen dran.  Platinen dafür lässt
man am besten anfertigen.

Hat den zusätzlichen Vorteil, dass der knappe Platz gut genutzt wird.

von Thorsten Prezetak (Gast)


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Ich habe mir folgende Fertigteile rausgesucht:

Schaltnetzteil:
Meanwell EPP150-15 
https://www.schukat.com/schukat/schukat_cms_de.nsf/index/CMSDF15D356B046D53BC1256D550038A9E0?OpenDocument&wg=L7137&refDoc=CMS1B375882E86FAC0DC12570C20044EA26

Li-x-Ladegerät:
http://www.elv.de/li-ion-lipo-ladegeraet-lipo-4-komplettbausatz.html

Li-Po-Akkupack:
http://www.stefansliposhop.de/liposhop/SLS-XTRON/SLS-XTRON-FLAT/SLS-XTRON-5000mAh-4S1P-14-8V-30C-60C-FLAT::1208.html

Was mir jetzt also noch fehlt ist die Umschaltung Netzteil und Akku 
sowie StepDown von 16 bzw. 14,8 Volt auf die 12V für die PicoPSU.

von Peter II (Gast)


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Thorsten Prezetak schrieb:
> Was mir jetzt also noch fehlt ist die Umschaltung Netzteil und Akku
> sowie StepDown von 16 bzw. 14,8 Volt auf die 12V für die PicoPSU.

sicher das die PicoPSU genau 12V braucht? Viele können durchaus direkt 
mit 20V umgehen.

von Thorsten Prezetak (Gast)


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Peter II schrieb:
> sicher das die PicoPSU genau 12V braucht? Viele können durchaus direkt
> mit 20V umgehen.

Der Spannungsbereich liegt zwischen 11,5 und 13,0 Volt. Es gibt auch 
welche von 12-25V oder 12-32V, aber die fallen mangels ausreichend 
Anschlüsse weg, da ich den 4pin-ATX benötige.

von Jörg W. (dl8dtl) (Moderator) Benutzerseite


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Thorsten Prezetak schrieb:
> Der Spannungsbereich liegt zwischen 11,5 und 13,0 Volt

Ich würde mir mal ansehen, wie die eingangsseitig aufgebaut ist.
Da das ja alles irgendwie schaltende Wandler sind, kann es gut sein,
dass man sie zumindest für den Eingangsspannungsbereich modifizieren
kann.  Wäre allemal sinnvoller, als noch einen Wandler mehr zu bauen.

von Mike B. (mike_b97) Benutzerseite


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Martin W. schrieb:
> Alles andere übersteigt wohl deine Kompetenz.

Ihr seid immer so herrlich konstruktiv hier. Und so nett.

Diese ganzen Kommentare á la "dafür bist du zu blöd" tragen irgendwie 
nicht zur Lösung seines Problems bei.

Wenn er es selber könnte, dann würde er nicht fragen, gell?

Aber er fragt, und zwar höglich.

von WerWeisWasNicht (Gast)


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Jörg W. schrieb:
> Thorsten Prezetak schrieb:
>> Der Spannungsbereich liegt zwischen 11,5 und 13,0 Volt
>
> Ich würde mir mal ansehen, wie die eingangsseitig aufgebaut ist.

diese Version macht garnix mit dem 12V. Da ist kein Wandler drin, 
deshalb brauchen die auch die 11,5 bis 13V, weil die direkt 
durchgereicht werden.

Es gibt aber eine andere Version mit Weitbereich, die der Mensch aber 
nicht nehmen will.

von Jörg W. (dl8dtl) (Moderator) Benutzerseite


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WerWeisWasNicht schrieb:
> diese Version macht garnix mit dem 12V.

Ach so, dann ist das nur ein Wandler für die anderen Spannungen und
daher besonders klein?

Thorsten Prezetak schrieb:
> aber die fallen mangels ausreichend Anschlüsse weg, da ich den 4pin-ATX
> benötige.

Kommt es dir dabei nur auf den Stecker an, oder fehlen den anderen
irgendwelche Spannungen?

von Thorsten Prezetak (Gast)


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WerWeisWasNicht schrieb:
> Es gibt aber eine andere Version mit Weitbereich, die der Mensch aber
> nicht nehmen will.

Der "Mensch" will ihn nicht nehmen, weil der 4-Pin-ATX fehlt. Wobei ich 
mir auf Grund der Modularbauweise sicherlich da was einfallen lassen 
könnte.
Wenn ich eine Weitbereichs-PSU aussuchen würde, würde zumindest der 
StepDown wegfallen und ich bräuchte nur noch die Umschaltplatine.

Wobei mein Wunschziel immer noch was Eigenes ist.
Ich habe mich in den letzten zwei Wochen mehr mit Halbleitertechnik 
beschäftigt als in den letzten 10 Jahren.
Natürlich will ich auch was dabei lernen, aber dafür brauche ich Hilfe, 
die mir auf die Sprünge hilft und nicht Leute die mir sagen, wie unfähig 
ich bin.
Eine Fertiglösung wäre mir auch lieber, aber sie passt weder in meinen 
Serverschrank, noch in mein Servergehäuse.

von WerWeisWasNicht (Gast)


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Jörg W. schrieb:
> Ach so, dann ist das nur ein Wandler für die anderen Spannungen und
> daher besonders klein?

Ja, genau.

von Peter II (Gast)


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Thorsten Prezetak schrieb:
> und ich bräuchte nur noch die Umschaltplatine.

was im einfachsten Fall einfach eine Diode ist. Spannungsquelle mit der 
höheren Spannung gewinnt.

von Jörg W. (dl8dtl) (Moderator) Benutzerseite


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Peter II schrieb:
> was im einfachsten Fall einfach eine Diode ist. Spannungsquelle mit der
> höheren Spannung gewinnt.

Ziemlich viel Verlustleistung.  Aktiver Umschalter mit FET ist da
besser, gibt's teils auch als fertige ICs.

von WerWeisWasNicht (Gast)


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Thorsten Prezetak schrieb:
> Der "Mensch" will ihn nicht nehmen, weil der 4-Pin-ATX fehlt.

der Fehlt doch auch bei der anderen?

Nimm das hier und mach einfach einen P4 Stecker mit an die 12V vom 
FLoppystecker.

https://www.cartft.com/catalog/il/834

von Thorsten Prezetak (Gast)


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Zur besseren Vorstellung anbei ein Foto der Steckerplatine. Diese sitzt 
auf der Rückseite des ATX-Netzteils. Die PicoPSU soll austauschbar sein, 
ohne das Netzteil öffnen zu müssen. Wahrscheinlich wäre es sogar 
vorteilhaft, den Akkupack auch huckepack und steckbar zu montieren, so 
dass im Inneren des Gehäuses ausreichend Platz für Platine(n) und 
Luftzirkulation bleibt.

von Thorsten Prezetak (Gast)


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WerWeisWasNicht schrieb:
> Thorsten Prezetak schrieb:
>> Der "Mensch" will ihn nicht nehmen, weil der 4-Pin-ATX fehlt.
>
> der Fehlt doch auch bei der anderen?
>
> Nimm das hier und mach einfach einen P4 Stecker mit an die 12V vom
> FLoppystecker.
>
> https://www.cartft.com/catalog/il/834

Meine 120W-PicoPSU hat den kleinen ATX-Stecker.
Aber wie gesagt, letztendlich kann ich es über die Steckerplatine lösen, 
was mich bei der Auswahl der PSU und dem Weglassen des StepDown 
flexibler sein lässt.

von Stefan F. (Gast)


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Deine Spannungsregelung ist mit Sicherheit nicht stabil genug, um damit 
Lithium Akkus zu laden. Du riskierst damit, die Hütte abzufackeln.

Die 15V Zenerdiode mit 100k Ohm Widerstand wird irgend eine undefinierte 
Spannung zwischen 5 und 15V liefern. Sie wird von der Temperatur und der 
Speisespannung abhängen. Der OP-Amp wird auch temperaturabhängig sein.

Dies zusammen kann unmöglich für eine sauber definierte Schaltschwelle 
sorgen.

Ich vermisse einen Shunt, mit dem du den Ladestreom misst, um ihn zu 
Regeln.

Ich vermisse eine Begrenzung der Ladespannung. Ignoriere nicht, dass die 
Spannung sehr genau eingehalten werden muss! Ansonstem: Bumm.

Nimm lieber was fertiges. Mit Lithium Akkus experimentiert man nicht.

von Thorsten Prezetak (Gast)


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Ich werde mir den Schaltplan des Li-Ion-Laderegler von ELV mal zu Gemüte 
ziehen. Den müsste ich ja "nur" um eine Umschaltung ergänzen.

Kennt ihr eine Alternative zum MAX1758 ? Vlt. nicht unbedingt SMD ?

von Thorsten Prezetak (Gast)


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Ich habe mich nun für einen NiMh-Laderegler entschieden. 
Versorgungsspannung 24V, Akku-Spannung 14,4V .. folglich 
Weitbereichs-PicoPSU.

Wie würdet Ihr die Umschaltung realisieren ?
Einfach einen PNP-Transistor mit Base und Poti (für Schwellspannung) an 
"+24V" und Emitter an "+" von Akku ?

von Stefan F. (Gast)


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Nein, nimm ein Relais oder zwei Diodenoder eine Transistorschaltung mit 
vorgegeschaltetem Schmitt Trigger.

Dein einfach Lösungsansatz mit Poti und Transistor scheitert in dem 
Moment des Umschaltens. Transistoren sind nämlich nicht nur an oder aus, 
sondern sie schalten (ohne Schmitt Trigger) kontinuierlich um. In der 
Phase, wo der Transistor nur halb durchschaltet, verheizt er die Hälfte 
der Energie.

Bei 100W Last verheizt er auch 100W. Das halten nur ganz fette 
Transistoren mit großem Kühlkörper aus.

von Ichbin (Gast)


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Ich hab jetzt das zweite Drittel des Threads ausgelassen...
Wenn die USV für einen Server sein soll, sollten auch die Akkus lange 
zuverlässig funktionieren!
Dazu würde ich als allererstes mal von den immer wieder enannten 
max4,2V/Zelle runter auf Beispielsweise 4V. Damit "verschenkst" Du zwar 
knapp 20% an Akkukapazität,kannst die Akkus in 3S3P dafür aber direkt an 
den 12V Laden. wenn Dein Server aber schon bei <11V schlapp macht geh 
eben auf 16V und 4S2P. Die Akkus werden es dir mit deutlich längerer 
Lebensdauer danken. Eine fertige Schutzschaltung, gibts bei ibäh um 
kleines Geld, mit den gewohnten 4,25V Sicherhetsabschaltung würde ich 
trotzdem dran machen falls mal etwas "durchgeht".

von Ichbin (Gast)


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Noch ein Nachtrag:
Die vier in Serie geschaltete LiIon haben bei etwa90% Entladetiefe nur 
noch etwa 3V/Zelle, also gesamt ca 12V. Da wird es mit einem 
nachgeschalteten Stepdown schon sehr grenzwertig!

von Thorsten Prezetak (Gast)


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Wenn Du Relais vorschlägst meinst Du aber ein Solid-State-Relais, oder ?
Die Umschaltung sollte ja schon relativ zügig erfolgen.
Was wäre mit Triac ?

von Thorsten Prezetak (Gast)


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Ichbin schrieb:
> Ich hab jetzt das zweite Drittel des Threads ausgelassen...
> Wenn die USV für einen Server sein soll, sollten auch die Akkus lange
> zuverlässig funktionieren!
> Dazu würde ich als allererstes mal von den immer wieder enannten
> max4,2V/Zelle runter auf Beispielsweise 4V. Damit "verschenkst" Du zwar
> knapp 20% an Akkukapazität,kannst die Akkus in 3S3P dafür aber direkt an
> den 12V Laden. wenn Dein Server aber schon bei <11V schlapp macht geh
> eben auf 16V und 4S2P. Die Akkus werden es dir mit deutlich längerer
> Lebensdauer danken. Eine fertige Schutzschaltung, gibts bei ibäh um
> kleines Geld, mit den gewohnten 4,25V Sicherhetsabschaltung würde ich
> trotzdem dran machen falls mal etwas "durchgeht".

Letzter Stand ist eigentlich, dass ich Hochstrom-NiMh´s nehme ... 12 
Stück an der Zahl mit ca. 3000mAh.
Das reicht für knapp 30min, der Server brauch aber nur 6min zum Shutdown 
der VMs und dann sich selbst.

von Stefan F. (Gast)


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> Die Umschaltung sollte ja schon relativ zügig erfolgen.

Du wirst problemlos Relais finden, die mit 100Hz oder mehr umschalten 
können. Schwieriger ist es, den Ausfall der Netzversorgung rechtzeitig 
zu erkennen, bevor die Ausgangsspannung des 19V Netzteils auf zu wenig 
abgesackt ist.

Vielleicht solltest du eher die Eingangsspannung (also die 230V direkt) 
überwachen. Kann man durchaus mit einem Relais machen.

> Was wäre mit Triac ?

Für Gleichstrom ungeeignet und außerdem wegen den 1-2V Verlusten wenig 
attraktiv.

von Thorsten Prezetak (Gast)


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Stefan U. schrieb:
> Du wirst problemlos Relais finden, die mit 100Hz oder mehr umschalten
> können. Schwieriger ist es, den Ausfall der Netzversorgung rechtzeitig
> zu erkennen, bevor die Ausgangsspannung des 19V Netzteils auf zu wenig
> abgesackt ist.
>
> Vielleicht solltest du eher die Eingangsspannung (also die 230V direkt)
> überwachen. Kann man durchaus mit einem Relais machen.

Da ist was dran !

von Ichbin (Gast)


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Die 12 NiMH sind auch erst bei 12V fast leer.
Dazu stellt sich mir die Frage wie die die Dauerladung bzw. das dauernde 
Vollhalten wegstecken. Bei LiIon fließt irgendwann kein Strom mehr. Bei 
12 in Serie geschalteten NiMH ist die Vollerkennung aufgrund der 
Toleranzen der Zellen recht schwierig. Ein konstanter Spannungspegel 
scheidet da meines Wissens nach aus.
Wir hatten mal Akkugepufferte Bedienpanels von Siemens. In denen waren 9 
NiMh in Serie geschaltet welche durch einen MAX712 geladen und gepuffert 
wurden. Die Akkus waren jeweils spätestens nach etwa drei Jahren fertig. 
Das zeigte sich aber immer erst dann wenn man die Geräte mal brauchte 
und an einer anderen Station anstecken musste.
Daher halte ich von NiMh nichts im Dauerbetrieb.
Das Beste, aber auch teuerste wären meiner Meinung nach LiFePo welche 
von A123 erstmalig auf den Markt kamen. Diese haben zwar eine geringere 
Nennspannung(3,2V) als LiIon(3,7V) aber dafür auch eine geringere 
Volladeschwelle mit ca 3,6V und somit geringere Spreizung der Spannung 
zwischen voll und leer. Die Autoindustrie setzt diese Zellchemie 
mittlerweile auch teilweise ein wo es auf den Preis nicht so sehr 
ankommt wenn sie unbedingt Gewicht sparen müssen oder wollen.
Aber auch hier gilt: Nicht ganz randvoll laden verlängert die 
Lebensdauer erheblich.

von Thorsten Prezetak (Gast)


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Der NiMh-Laderegler hat einen LTC4010.

Im Grunde bin ich da noch recht flexibel bei der Auswahl der 
Ladeschaltung.
In der Handhabung sind die NiMh einfacher, aber auch nicht so langlebig 
und nur halb so teuer wie die Li-Ion oder Li-Po.

Die geplante Umsetzung würde für NiMh ca. 100€ verschlingen, für 
Li-Ion/Li-Po ca. 145€. Wenn man jetzt bedenkt, dass die NiMh vlt. nur 
zwei Jahre halten, wäre Li-Ion/Li-Po schon was wieder interessanter.

Möchte aber keine Löschanlage im Serverschrank installieren wollen :D

von Thorsten Prezetak (Gast)


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Diese Schaltung werde ich integrieren:

http://files.elv.de/service/manuals/LM16/65821_LM16_KM_G_060105.pdf

Universal-Lademodul für 1–16 NC/NiMH-Zellen

von Thorsten Prezetak (Gast)


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Sollte funktionieren, oder ?

von Luca E. (derlucae98)


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Bei R12 und R13 ist Widerstand wohl zwecklos...

von Thorsten Prezetak (Gast)


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Nee, die dienen dem IC ... 110k sind 12 Zellen.

von Thorsten Prezetak (Gast)


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Luca E. schrieb:
> Bei R12 und R13 ist Widerstand wohl zwecklos...

Bin bei einem Anschluss verrutscht ... anbei die Korrektur

von Ichbin (Gast)


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Und bis das Relais abgefallen ist ist der Server wahrscheinlich schon 
aus. Warum nicht eine einfache Diode einsetzen? Die speisenden 24V 
liegen ja höher als die Ladespannung der Akkus.

von Thorsten Prezetak (Gast)


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Ichbin schrieb:
> Und bis das Relais abgefallen ist ist der Server wahrscheinlich
> schon
> aus. Warum nicht eine einfache Diode einsetzen? Die speisenden 24V
> liegen ja höher als die Ladespannung der Akkus.

Das Rise Down Time vom SNT liegt bei 3s.
Das Relais wird über die 230V angesprochen und hat eine Rückfallspannung 
von 0,2*Un ... also 184V.
Das SNT hat aber eine Range von 90-264V.

Also würde das Relais abfallen, bevor sich das SNT wegschaltet.

von Thorsten (Gast)


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So schaut es bis jetzt aus ... ich habe eine 15V-Spannungsversorgung 
(150W) gewählt, damit der Sprung beim Umschalten nicht zu groß ist. Über 
Netzbetrieb 14,4V, genauso wie über Akkubetrieb (jeweils abzgl. 0,25V).
Der LiPo-Laderegler braucht 20-28V, also StepUp von 14,4V auf 24V 
(fest). Belastbarkeit StepUp 3A, Ladestrom 1,5A.
Die beiden Dioden zur Umschaltung vertragen 10A.

Irgendwelche Anregungen oder etwas, was ich nicht bedacht habe ?

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