Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Trennung zweier unterschiedlicher Spannungsquellen


von Jens E. (weiss_nix)


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Hallo zusammen,

ich habe mir einen LED- Strahler gebaut (Punktleuchte für Fotos).
Diese wird wahlweise über 6xAA- Batterien, oder andere Quellen versorgt.
Die anderen Quellen können ein Netzgerät, Oldtimer (6V), oder im andern 
Extrem ein laufender LKW (29V) sein.
Das ganze wird dann über einen DC-DC Wandler in 10,2V für die LED’s 
gebracht.
Jetzt zu meinem eigentlichen Problem.
Ich möchte verhindern das den AA- Batterien etwas passiert, wenn sie 
noch eingelegt  sind und eine externe Versorgung angeschlossen wird.
Eine Diode will ich nicht nehmen, da ich die Batterien ohne hin schon 
ziemlich Quäle (kurz vorm Abschalten bei 5,4V müssten es etwa 3,8A sein) 
und ein weiterer Spannungsabfall macht es ja nicht besser.
Dementsprechend sollte die Schaltung durch das Anschließen der anderen 
Quelle versorgt werden.
Bei der Suche nach einer simplen und günstigen Alternative stehe ich 
aber irgendwie auf dem Schlauch. Ich scheitere immer wieder an dem 
"großen" Spannungsbereich von 6V – 29V
Das Sinnvollste was mir bisher eingefallen ist, ist die Schaltung im 
Anhang. Wirklich glücklich bin ich damit aber nicht. Zumal ich noch 
nichts gerechnet habe und mir nicht wirklich sicher bin ob sich eine 
Relais – Vorwiederstands – Z-Dioden – Kombination findet die 
funktioniert (der Kondensator soll nur die Spitze abfangen bevor das 
Relais geöffnet hat).
Ich wäre wirklich dankbar wenn jemand ne Idee hat.

von Sascha (Gast)


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Es gibt bei Ebay StepUp/StepDown Converter, die haben zwar einen leicht 
kleineren Wirkungsgrad gegenüber einem StepUp oder StepDown, aber kommen 
dafür mit allen möglichen Eingangsspannungen zurecht.

http://www.ebay.de/itm/LTC3780-Automatic-Lifting-Pressure-Constant-Voltage-Step-Up-Step-Down-10A-130W-/141908284420?hash=item210a649404:g:6UUAAOSwx-9WxspI

Sowas zum Beispiel. Gibts auch für 10€, dann aber nur 2A.

Statt AA-Batterien könnte man auch ein Li-Ion Akkupack nehmen.

von Dominik J. (d-r-j)


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Wie wäre ein einfacher Umschalter?
Einfach zwischen Batterie und externer Versorgung umschalten.
Bei einem Schalter mit 3 Stellungen könnte man zwischen
Batterie/Aus/Ext. Versorgung umschalten.


simpel und günstig.

von Noch einer (Gast)


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Gibt auch Steckbuchsen mit eingebautem Umschalter. Kabel einstecken 
schaltet die Batterie aus.

von Georg (Gast)


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Jens E. schrieb:
> ob sich eine
> Relais – Vorwiederstands – Z-Dioden – Kombination findet

So wie du sie geschaltet hast bestimmt nicht - am Relais liegt immer die 
volle Spannung und Widerstand und Diode sind für die Katz.

(Am besten machst du dir eine Platiene, in die du deine Wiederstände, 
Konndensatoren und Inducktivitäten einlöten kannst)

Georg

von Jens E. (weiss_nix)


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Hallo zusammen,
erst mal danke für die Ideen.

@Dominik: An so was Simples wie nen dreistufigen Schalter hab ich noch 
garnicht gedacht. Ich habe ja ohne hin einen drin zum Ein- Aus- 
schalten...

@Georg: Stimmt, der Widerstand müsste vor Relais und Z- Diode, hab mich 
beim zeichnen vertan.

Falls noch jemand ne Idee für ein automatisches Umschalten hat, würde es 
mich trotzdem freuen. Irgendwie nervts mich ja schon das mir für son 
simples Problem keine sinnige Lösung einfällt.

von Jens E. (weiss_nix)


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Hälfte vergessen...

Einen zweiten DC-DC Wandler fände ich etwas übertrieben nur um damit ein 
Relais zu steuern.

An ne Buchse mit Schaltkontakt habe ich auch schon gedacht, allerdings 
kenne ich keine bei der sichergestellt ist, dass der Schaltkontakt 
öffnet bevor der Stromkreis geschlossen ist.

von Michael B. (laberkopp)


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Jens E. schrieb:
> Ich scheitere immer wieder an dem "großen" Spannungsbereich von 6V – 29V

Eben.

Das ist eben eine blöde Entscheidung, wenn man einen ca. 10.2V 
Verbraucher an einer Spannung betrieben will die höher oder niedriger 
sein kann.

Blöde Vorgaben rächen sich halt in unsäglich schlechten Lösungen.

Deine Vorgaben kommen aber auch von abstrusen Vorstellungen.

Es gibt keine 6V Oldtimer mehr, nicht dort wo man eine LED-Lampe 
bräuchte.
Und statt 6 AA Batterien kann man auch 12 nehmen.

Dann hast du nicht bloss halbe Stromaufnahme (keine AA Batterie macht 
sinnvoll 3.8A mit, da sinkt die entnehmbare Lademenge auf weniger als 
1/4tel).

http://data.energizer.com/PDFs/E91.pdf (natürlich geht das Diagramm nur 
bis 2A)

Und dann tun es auch einfache Schottky-Dioden, der Verlust ist 
verschmerzbar, und einfache step down Stromregler und keine unsäglichen 
Buck boost Wandler mit ebenfalls viel zu hohen Schaltströmen.

Komm einfach von deinem unrealistischen Stiefel runter, es mit so 
unsinnigen Spannungsquellen betreiben zu wollen.

Du bist das Problem, nicht die Schaltung.

von ths (Gast)


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PowerPathController heißt das benötigte preiswerte Bauteil. Das Problem 
ist so weit verbreitet, dass verschiedene Hersteller dazu ICs fertigen, 
lieber Laberkopp.

von Michael B. (laberkopp)


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ths schrieb:
> PowerPathController heißt das benötigte preiswerte Bauteil.

Um eine Spannung wahlweise hoch oder runterwandeln zu können ?
Und dabei den Strombedarf aus den Primärzellen reduziert ?

Das ist mir Neu, aber du weisst offenbar mehr als ich, raus damit.

Ich weise darauf hin, daß er mit einer höheren Batteriespannung
erstens die Batterie nicht so überlastet und zweitens mit einer
einfachen Schottky-Diode auskommt.

von ths (Gast)


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Es ging nicht ums hoch- oder runterwandeln, sondern um die Verhinderung 
einer mittleren Katastrophe:

"Jetzt zu meinem eigentlichen Problem.
Ich möchte verhindern das den AA- Batterien etwas passiert, wenn sie
noch eingelegt  sind und eine externe Versorgung angeschlossen wird."

Gerne geschehen. Was höhere Batteriespannungen betrifft: Richtig, aber 
Thema verfehlt.

von Sperrdiode (Gast)


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Jens E. schrieb:
> Hallo zusammen,
>
> ich habe mir einen LED- Strahler gebaut (Punktleuchte für Fotos).
> Diese wird wahlweise über 6xAA- Batterien, oder andere Quellen versorgt.
> Die anderen Quellen können ein Netzgerät, Oldtimer (6V), oder im andern
> Extrem ein laufender LKW (29V) sein.
> Das ganze wird dann über einen DC-DC Wandler in 10,2V für die LED’s
> gebracht.
>
> Ich wäre wirklich dankbar wenn jemand ne Idee hat.

Schalte doch einfach die Batteriespannung mit einem 24V-Relais ab/um! 
Wenn nur 10 V extern hast - reicht das auch, wenn das Relais über eine 
Transistorstufe mit Sperrdiode schaltest - einfacher gehts nun wirklich 
nicht...

von Jens E. (weiss_nix)


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Hallo nochmal,

da es hier gelegntlich in die falsche Richtung geht, will ich noch 
einiges klarstellen.
Wie schon in meiner Einleitung erwähnt, ich bin semiprofessioneller 
Fotograf, das Licht dient der Ausleuchtung bei Fotos.

Michael B. schrieb:
> Das ist eben eine blöde Entscheidung, wenn man einen ca. 10.2V
> Verbraucher an einer Spannung betrieben will die höher oder niedriger
> sein kann.

Der Haken an der mobilen Fotografie ist, man hat selten eine Steckdose 
in der Nähe. Also braucht man unzälige Sonderlösungen, in meinem Fall 
wären es dann mindestens vier (6V)(12V)(24V) (AA), oder eine die mit 
möglichst vielen Bedingungen klar kommt. Abgesehen davon muss man sich 
immer wieder auf die Eigenheiten der verschiedenen Lösungen einstellen.
Aber frei nach Michael,

Michael B. schrieb:
> Du bist das Problem, nicht die Schaltung.

bin ich ja das Problem.

Der Betrieb mit AA's ist für den Fall das keine ander Versorgung möglich 
ist, also die Ausnahme.
Abgesehen davon, wenn man mal hier,
http://www.produktinfo.conrad.com/datenblaetter/1200000-1299999/001221220-da-01-en-PANASONIC_MIGNON_AKKU_ENELOOP_PRO__4ER.PDF

oder hier,
Beitrag "Maximaler Entladestrom von AA-Akkus"

schaut, sind 3,8A nicht ohne, aber weit entfernt von unrealistisch.
Mit einer Absenkung von 2400mAh auf 2200mAh, kann ich für ner Ausnahme 
ganz gut leben.

Dann noch zu

Michael B. schrieb:
> Und statt 6 AA Batterien kann man auch 12 nehmen.
Es handelt sich um vier Leuchten, 48 Zellen sind etwas viel.
Bei der Gelegenheit gleich noch: Ja, ich weiß das es auch andere Akkus 
gibt. Es gibt aber auch hier Gründe, warum ich mich für die 
"schlechteren" entschieden habe.

Michael B. schrieb:
> Es gibt keine 6V Oldtimer mehr, nicht dort wo man eine LED-Lampe
> bräuchte.

Wenn ich runter in die Garage gehe, sehe ich einen...

ths schrieb:
> PowerPathController heißt das benötigte preiswerte Bauteil

Danke, die Teile kannte ich noch nicht, werde ich mich mal mit 
beschäftigten.

von ths (Gast)


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von gibl (Gast)


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Ich hätte den LTC4414 genommen ;)

Der hat zwar den dreifachen Ruhestrom Iqfl (max 60µA vs. 19µA) passt 
aber mit 40V besser zu den geforderten 29V. Aber wenn das tatsächlich in 
Fahrzeugen eingesetzt werden soll muß da sowieso noch eine 
Schutzbeschaltung vorne dran.

Wenn ich den LTC4412 in der Simulation verwende, zeigt sich, dass das 
Einschalten der BBS3002 zu langsam erfolgt (Igsink für Ciss=2*13nF). Die 
müsste man dann auch anpassen - und zwei sind erforderlich, da die 
Batteriespannung auch höher als die externe Versorgung sein kann.

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