Li Ion Ladegerät - Mosfet

Daniel Kehr Gast #4549005
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Hey,

ich habe ein Li-Ion Ladegerät für 2 (in Reihe) 18650 Akkus aufgebaut.

Der Ladecontroller ist ein MCP73844.
Im Grunde funktioniert das Ganze auch super, allerdings find ich den 
Mosfet etwas sehr warm. Evtl ist es ganz normal, evtl könnt ihr mir aber 
auch helfen eine andere Lösung zu finden.

Hier kurz die Daten:
LadeController: MCP73844 ( 
http://www.produktinfo.conrad.com/datenblaetter/1000000-1099999/001085513-da-01-en-IC_CONTROLLE_MCP73844_840I_MS_MSOP_8_MCP.pdf 
)

Der Aufbau ist wie im Datenblatt-Beispiel auf der ersten Seite, nur der 
0.1uF Tantal wurde ersetzt durch eine 0.47uF Tantal und der Mosfet ist 
ein IRF9Z34N.

Die exakte Temperatur konnte ich leider nicht messen. Da ich den Mosfet 
aber durchaus etwas höher dimensioniert habe, dachte ich ihn zumindest 
zwei Sekunde berühren zu können ohne mir die Finger zu verbrennen.

Ich hab jetzt mal einen 13 K/W Kühlkörper drauf gesetzt und kann ihn 
damit auch wieder anfassen. Allerdings waren die Akkus beim testen sehr 
voll und somit, würde ich mal vermuten, wurde nicht der gesamte 
Ladestrom genutzt.

Liebe Grüße
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Dirk K. #4549086
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Dass der Transistor heiß wird, ist im LDO - nichts anderes stellt das 
Dingen dar - zu erwarten. Kommt auch darauf an, womit du die Schaltung 
speist.
Vielleicht mit der Speisung etwas dichter an die gewünschte 
Ladeschlussspannung gehen, 10V wären ganz gut.
[Die Einzelzellen-Lader müssen ja auch nur meist die 5V von USB auf 3.0V 
(entladener Akku) bringen - beziehungsweise als 
Konstantstromquelle/-senke eben die Energie verbrennen. Das also 
verdoppeln, und du müsstest im erträglichen Bereich bleiben ;) ]

Optimieren geht halt in Form der Eingangsspannung. Gegebenenfalls einen 
ausreichend belastbaren Schaltregler auf 10V davorsetzen. Kühlkörper 
hast du schon, sonst wäre noch Zwangskühlung denkbar.

Edit: Sehe grad im DB ( 
http://ww1.microchip.com/downloads/en/DeviceDoc/21823D.pdf ), du kannst 
den Schaltregler auf 9V vorregeln lassen, Vin 8,7-12V. Was heißt bei dir 
"die Akkus waren sehr voll beim Laden"?
An Balancing hast du auch gedacht und dafür eine Schaltung 
entworfen/dazugebaut?
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richi Gast #4549103
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Du betreibst die Ladeschaltung mit 5V?

Woraus bestehen die beiden 10uF-Cs jew. am Ein- und Ausgang?
(Elko, Kerko, ... ?)


Daniel Kehr schrieb:
> Der Aufbau ist wie im Datenblatt-Beispiel auf der ersten Seite, nur der
> 0.1uF Tantal wurde ersetzt durch eine 0.47uF Tantal

Warum?



Daniel Kehr schrieb:
> der Mosfet ist
> ein IRF9Z34N.

Hat er zufällig eine wesentlich höhere Gate-Kapazität als der empfohlene 
MOSFET?
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Daniel Kehr Gast #4549104
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Sehr voll heißt so ca. 90% geladen.
Komm leider nicht direkt an die Akkus heran, da sie schon fest verbaut 
sind.
Müsste das Gerät erst wieder zerlegen :)

Aber danke schonmal für die Antwort.
Ich lass die Akkus gerade ein bisschen entladen und teste mal mit 
niedrigerer Eingangs-Spannung.
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richi Gast #4549112
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richi schrieb:
>> ein IRF9Z34N.
>
> Hat er zufällig eine wesentlich höhere Gate-Kapazität als der empfohlene
> MOSFET?

Den Punkt würde ich unbedingt klären. Wenn der IRF eine viel größere 
Gate-Kapazität hat, kann er nur wesentlich langsamer umgeladen werden - 
dann ist er durchschnittlich länger im Zwischenbereich zw. AN und AUS 
und erwärmt sich dabei viel stärker als im reinen Schaltbetrieb.
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Daniel Kehr Gast #4549124
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richi schrieb:
> Du betreibst die Ladeschaltung mit 5V?
Nein mit 12V (muss ja auf 8.4V laden). Hab jetzt aber auf 9V gewechselt.

> Woraus bestehen die beiden 10uF-Cs jew. am Ein- und Ausgang?
Elko

>> Der Aufbau ist wie im Datenblatt-Beispiel auf der ersten Seite, nur der
>> 0.1uF Tantal wurde ersetzt durch eine 0.47uF Tantal
>
> Warum?
>
Öhm. Hab die Schaltung vor längerer Zeit zusammengestellt. Müsste ich 
jetzt nochmal nachschauen. Glaube der Reguliert die Ladezeit bevor der 
Controller auf Timeout schaltet und die Akkus haben 3400mAh. (glaube so 
war das)

>> der Mosfet ist
>> ein IRF9Z34N.
>
> Hat er zufällig eine wesentlich höhere Gate-Kapazität als der empfohlene
> MOSFET?
Empfohlen werd da ja für meine Fall nix, aber soweit ich das im 
Datenblatt erkennen kann ist die Kapazität sogar deutlich geringer.
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Daniel Kehr Gast #4549127
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Dirk K. schrieb:
> Edit: Sehe grad im DB (
> http://ww1.microchip.com/downloads/en/DeviceDoc/21823D.pdf ), du kannst
> den Schaltregler auf 9V vorregeln lassen, Vin 8,7-12V. Was heißt bei dir
> "die Akkus waren sehr voll beim Laden"?
> An Balancing hast du auch gedacht und dafür eine Schaltung
> entworfen/dazugebaut?

Jo, Balancer ist verbaut und ich teste auch gerade mal mit 9V (Akku ist 
zwar auch wieder sehr voll, aber dann kann ich es immerhin gut 
vergleichen) und es ist deutlich kühler. Handwarm :)

Hätte ich eigentlich auch selber drauf kommen können.

Vielen Dank. Hat geholfen :D
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hinz Gast #4549146
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richi schrieb:
> Wenn der IRF eine viel größere
> Gate-Kapazität hat, kann er nur wesentlich langsamer umgeladen werden -
> dann ist er durchschnittlich länger im Zwischenbereich zw. AN und AUS
> und erwärmt sich dabei viel stärker als im reinen Schaltbetrieb.

Der wird da nicht im Schaltbetrieb verwendet.
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