Laternenbatterie 6V auf 5V

Auto Step up / down Buck Boost DC-DC Schalt Spannungregler einstellbar 
1,25-30V

http://www.ebay.de/itm/Auto-Step-Up-Down-Buck-Boost-DC-DC-Schalt-Spannungregler-einstellbar-1-25-30V-/351792646487?hash=item51e879c957:g:BZwAAOSwRgJXlhls

mati schrieb:
> ich benötige eine 5V Spannungsversorgung für einen AVR aus einer 6 V
> Laternenbatterie (4R25). Der benötigte Strom für die Schaltung sind max.
> 0,5 A.
>
> Ein Spannungsregler wie der 7805 benötigt mindestens 8V
> Eingangsspannung.
>
> Welche (möglichst einfachen) Alternativen könnt Ihr mir empfehlen, um
> die benötigte Spannung zu erzeugen?

Gar keine.

Wie kommst du auf die abstruse Idee, eine Laternenbatterie hätte 6V ?

Das hat sie vielleicht im Geschäft,
während der Benutzung fällt aber die Spannung von 6V auf 3.6V.

Damit müsstest du die Spannung rauf- und runterwandeln um auf 5V zu 
kommen.
Damit ist die Lösung nicht mehr einfach.

Eine fertige Platine wie die vorgeschlagene
http://www.ebay.de/itm/281976123997?clk_rvr_id=1165234508317&rmvSB=true
ist wohl das einzige was bleibt.

Die Leerlaufspannung von neuen Batterien ist immer höher als die 
Nennspannung.
Die haben ja auch einen Innenwiderstand. Bei Belastung geht’s dann 
runter.
Das sollte man beachten, vor allem wenn der µC mal schläft.

Manfred schrieb:
> Bei einer fabrikfrischen Kombination aus 4 Alkalizellen sind bis zu 6,6V
> zu erwarten - damit wäre man mit einer Diode noch immer zu weit oberhalb
> 5 Volt.

Genau, bei einer Fabrikneuen Zelle messe ich gut 1,6V.

Gruß
Thomas

Thomas B. schrieb:
> Manfred schrieb:
> > Bei einer fabrikfrischen Kombination aus 4 Alkalizellen sind bis zu 6,6V
> > zu erwarten
>
> Genau, bei einer Fabrikneuen Zelle messe ich gut 1,6V.

Manfred schrieb Alkalizellen.

Manfred schrieb also irgendwas hier völlig unpassendes.

Denn eine 4R25 ist Zink Kohle.

Aber wen interessiert schon die Fragestellung des Originalposters, wenn 
man einfach mal sein Halbwissen loswerden kann.

Auch Zink Kohle bringt im Laden etwas mehr als 6V. Aber nicht mehr nach 
1% Benutzung.

http://www.produktinfo.conrad.com/datenblaetter/600000-624999/615790-da-01-en-BATTERIE_LATERNEN_SPEZIAL_TROCKEN_6V.pdf

mati schrieb:
> Lt. Datenblatt fällt bei einer Entladung über 110 Ohm Last die Spannung
> erst nach ca. 65h auf unter 5V. 3.6 V ist die End-Point Voltage, welche
> die Batterie bei der Berechnung am Ende der Nutzungsdauer noch hat (bei
> 110 Ohm nach 155h).

Sehr richtig. Alle (low drop) Regler würden die Batterie also zu maximal 
1/3 ausnutzen. Mit einer ordentlichen Schaltung (die die Batterie bis 
3.6V nutzt) könnte man also mit einer wesentlich kleineren (und 
billigeren) Batterie auskommen.

Manfred schrieb:
> Dir ist schon klar, dass im Jahre 20xx diese Bauform auch als LR im
> Handel ist?

Ich lese einfach, was mati schreibt, und ignoriere nicht die Tatsachen, 
um mir meine Welt mit alternativen Fakten zurechtzubiegen.

Erich schrieb:
> möglicherweise werden von der 4 x 1,5 Volt Batterie die letzten 3%
> nicht mehr nutzbar sein.

Wie kommst du auf 3%? Es sind eher 60% wenn man auf 5V Ausgangsspannung 
besteht. Man könnte natürlich auf 3.3V gehen, was den meisten AVR auch 
reicht. Dann wäre ein LDO eine mögliche Lösung. Aber vielleicht braucht 
andere Peripherie ja wirklich 5V. Oder der Strombedarf ist hoch genug, 
daß sich ein Schaltregler lohnt.

Ist hier aber alles bereits mehrfach durchgekaut worden.

So oft, daß sich sogar jemand die Mühe gemacht hat, das im Artikel
Versorgung aus einer Zelle zusammenzufassen.

mati schrieb:
> Der benötigte Strom für die Schaltung sind max.
> 0,5 A.

Du meinst den Strom für den Lastkreis.
Der µC wird weitaus weniger benötigen.
Ich habe mir angewöhnt den Lastkreis von der µC-Stromversorgung zu 
trennen.
Spart viel Ärger u. verheizte Energie im LDP.

Ich meinte natürlich, verheizt weniger Energie im Spannungsregler.

Hi

> Der benötigte Strom für die Schaltung sind max 0,5 A.

Da lese ich nicht, daß der µC die Ampere fressen soll - großzügig 
verteilen: ja, sogar ganz bestimmt

Nimm einen Auf/Ab-Wandler, damit bekommst Du die Batterie fast so leer, 
daß Du nur noch Neue nachwerfen musst.

MfG

Ein gut erhältlicher 1A-Low-Drop Linearregler wäre LT1086 oder LM1086.
Die gibt es in Festspannung und einstellbar. Für höhere Ströme auch noch 
als 1085 und 1084.

mati schrieb:
> Ich werde wohl zunächst mit einer einfachen Diode zur Reduzierung um
> 0,7V antreten

Meine Güte. Wie lange wird sich dieser Schwachsinn noch in den Köpfen 
festhalten? An einer Diode fallen keineswegs konstant 0.7V ab. Schon gar 
nicht wenn man Schaltungen der heutigen Zeit daran betreibt, deren 
Stromverbrauch auch mal auf fast 0 fallen kann.

Und zur Spannungsstabilisierung taugt das schon gleich gar nicht, weil 
der Spannungsabfall an der Diode bei höherem Strom höher ist, also genau 
in die falsche Richtung. Low-Drop Spannungsregler, die (bei nicht zu 
viel Strom) mit ein paar Dutzend Millivolt auskommen, gibt es für 
kleines Geld an jeder Straßenecke.

Eine Maximalspannungsbegrenzung lässt sich mit MOSFET und Zenerdioden 
realisieren.
Ein einfacher Lowdropregler für wenige mA geht mit Feldeffekttransistor 
und Bipo-Transistor  (kostet 50 Cent)
Alles diskret und billig.
Für den µC reicht das auch.

Stefan U. schrieb:
> Dieser Thread wird mir langsam zu trollig. Ich klinke mich hiermit aus.

Der Thread war schon lange trollig, weil der TO sich nicht mal mit 
seiner eigenen Schaltung und dem µC auskennt.

Michael B. schrieb:
> Ebay-Artikel Nr. 281976123997

Interesssant! Elcher Chip ist auf der Platine verbaut?
S7V7F5 ist leider nur die Pololu-Bezeichnung des kompletten Moduls!

Wolfgang schrieb:
> Das hört sich jetzt nicht nach bistabilen Relais an.
>
> Falls ich richtig liege, wäre die nächste Frage, ob du sicher bist, dass
> ein "leistungshungrige" Schaltung deiner (unbekannten) Verbraucher über
> Relais die richtige Wahl ist, wenn es um Batteriebetrieb geht.

Ok, bistabilen Relais wären jetzt auch eine Möglichkeit für Schaltung.
Auf dein Stichwort hin habe ich festgestellt, dass es schöne bistabile 
3V Relais gibt (Zettler AZ850P2-3), die über einen 2803A unmittelbar vom 
Attiny angesteuert werden können. Die sind von 2,3-7,5 V spezifiziert, 
damit benötige ich gar keine aufwändige Regelung.

Mein Problem ist einfach, dass ich so Mitte der 70er Jahre mit den 
Elektro-Basteleien aufgehört habe und mich nun langsam wieder 
einarbeite, was es inzwischen alles gibt.

Eigentlich wollte ich mit meiner Frage nur lernen, wie ich am 
günstigsten von 6V auf 5V komme. Da einige netterweise gern eine 
Komplettberatung machen möchten, hier eine Beschreibung der 
Aufgabenstellung:

Auf einen Knopfdruck hin soll ein Licht angehen und eine Durchsage per 
Lautsprecher gemacht werden. Nach ca. 3 Minuten soll das Licht wieder 
ausgehen und sich die Schaltung möglichst komplett von der Batterie 
trennen. Die Schaltung wird autark von einer Batterie gespeist, welche 
nur alle 6 Monate gewechselt werden kann. Der genannte Schaltvorgang 
findet nur ca. 3-5 mal die Woche statt.

Hierzu hatte ich mir vorgestellt, dass der Knopfdruck ein Relais mit 
Selbsthaltung oder Bistabil auslöst, welches die Schaltung mit der 
Batterie verbindet. Ein Soundmodul spielt den Text ab, das Licht wird 
über mehrere LED erzeugt. Nach Ablauf der Zeit soll vom AVR über ein 
zweites Relais die Selbsthaltung aufgehoben (oder die zweite Spule des 
bistabilen Relais ausgelöst) werden, so dass die ganze Schaltung wieder 
von der Batterie getrennt ist und stromlos auf den nächsten Knopfdruck 
wartet.

Matthias T. schrieb:
> Mein Problem ist einfach, dass ich so Mitte der 70er Jahre mit den
> Elektro-Basteleien aufgehört habe und mich nun langsam wieder
> einarbeite, was es inzwischen alles gibt.

OK. Das ist ja nicht schlimm.

> Eigentlich wollte ich mit meiner Frage nur lernen, wie ich am
> günstigsten von 6V auf 5V komme. Da einige netterweise gern eine
> Komplettberatung machen möchten

Das hat weniger mit unserem Willen zu tun als damit, daß man ohne 
Kenntnis des Drumherum eigentlich gar nichts so recht raten kann.

> Auf einen Knopfdruck hin soll ein Licht angehen und eine Durchsage per
> Lautsprecher gemacht werden. Nach ca. 3 Minuten soll das Licht wieder
> ausgehen und sich die Schaltung möglichst komplett von der Batterie
> trennen. Die Schaltung wird autark von einer Batterie gespeist, welche
> nur alle 6 Monate gewechselt werden kann. Der genannte Schaltvorgang
> findet nur ca. 3-5 mal die Woche statt.

Und ich nehme an, das ist auch die einzige Energiequelle. D.h. Licht und 
"Lautsprecher" müssen ebenfalls aus der Batterie versorgt werden.

Dann wäre der erste Schritt, mal den Energiebedarf (Leistung*Einschalt- 
zeit) dieser Komponenten auszurechnen und basierend darauf(!) eine 
Energiequelle zu wählen. Die 4LR25 war ja sicher nur so grob über den 
Daumen gepeilt. Womöglich ist ein Li-Ionen Akku ja die bessere Wahl. In 
erster Näherung würde man eine Spannungslage der Versorgung wählen, die 
zum leistungsstärksten Verbraucher paßt. Und die benötigte Spannungslage 
hängt nicht zuletzt auch vom verlangten Schalldruck ab.

> Hierzu hatte ich mir vorgestellt, dass der Knopfdruck ein Relais mit
> Selbsthaltung oder Bistabil auslöst, welches die Schaltung mit der
> Batterie verbindet. Ein Soundmodul spielt den Text ab, das Licht wird
> über mehrere LED erzeugt. Nach Ablauf der Zeit soll vom AVR über ein
> zweites Relais die Selbsthaltung aufgehoben (oder die zweite Spule des
> bistabilen Relais ausgelöst) werden, so dass die ganze Schaltung wieder
> von der Batterie getrennt ist und stromlos auf den nächsten Knopfdruck
> wartet.

Dafür braucht man kein Relais. Und Selbsthaltung schon gar nicht. Ein 
MOSFET kann Soundmodul und LED schalten und braucht fast keine 
Steuerleistung. Ob man den AVR in den (tagelangen) Pausen nur in den 
Tiefschlaf schickt oder ganz ausschaltet, wird man sehen. 
Überschlagsmäßig dürfte Tiefschlaf (~ 1µA) bei weitem ausreichen.

batman schrieb:
> Jo, meine Idee wäre, die Batterie über den MOSFET zu trennen und mit dem
> Taster zu überbrücken, bis jeweils der AVR den MOSFET am Gate
> einschaltet und solange hält, bis das Programm durch ist. Dann trennt er
> sich und alles andere wieder komplett von der Batterie.
> Ruhestromverbrauch=0.

Ich habe hier noch ein sog. "Halbleiterrelais" herumfliegen. Damit werde 
ich mal diese Schaltung aufbauen und testen. Welchen Widerstand hat denn 
der Schaltkontakt eines Halbleiterrelais im stromlosen (offenen) 
zustand? Meine Befürchtung war das dies nicht wie beim mechanischen 
Relais gegen unendlich ist, sondern man doch noch eine merkliche 
Selbstentladung produziert.

Matthias T. schrieb:
> Ich habe hier noch ein sog. "Halbleiterrelais" herumfliegen. Damit werde
> ich mal diese Schaltung aufbauen und testen. Welchen Widerstand hat denn
> der Schaltkontakt eines Halbleiterrelais

"Halbleiterrelais" ist ein weites Feld. Vergleichbar in etwa mit 
"Personenkraftwagen". Das geht vom Triac mit Nulldurchgangsschalter
bis hin zum OptoMOS. Die Eigenschaften differieren entsprechend.

> Ich habe hier noch ein sog. "Halbleiterrelais" herumfliegen
batman schrieb:
> Da mußt du das jeweilige Datenblatt bemühen

Das hatte ich mal von einem Elektronik-Wühltisch gekauft, dabei war nur 
folgendes Blatt (Originalzitat):

> 5V geringen Trigger-Halbleiterrelais, Ausgabe mit resistive Sicherung (240V 2A).
> Es ist ein 1-Kanal-State-Relais-Board Feststoff, der durch eine breite Palette 
von Mikrocontrollern wie AVR, PIC, ARM, SPS, usw. gesteuert werden kann
> Standard-Schnittstelle mit Mikrocontroller angeschlossen werden.

Aber Megaohm klingt nach viel, ich hoffe nur das der darüber anliegende 
Pegel auf der Versorgungsleitung den AVR nicht stört.

Ich werde das einfach mal ausprobieren.

THOR schrieb:
> Und dann brauchst du auch keine Laternenbatterie mehr. Würd mir ja im
> Traum nicht einfallen, sowas für ein neues Design herzunehmen.

> Aber hey. Laternenbatterie. Nach uns die Sintflut.

Was spricht denn gegen eine Laternenbatterie, wenn diese für den 
Einsatzzweck ausreichend ist?

Die Laternenbatterie kostet mich ca. 4 Euro. Bei 7Ah und meinem 
Einsatzzweck (ca. 3-4 mal die Woche 10min Belastung) wird diese das 
geplante halbe Jahr durchhalten. Zink-Kohle ist sowohl in der 
Herstellung, wie auch in der Entsorgung deutlich umweltfreundlicher als 
andere Technologien.

Ob ein Akku das halbe Jahr durchhält und ob er sich danach noch mit 
ausreichender Kapazität laden lässt ist nicht gesagt.

Hi

Achte darauf, daß das Relais DC schalten kann (also auch wieder Öffnen).
Bei den 'Normalen' wird der Null-Durchgang zum Öffnen gebraucht - komt 
bei DC nicht vor, wodurch die Last nicht abgeschaltet werden kann).

@Thor
Hier geht es darum, die Batterie so lange wie möglich leerzulutschen.
Da die Batterie nur alle halbe Jahr getauscht wird (werden kann), spielt 
es keine Rolle, ob der Delinquent total leer oder noch halb voll ist - 
das Ding wird getauscht.

Bei Ladezustand >= 1/2 könnte man über längere Wechsel-Intervalle 
nachdenken, wobei halbjährlich schon sehr wartungsarm ist - und wenn Mal 
drei Leute mehr das Knöpfchen drücken, wäre das 2.te Halbjahr Laufzeit 
wohl zu viel.

MfG

Matthias T. schrieb:

> Die Laternenbatterie kostet mich ca. 4 Euro. Bei 7Ah

Mono-Zellen haben etwa die gleiche Kapazität und Preis.
Da könntest Du eine mehr nehmen und kommst dann ohne
aufwändigen Up/Down-Wandler aus.

> Zink-Kohle ist sowohl in der
> Herstellung, wie auch in der Entsorgung deutlich umweltfreundlicher als
> andere Technologien.

Batterien sollte man so oder so beim nächsten Supermarkt in den
dort aufgestellten Boxen entsorgen. Ich glaube nicht, das Zink-
kohlezellen wirklich soviel umweltfreundlicher als Alkalimangan-
zellen sind. Zumindest ist die Müllmenge 2...3  mal so gross wie
bei Alkali-Mangan.

> Ob ein Akku das halbe Jahr durchhält und ob er sich danach noch mit
> ausreichender Kapazität laden lässt ist nicht gesagt.

Für "Ready-to-use"-Akkus kein Problem.

Matthias T. schrieb:

> Auf einen Knopfdruck hin soll ein Licht angehen und eine Durchsage per
> Lautsprecher gemacht werden. Nach ca. 3 Minuten soll das Licht wieder
> ausgehen und sich die Schaltung möglichst komplett von der Batterie
> trennen. Die Schaltung wird autark von einer Batterie gespeist, welche
> nur alle 6 Monate gewechselt werden kann. Der genannte Schaltvorgang
> findet nur ca. 3-5 mal die Woche statt.

Also genau das gleiche, was man in Form von Glückwunschkarten
fertig kaufen kann. Selbstbau mag ja manchmal ganz nett sein,
a<ber nicht, wenn das fertig erhältliche Produkt deutlich
weniger kostet und der Selbstbau auch technisch aufwändig ist.

mati schrieb:
> AVR ATTINY (1,8-5,5V)
> Soundmodul (3,5-5V, typ. 4,5V)
> Relaisplatine für Mikrokontroller (Aufdruck 5V, Datenblatt habe ich
> keins)
> Leistungs-LEDs (Vorwiderstand wird passend gewählt).

Das kannst du bestimmt auch mit einem LLFet ansteuern und sparst dir ein 
Relais.

Soundmodul, wenn nur an aus und Led,  dann kannst du das ganze mit einem 
Tiny10 und SOT23 Fet's machen und brauchst auch nur eine winzige 
Platine.