Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Step-Up-Converter gesucht von AA/AAA Batterie auf 5 bizw. 8V


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von Schlaumy W. (schlaumy)


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Hallo!


Ich möchte einen DC-DC-Wandler bauen, der aus der Spannung einer AA- 
oder AAA-Batterie (also irgendwas unterhalb von 1,5V) eine Spannung von 
5V bzw. 8V macht. Belastung sollte im Bereich von 100mA liegen.

Ich hab jetzt schon recht viel recherhiert, aber einfache Lösungen bzw. 
Lösungen, die mit so einer kleinen V_In zurechtkommen, habe ich bis 
jetzt nicht gefunden.

Einzig der Baustein LT1617-1 scheint bisher zu passen, aber vielleicht 
kennt Ihr einen noch eleganteren Weg.

Ich kann mich an meinen letzten Walkman von Aiwa erinnern, der mit einer 
einzigen AA-Batterie betrieben wurde und diese Batterien wirklich 
ausgesaugt hat, bis nichts mehr drinnen war. Und bis zuletzt ohne 
Einbrechen der Bandgeschwindigkeit funktioniert hat. Echt erstaunlich. 
Genau sowas möchte ich bauen.


Lg, Schlaumy

von THOR (Gast)


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Der Joule Thief saugt die Batterien richtig gut aus, hat aber einen 
nicht extrem guten Wirkungsgrad.

Der MCP1640 saugt ne Alkaline auch gut aus und müsste mit 100mA 
klarkommen.

von HildeK (Gast)


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8V / 100mA output bei min. 1V Input heißt mit eta = 70% im Schaltregler 
1.15W, so dass du bei 1V rund 1,15A liefern musst und bei 1.5V immerhin 
noch 760mA.
Wie lange macht das die AAA? Macht die das überhaupt?

von Stefan ⛄ F. (stefanus)


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Ich denke, dass das nur mit AA Batterien klappen wird.
Enrsprechende Step-Up Wandler habe ich des öfteren bei Amazon gesehen.

https://www.amazon.de/Boost-Modul-TOOGOO-Stuecke-Konverter-Anschluss/dp/B01E8K23G6/ref=sr_1_5?ie=UTF8&qid=1488556515&sr=8-5&keywords=step-up+5v

von THOR (Gast)


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Erfahrungsgemäß haben Schaltwandler bei etwa 80% ihres Nennstroms den 
maximalen Wirkungsgrad was heisst, dass die 600mA Module bei 100mA nicht 
allzu effizient sind.

Ohne den IC Typ zu kennen kann ich natürlich nicht belegen ob das hier 
zutrifft.

von Wolfgang (Gast)


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Schlaumy W. schrieb:
> Belastung sollte im Bereich von 100mA liegen.

Die Belastung der Batterie oder ddie Belaustung am Ausgang vom Wandler?

von THOR (Gast)


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Mh, ich sehe gerade dass der MCP1640 bei 0,8V Vin die 100mA nicht mehr 
ganz packt (gut, die Alkaline auch nicht mehr) und zudem der 
Wirkungsgrad stark runtergeht.
Mit dem IC lutscht man die Batterie vermutlich so auf 1,1V runter aber 
nicht richtig leer.

Zum Verhalten von Alkaline (aber nix überraschendes):

www.ti.com/lit/an/slva194/slva194.pdf

von Patrick J. (ho-bit-hun-ter)


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Hi

Mit 'etwas' Lieferzeit gibt's 0,9V-5,0V -> 5V bei
eBay: 121668472252

MfG

von Wolfgang (Gast)


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Schlaumy W. schrieb:
> Einzig der Baustein LT1617-1 scheint bisher zu passen, aber vielleicht
> kennt Ihr einen noch eleganteren Weg.

Den Artikel Versorgung aus einer Zelle hast du gesehen?

von Schlaumy W. (schlaumy)


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Danke für Eure tollen Beiträge!
Und Danke für den letzten Hinweis, der Bericht ist wirklich sehr 
aufschlussreich.

Lg, Schlaumy

von Hartmut  . (rio71)


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gugg dir die mal an... nen auszug aus meiner 
idee-sammelsurium-textdatei.. :-)
MT3504-50T ; intern ; synchron ; 0,9 - 5 V ; 0,2 ohm ; 5 Vout ; 1A ; 12 
µA ; 3Pin
SP6641B-5.0V ; intern ; 0,9 - 4,5 V ; 0,3 ohm ; 1,0 A ; 10,25 µA ; 5Pin
APW7079 ; intern ; synchron ; 0,9 - 5,5 Vin ; 80% ; 0,6A ; 0,3 ohm ; 208 
kHz ; 3Pin
AX5505 ; intern ; 0,8 - 5 V ; 0,6 ohm ; 77% ; 125 kHz ; 13 µA ; synchron 
; 3Pin ;
QX2304 ; intern ; synchron ; 0,8 - 3,6 V ; 300 kHz ; 0,8 A ; 85% ; 15 µA 
; 3Pin
AX5502 (AX5503) ; intern ; 0,6 - 5,0 Vin ; 77% ; 0,85 ohm ; 150 kHz ; 22 
µA ; 3Pin
AIC1638-50CZ ; intern ; 0,8 - 8 Vin ; 5 Vout ; 75% ; max 0,6 A ; 0,95 
ohm ; 105 kHz ; 15 µA ; 3Pin
AIC1642-50 ; intern ; 0,9 - 8 V ; 5,0 Vout ; 75 % ; 105 kHz ; 1,9 ohm ; 
15 µA ; 3Pin
HT7750SA ; intern ; synchron ; 0,7 - 6,0 Vin ; 500 kHz ; 80% ; 3Pin ; 13 
µA ;
HT7750A ; intern ; 0,7 - 6,0 Vin ; 200 kHz ; 75% ; 3Pin ; 13 µA ; 3Pin

von Schlaumy W. (schlaumy)


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Hallo!

@Hartmut: Echt tolle Liste- leider bekommt man die Teile nicht, 
scheinbar alles China, alles ab 1k-Bestellung.

Ich hab mich für den LT1615 entschieden - den kann man auf Neuhold 
kaufen, und der tut auch das, was ich brauche. Für erste Versuche wird 
der reichen - mal schauen, wie tief man die Batterie wirklich auszuätzen 
kann.

Achja: Kennt Ihr ein sinnvolles Modell für das Verhalten einer Batterie, 
also auch transient? Nicht nur Leerlaufspannung und Innenwiderstand.

BTW: Ich habe auf einer Herstellerseite von Batterien - denke, es war 
Duracell - gelesen, dass der Innenwiderstand einer Batterie 0,15 Ohm 
beträgt. Ist das realistisch?

LG,
Schlaumy

von Mampf F. (mampf) Benutzerseite


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Schlaumy W. schrieb:
> Ist das realistisch?

Soweit ich weiß, kann man den Innenwiderstand von Spannungsquellen auch 
messen ...

z.B.: 
http://www.hobby-bastelecke.de/grundlagen/spannungsquellen_innenwiderstand.htm

von Stefan ⛄ F. (stefanus)


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Der Innenwiderstand hängt sehr stark vom Entladezustand der batterie ab.

von Schlaumy (Gast)


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Klar kann man den messen. Ist nur für Frage, ob man Mist misst.

von Boris O. (bohnsorg) Benutzerseite


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Ich verwende gern den MCP16251, da er auch bei geringer Leistung noch 
ausreichend effizient ist – mir ist nicht ganz klar ob 100mA Eingangs- 
oder Ausgangsstrom von dir gefordert werden. Linear Technology hat noch 
den LT1302 im Sortiment. Allerdings pflichte ich allen Vorrednern bei, 
den Eingangsstrom zu bedenken, um aus 1,5V 5V und mehr zu machen.

Ansonsten kannst du die Stromversorgung auch aufteilen und Logik oder 
Steuerung mit geringem Strombedarf direkt aus zwei Batterien speisen und 
eine größere Last aus einem Schaltregler, der bei Bedarf anspringt. Es 
ginge auch mit einem Pufferkondensator, falls die Last nur kurz in einem 
recht weiten Bereich betrieben werden kann (bspw. ein kurzer Sendeimpuls 
aus einem 10.000µF-Puffer mit Abfall von 6V auf 3V).

von Thomas B. (thombde)


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Man braucht die Spannungsquelle oder Batterie nur belasten.
(zB Hochlastpoti)
Bei der am höchsten abgegebenen Leistung (P) ist der Lastwiderstand = 
Innenwiderstand.

Edit:
Allerdings finde ich die Frage auch seltsam.
100mA bei 5-8V mach  0,5W-0,8W.
(Wirkungsgrad nicht berücksichtigt)
Lange wird  die Batterie das nicht liefern.
Oder ist das der Spitzenstrom?

: Bearbeitet durch User
von Lothar M. (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite


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Thomas B. schrieb:
> Bei der am höchsten abgegebenen Leistung (P) ist der Lastwiderstand =
> Innenwiderstand.
Dieser Wert gilt aber nur einmalig genau zum Zeitpunkt der Messung...

von Thomas B. (thombde)


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Lothar M. schrieb:
> Thomas B. schrieb:
>> Bei der am höchsten abgegebenen Leistung (P) ist der Lastwiderstand =
>> Innenwiderstand.
> Dieser Wert gilt aber nur einmalig genau zum Zeitpunkt der Messung...

Stimme ich Dir zu :)

Aber man hat wenigstens einen Anhaltspunkt bei neuer Batterie
was den Spitzenstrom angeht.

Er sollte lieber mit 2 x AA arbeiten, das würde die Sache wesentlich 
vereinfachen.
In Bezug auf Bauteilauswahl und Wirkungsgrad.

Gruß
Thomas

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