Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Step Down für zwei 18650 auf 3.3V


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von Kolja L. (kolja82)


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Moin

Ich würde gerne einen ESP8266-07 an zwei in Reihe geschalteten LiIos 
betreiben.
Bislang habe ich immer Linearregler genutzt, aber jetzt möchte ich die 
kostbare Energie nicht verheizen.

Gibt es da eine Empfehlung von euch?

: Verschoben durch Admin
von Kolja L. (kolja82)


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Achso, der Grund für die Frage hier ist,
dass ich immer nur Liebesregler in dieser Größenordnung finde.
Also bis etwa 300mA

von Tilo R. (joey5337) Benutzerseite


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Der MCP16311 kann 1A ist klein und niedlich und hat einen guten 
Wirkungsgrad.
Wegen der 500kHz PWM-Frequenz will er aber ein anständiges Layout sehen.

von Kolja L. (kolja82)


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Ebay-Artikel Nr. 201465558677

Ist das ein gescheites Layout?

von Dirk K. (dekoepi)


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Was genau hast du vor?
Der ESP läuft mit 3,0V. Warum dann die Akkus in Reihe schalten, auf 
6,0-8,4V gehen? Lieber parallel schalten und dann beispielsweise mit LDO 
arbeiten.

Mit einem 14500er (~900mAh) bediene ich nun bereits vier Monate einen 
ESP, der alle 5 Minuten Temperatur und Luftfeuchte sowie die 
Akkuspannung via Spannungsteiler misst, das per WLAN an einen 
protokollierenden Raspberry schickt und dann den Rest der 5 Minuten 
schläft.

Der MCP1700-30 funktioniert dafür hervorragend und ist sparsam.

Edit: Wenn du jedoch eine Dauerlast fahren willst, der TD6810 ist sehr 
sparsam. http://www.techcodesemi.com/products_info.asp?pid=45 - billig 
auf Aliexpress zu finden (zB 
https://www.aliexpress.com/item/Free-shipping-10pcs-lot-TD6810-SMD-SOT23-5-buck-regulator-DC-DC-Ted-chip-SMD-new/32706779559.html 
). Auch hier mit den beiden Akkus parallel, nicht in Reihe.

: Bearbeitet durch User
von Kolja L. (kolja82)


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Hallo Dirk

Ich brauche die hohe Spannung noch für einen Motor, der ab und zu für 
ein paar Sekunden betrieben werden muss.

Macht wenig Sinn, die Spannung dafür dann wieder up zu steppen, oder?

von Dirk K. (dekoepi)


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Nicht unbedingt, das solltest du ausrechnen. Wie lange und oft läuft der 
Motor, mit welchem Strom? Wenn das nur selten ist, kann es sein, dass 
der µC der Haupt-"Stromfresser" ist und dann eine Optimierung darauf 
sinnvoll ist.

von U. M. (oeletronika)


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Hallo,
> Kolja L. schrieb:
> Ich brauche die hohe Spannung noch für einen Motor, der ab und zu für
> ein paar Sekunden betrieben werden muss.
Es gibt sicher verschiedene Konzepte, die man umsetzen könnte.

Da reicht es evtl., mit einer Ladungspumpe paar große Elkos aufzuladen
oder paar Goldcaps (3...4 Stück) in Reihe. Damit läuft dann der Motor 
die paar Sekunden.
Gruß Öletronika

von Kolja L. (kolja82)


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Wie lange bzw wie oft der Motor laufen wird, ist leider nicht 
vorhersagbar,da er für eine Regelung eingesetzt wird.

Der Motor ist ein Modellbauservo,
welches unter Last ca 15 Sekunden drehen soll.
Bei 6,5V zog er 200mA.
Das wird dann aber ein großer Kondensator.

Also zurück zum eigentlichen Thema.

Ist das Modul aus dem eBay Link brauchbar?
Ein fertiges Modul wäre mir erstmal lieber.
In der "Großserienproduktion" kann ich das Layout dann ja nachbauen.

von Jörg R. (solar77)


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Dirk K. schrieb:
> Nicht unbedingt, das solltest du ausrechnen. Wie lange und oft läuft der
> Motor, mit welchem Strom? Wenn das nur selten ist, kann es sein, dass
> der µC der Haupt-"Stromfresser" ist und dann eine Optimierung darauf
> sinnvoll ist.


Kolja L. schrieb:
> Wie lange bzw wie oft der Motor laufen wird, ist leider nicht
> vorhersagbar,da er für eine Regelung eingesetzt wird.
>
> Der Motor ist ein Modellbauservo,
> welches unter Last ca 15 Sekunden drehen soll.
> Bei 6,5V zog er 200mA.
> Das wird dann aber ein großer Kondensator....

Was spricht denn dagegen einen StepUp bei Bedarf einzuschalten wenn der 
Motor laufen soll? Es gibt StepUp Wandler die eine Enable-Eingang haben 
und im Ruhezustand Strom im uA-Bereich benötigen.

Der Rest der Schaltung bräuchte dann aber keinen Wandler der vielleicht 
nur einen Wirkungsgrad von 80% hätte, ggf. auch darunter.

von Heinz (Gast)


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Nimm für den ESP einen LiFePo4 Akku und nicht Lipo. Ist sicherer und du 
kannst ohne Regler Arbeiten. 3,6V verträgt der ESP und da ist der 
LiFePo4 voll geladen. Entladen würde ich bis 3V. Bei 18650 Zellen bist 
du bei 500mA bei ca. 90 Prozent des Akkus. Für den Motor 2 LifePos, dann 
bist du bei ca 6,6V ich und Voll geladen max 7,2V. Müsste alles passen, 
ist viel sicherer von der Chemie her und du verschwendest gar keine 
Energie, da keine Regler nötig sind.

von U. M. (oeletronika)


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Hallo,
> Kolja L. schrieb:
> Bei 6,5V zog er 200mA.
> Das wird dann aber ein großer Kondensator.
Da bieten sich Vielschichtkondensatoren (Goldcaps) an, z.B. 4 x 10F als 
Batterie in Reihenschaltung (mit 4x 20F hast du noch deutlich mehr 
Reserven) .
https://www.voelkner.de/products/428630/Samxon-Doppelschicht-Kondensator-10-F-2.5-V-20-x-L-10-mm-x-30-mm-DRE106S0EG30RRDAP-1-St..html
Die DRE-Serie von Samxon kann ich empfehlen.

Eine Kap. von 10F bedeutet, dass bei einem Strom von 1A für 10 Sekunden 
die Spannung am Kondensator um 1V abfällt oder bei einem Stom von 0,2A 
kann der Motor 50 s laufen bis die Spannung um 1 V abfällt.
Es wird also kaum ein Problem geben, wenn der Motor in kurzen 
Zeitabständen wiederholt laufen soll.

Bei solchem Konzept gibt es einige Vorteile:
- Die Ladeschaltung kann recht schwach sein. Es dauert am Anfang nur 
länger, bis der Speícher genügend geladen ist. Es reicht, wenn der Kond. 
mit z.B. 20mA geladen wird. Das ist für eine Ladungspumpe kein Problem.

- Der Kondensator bringt kurzzeitig auch einen deutlich höheren Strom 
auf.
Der Motor wird sicher einen höheren Anlaufstrom haben (500....600mA).
Auch wenn die Mechanik mal etwas schwergängig wird, ist noch genügend 
Leistungsreserve da. Es gibt praktisch keine Puls-Belastung des Li-Akkus
und damit keinen Spannungeinbruch bei niedrigem Ladezustand.

- Goldcaps sind robust gegen Tiefenladung. Auch der Einsatztemp.-Bereich 
ist recht groß.  Man spart sich also diverse zusätzliche 
Schutzbeschaltungen. Auch Kurzschlusschutz ist nicht unbedingt nötig. 
Die Goldcaps halten so was auch aus.

- Die Ladeschluspannung ist auch unkritisch, bei max. 2,5V Nennspannung 
pro Zelle dürfte die Spannung mit 4 Zellen bis über 10V gehen.

Falls du interesse an dem Konzept hast, kann ich auch noch einige 
praktische Hinweise zur Umsetzung geben.
Ich habe etwas ähnliches kürzlich für ein Industriemessgerät entwickelt, 
wo Goldcaps als Speicher für einen Stellmotor genutzt werden, um bei 
Spannungsausfall einen Schieber zu schließen.
Gruß Öletronika

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