Mal wieder eher ein Standard-Problem: Ich habe 12V und möchte die auf 9V@2A zum Laden von LEGO-Akkus runter-regeln. Effizienz spielt nicht so die Rolle, sodass ein Linearregler (L78S09CV) es tut. Gleichzeitig soll der Strom von einem ADC überwacht werden, damit wenn voll, auf den nächsten Akku geschaltet werden kann. Da ohnehin 3V verbrannt werden müssen, kann man ja auch gleich einen hochohmigen Shunt nehmen, der dann unverstärkt den ADC beschickt. Nun habe ich zwei Fragen: 1. High-Side shunt (12V -> Shunt -> L78S09 -> Akku -> GND) sehe ich von ab, da mehr Bauteile (z.B. INA1x8 o.ä.) benötigt werden -> gute Idee? 2. Low-Side-Shunt (12V -> L78S09 -> Akku -> Shunt -> GND) Um bei dem hohen Shunt trotzdemn noch 9V am Ausgang zu haben hatte ich gedacht, dass man das mit virtueller Masse regeln kann und den Masse-Anschluss des L78S09 direkt über den Shunt legt(s. Bild) anstatt auf GND sodass für den Akku hier eine virtuelle Masse entsteht. Im Datenblatt finde ich allerdings keine vergleichbare Beschaltung des L78S09 sodass ich nicht sicher bin, ob das so funktioniert. Was meint ihr dazu? LG Fiete
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Der 78S09 hat zwar eine Strombegrenzung, aber nur als Selbstschutz. Die ist nicht dafür vorgesehen, einen konstanten Strom zu liefern.
Hallo, du brauchst zum Akku laden keine Konstantspannungsquelle sondern eine Konstantstromquelle. Je nach Akkuchemie werden auch weitere Anforderungen an die Ladeelektronik gestellt. 9V klingt nach NiMH, da langen aber 9V NICHT um den voll zu laden, das wird üblich mit der Minus Delta U Methode geladen oder vereinfacht mit Konstantstromquelle und Timer, da muss dann der Akku aber immer ganz leer sein zum Laden. Gruß Kai
Hallo, dieses Standard-Problem würde ich nie mit einem Shunt low-side lösen. Für Akkus gilt im sicheren Fall, dass deren Ladestrom C/10 betragen sollte. C ist die Kapazität in Ah. Wenn du also 9V an den Akku anschließt, weil das dessen Zielspannung ist, der Akku aber leer ist, kann der Strom deutlich höher sein. Alternative: Wie im Kommentar vorher, baue am besten eine Konstantstromquelle wie z.B. hier (https://www.elektronik-kompendium.de/sites/slt/schalt/02102531.gif), nur Massebezogen (Umgekehrt, d.h. pnp und die Dioden unten) und stelle diese auf C/10 ein. Dann kannst du mit einem hochohmigen Spannungsteiler und dem Mikrocontroller die Akkuspannung sofort kontrollieren. Du brauchst noch nicht mal einen Spannungsregler, der Transistor regelt automatisch auf C/10. Gruß MCMajus
Vielen Dank für die Antworten. Einen Laderegler wollte ich nicht basteln, denn der ist (scheinbar) schon in dem Akku von LEGO drin (LEGO Education Energie 9688). Zum Laden muss man diesen an einen 6x1,5V Batterieblock anschließen -> Batterie läd Akku. Daher gehe ich davon aus, dass in dem Akku ein Laderegler enthalten ist der sich mit 9V zufrieden gibt. Alles was ich brauche ist daher eine 9V Spannungsquelle, die mit bis zu 2A belastet werden kann. Nun muss ich nicht nur einen Akku laden, sondern einen Klassensatz (15 Stk). Und da das Laden von Akkus mit Wegwerf-Batterien totaler Käse ist, und ich nicht alle Nase lang den vollen Akku abklemmen und den leeren anschließen möchte, brauche ich diese Spannungsquelle, die auf den nächsten umschaltet, sobald der Ladestrom auf ~0 gesunken ist. Und das ganze möchte ich an ein altes ATX-Netzteil anschließen. µC an 5V + ein paar Relais (Transistor+Freilaufdiode) + ggf. Vorlast. Soweit der Plan. Daher nochmal die Frage: Macht das der Spannungsregler so mit? Oder braucht er common-ground am mittleren Pin? Nochmal danke für die konstruktiven Antworten! Fiete
Daß Du nicht alle Nase lang den Akku wechseln willst, verstehe ich noch. Was ich nicht verstehe, ist, wieso Du nicht die maximale Ladezeit ermittelst, und den µC nach Ablauf dieser Zeit jeweils den nächsten Transistor fürs nächste Relais für den nächsten Wechsel auf den nächsten Akku... schalten läßt. (Wenn schon eine vollständige Ladeschaltung mit Anschluß einer Spannungsquelle existiert, welcher das "etwas länger dran bleiben" nicht schaden sollte.) Geht es auch noch darum das Ganze in minimalem Zeitraum zu erledigen? Wenn ja - wieso? Die Begründung fände ich interessant. :)
Käme das nicht in Frage? Nachtrag: Ich würde das wohl mit einem µC, einem 1:16 Analog Switch Multiplexer (74hct4067), und 15 FETs versuchen, statt mit Relais.
Hallo, ich muss meinem Vorgänger insofern rechtgeben, als dass es keinen Sinn macht, den Ladestrom zu messen, wo ohnehin eine Ladeschaltung in den Akkus verbaut ist. Für kritisch halte das Vorhaben, aus 12V mit einem Regler 9V zu erzeugen. Das sind immerhin 6W Verlustleistung und die musst du abführen. Wenn man die 78xx-Reihe benutzt, dann kann die das gar nicht (max. 1,5A). Besser ist es wohl ein DC/DC-Modul zu kaufen, die gibt es günstig und inzwischen voll integriert, so dass man diese ohne Mehraufwand gegenüber einem Regler verwenden kann. Die Marktführer der voll integrierende DC/DC Converter ist wohl Traco Power. Wenn du doch die Shunt-Lösung machen willst, würde ich einen einstellbaren Regler nutzen, dessen Spannungsteiler kannst du nach dem Shunt regeln lassen. Dann geht der Ausgangspegel vor dem Shunt zwar höher als 9V, ist am Akku aber konstant. Den Shunt kannst du mit einer Subtahierschaltung (OP) auf 5V umsetzen. Gruß MCMajus
Also erstmal beträgt die Verlustleistung am Regler maximal läppische 1,2 Watt, wenn man den Shunt nicht in der Rechnung vergißt und zweitens überzeugt auch die Auffassung nicht so recht man müsse immer die maximale Ladezeit abwarten, egal wie voll der Akku schon ist. @TE: Die Eingangsspannung des 7809 wird durch den hohen Shunt etwas knapp, da wird vielleicht der Akku nicht voll. Eine andere Kombi Shunt/LDO wäre besser.
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