StepDown Wandler mit Batterien - wie ist das mit den maH?

Sven32 Gast #5312601
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Hallo!

ich habe da mal eine Verständnisfrage, für Hilfe wäre ich dankbar :-)

Angenommen ich habe ein Gerät welches mit 3 Knopfzellen á 1,5V betrieben 
wird (also in Summe 4,5V).
Die drei Knopfzellen haben jeweils ca. 150maH.

So..wenn ich nun anstatt der Knopfzellen eine Fotobatterie einsetze, 
welche zwar nur 60maH dafür aber 12V hat...und die Spannung mit einem 
StepDown Wandler herunterregle...

--> bekomme ich dann mehr Leistung aus der Batterie heraus, als die 
angegeben 55maH? Weil ich ja nur 4,5V anstatt 12V ziehe?

Ich dachte eigentlich, dass der StepDown die Spannung welche "zuviel" 
ist einfach in Wärme umwandelt, somit wäre die Antwort "nein" 
gewesen...aber dann habe ich eben was von Wirkungsgrad um die 80% 
gelesen...das würde doch bedeuten --> ja, mit runtergeregelter Spannung 
bekommt man mehr raus als 55maH...

Für eine kurze Erklärung wäre ich dankbar.
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HildeK Gast #5312643
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Du hast mit 4.5V und 150mAh eine Energie von 675mWh bei 100% 
Wirkungsgrad zur Verfügung.
Bei 12V und 60mAh sind es zwar 720mAh, aber bei 80% Wirkungsgrad bleiben 
noch 576mWh. Du bräuchtest über 90%, um gleichzuziehen, was schon nicht 
mehr typisch zu erreichen ist.

Eine Abhängigkeit der entnehmbaren Energie vom absoluten Strom ist bei 
Batterien auch vorhanden, so dass ggf. die 12V Batterie gewinnen könnte.

Ich würde die 4.5V nehmen - wesentlich weniger Aufwand.

Sven32 schrieb:
> Ich dachte eigentlich, dass der StepDown die Spannung welche "zuviel"
> ist einfach in Wärme umwandelt,

Das macht ein Linearregler so!
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Jim Knopfzelle Gast #5312644
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Sven32 schrieb:
> Ich dachte eigentlich, dass der StepDown die Spannung welche "zuviel"
> ist einfach in Wärme umwandelt

Nein, das wäre (u.a.) ein Linearregler (78XX und Kollegen). Ein idealer 
Step-Down-Wandler würde aus 1 A bei 12 V eingangsseitig z.B. 2 A bei 6 V 
ausgangsseitig machen. Für den realen Wandler muss man dann noch den 
Wirkungsgrad berücksichtigen.


Trotzdem sind die nominalen Kapazitäten der Zellen mit großer Vorsicht 
zu genießen. Während sich die Zelle leert, sinkt die gelieferte 
Spannung. Erfordert die Schaltung eine Mindestspannung (z.B. für den 
Dropout des Reglers) und unterschreitet die Zelle diese Spannung 
irgendwann, bleibt die restliche Ladung ungenutzt. Wenn man also die 
Absicht hat, eine Zelle komplett "auszulutschen", muss man diesen Effekt 
unbedingt berücksichtigen. Die Schaltung sollte zu diesem Zweck auch 
dann noch funktionieren, wenn z.B. eine Knopfzelle nur noch etwa 0,7 V 
liefert.

Tut man das nicht, bleibt die nominale Kapazität ein frommer Wunsch. 
Details entnimmt man den Entladekurven in den Datenblättern der Zellen.
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Joachim B. #5312651
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linear Regler , vernichtete Spannung x Strom = Verlust

DC/DC Wandler

Pin/Pout * 0,2 = Verlust (ungefähr +- 10%)

Sven32 schrieb:
> 3 Knopfzellen á 1,5V betrieben
> wird (also in Summe 4,5V).
> Die drei Knopfzellen haben jeweils ca. 150maH.

oooohhhh m milli klein A Ampere groß h Stunden klein also immer mAh

also hast du 4,5V * 0,15Ah = 0,675 Wh

mit

Sven32 schrieb:
> Fotobatterie einsetze,
> welche zwar nur 60maH dafür aber 12V

hast du 12V * 0,06 Ah = 0,72 Wh etwas mehr

aber durch die Wandler Verluste 20% ca. kommen da nur 0,72 Wh * 0,8 = 
0,576 raus.

Es soll ja DC/DC Wandler geben die an 95% kommen das wären dann Pout 
0,684 Wh
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