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Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Ladeschaltung


Autor: Daniel D. (danieldaeschle)
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Hallo,

ich möchte eine Lautsprecherbox basteln und bin gerade bei der Ladung.
Von außen sollen nur 2 Druckschalter sichtbar sein. Einen zum an und aus 
schalten und einen für Bluetooth an/aus, mehr nicht.
Wenn nun der Akku geladen wird soll man nicht unbedingt das Ding 
ausschalten müssen, sondern weiterhin über die Netzspannung betreiben 
können.
Dazu sollte jedoch der Akku der geladen wird vom Verstärker abgetrennt 
werden. Ich hatte die Idee es über Transistoren zu machen, die aber dann 
anscheinend 1V benutzen und ich dann nur noch 4 statt 5V hinterher habe. 
Relais ist auch zu groß und analog IC ist nicht für solchen Strom 
gedacht.

Hat jemand ein idee? Ich habe einen schaltplan bei dem ich Transistoren 
eingezeichnet habe.

Danke schonmal im vorraus.

: Verschoben durch Moderator
Autor: Michael B. (laberkopp)
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Daniel D. schrieb:
> Ich habe einen schaltplan bei dem ich Transistoren eingezeichnet habe.

So funktioniert das nicht.

Offenbar bringt dein Akku über den 3.3V Auf 5V Konverter genug Leistung 
um die Lautsprecherbox zu betreiben.

Bringt denn deine Ladeschaltung dieselbe Leistung ? Dann schalte einfach 
Ladeschaltung an Netzteil, Akku an Lademodul, Wandler an Akku und 
Lautsprecher an Wandler


Netzteile--Lademodul--Akku--Wandler--Lautsprecher


Du brauchst gar keine Relais oder Transiostoren oder Schalter und 
Verluste, gerade LiIon können das ab, nur mit dem Reststrom geladen zu 
werden.

Es ist auch völlig ok, wenn das Netzteil das Ladeemodul immer mit Strom 
versorgt und das Lademodul den LiIon immer laden würde wenn er nicht 
ganz voll ist, denn wenn er voll ist schaltet das Lademodul ab. Da 
braucht man keinen Schalter.

Bleibht das Einschalten des Verstärkers und Bluetooth über einen Taster. 
Da gibt es mehrere Schaltungen. Extrem wenig Strom braucht diese:
  +-----------+----------------------+
  |           |                      |  +
  |       +---)----------------+  Spannungswandler
  |       |   |                |     |  -
  |       +--|>o--10k--+--|>o--+----|I MOSFET der ab 2.7V einschaltet
  | +         |        |       |     |S       wie IRF6201  
 Akku         |        |       1M    |       
  | -         |        |   _   |     |
  |           |        +--o o--+     |
  |           | 74HC14         |     |
  |           |              100nF   |
  |           |                |     |
  +-----------+----------------+-----+
Wenn der Spannungswandler schon einen ein/aus Eingang hat, wird es noch 
einfacher, dann entfällt der MOSFET.

http://www.dse-faq.elektronik-kompendium.de/dse-fa...

: Bearbeitet durch User
Autor: Stefanus F. (stefanus)
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> Wenn nun der Akku geladen wird

Welcher Akku konkret?

> Dazu sollte jedoch der Akku der geladen wird vom Verstärker
> abgetrennt werden.

Warum denkst du das?

Autor: Harald W. (wilhelms)
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Michael B. schrieb:

> Offenbar bringt dein Akku über den 3.3V Auf 5V Konverter genug Leistung
> um die Lautsprecherbox zu betreiben.

Ja, für ein "Böxchen" reichts. "Boomboxen" baut man anders
(typisch auf 12V-Basis).

Autor: Daniel D. (danieldaeschle)
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Harald W. schrieb:
> Michael B. schrieb:
>
>> Offenbar bringt dein Akku über den 3.3V Auf 5V Konverter genug Leistung
>> um die Lautsprecherbox zu betreiben.
>
> Ja, für ein "Böxchen" reichts. "Boomboxen" baut man anders
> (typisch auf 12V-Basis).

UE Boom etc. Sind alle auf 12 V mit LiPo akku.

Autor: Daniel D. (danieldaeschle)
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Stefanus F. schrieb:
>> Wenn nun der Akku geladen wird
>
> Welcher Akku konkret?

LiPo 2000 mAh, oder willst das Modell?


>> Dazu sollte jedoch der Akku der geladen wird vom Verstärker
>> abgetrennt werden.
>
> Warum denkst du das?

Ich habe nach dem akku noch einen Spannungswandler board das immer auf 
5V regelt. Da solltw von vorne ja kein strom rein kommen.

Autor: Daniel D. (danieldaeschle)
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Michael B. schrieb:
> Daniel D. schrieb:
>> Ich habe einen schaltplan bei dem ich Transistoren eingezeichnet habe.
>
> So funktioniert das nicht.
>
> Offenbar bringt dein Akku über den 3.3V Auf 5V Konverter genug Leistung
> um die Lautsprecherbox zu betreiben.
>
> Bringt denn deine Ladeschaltung dieselbe Leistung ? Dann schalte einfach
> Ladeschaltung an Netzteil, Akku an Lademodul, Wandler an Akku und
> Lautsprecher an Wandler
>
>
> Netzteile--Lademodul--Akku--Wandler--Lautsprecher
>

Ich frage mich halt wie das wandlerboard merkt ob der akku voll ist wenn 
der verstärker immer strom zieht.

Autor: Daniel D. (danieldaeschle)
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Meine letzte änderung

Autor: Erwin D. (Gast)
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Daniel D. schrieb:
> Ich frage mich halt wie das wandlerboard merkt ob der akku voll ist wenn
> der verstärker immer strom zieht.

Wozu muss das wandlerboard das merken?
Die Ladeschaltung ist für's Laden da!

Autor: Michael B. (laberkopp)
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Daniel D. schrieb:
> Ich frage mich halt wie das wandlerboard merkt ob der akku voll ist wenn
> der verstärker immer strom zieht.

An der Akkuspannung.

Autor: Erwin D. (Gast)
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Michael B. schrieb:
> Daniel D. schrieb:
>> Ich frage mich halt wie das wandlerboard merkt ob der akku voll ist wenn
>> der verstärker immer strom zieht.
>
> An der Akkuspannung.

Das Wandlerboard sollte merken, wenn der Akku seine 
Entladeschluß-Spannung erreicht hat, damit dieser nicht tiefentladen 
wird. Aber das Erreichen des "Voll"-Zustandes ist die Aufgabe der 
Ladeschaltung...

Autor: Daniel D. (danieldaeschle)
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Oh sry, meine ich ja. Aber kann er das merken wennparallel noch ein 
Verbraucher angeschlossen ist? Kann er da die spannung prüfen?

Autor: Harald W. (wilhelms)
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Daniel D. schrieb:

> Oh sry, meine ich ja. Aber kann er das merken wennparallel noch ein
> Verbraucher angeschlossen ist? Kann er da die spannung prüfen?

Bei Li- (oder Blei-)Akkus geht das, bei Ni-Akkus nicht.

Autor: Daniel D. (danieldaeschle)
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Sollte es so wieim Anhang also gehen? Es soll während dem Betrieb laden 
und spielen. Und wenn der Akku voll ist im Betrieb die ladung 
ausschalten.

Autor: Daniel D. (danieldaeschle)
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> [pre]
>   +-----------+----------------------+
>   |           |                      |  +
>   |       +---)----------------+  Spannungswandler
>   |       |   |                |     |  -
>   |       +--|>o--10k--+--|>o--+----|I MOSFET der ab 2.7V einschaltet
>   | +         |        |       |     |S       wie IRF6201
>  Akku         |        |       1M    |
>   | -         |        |   _   |     |
>   |           |        +--o o--+     |
>   |           | 74HC14         |     |
>   |           |              100nF   |
>   |           |                |     |
>   +-----------+----------------+-----+

Muss der taster hinter dem Spannungswandler sein? Ich hab übrigens ein 
Spannungsregler, nicht Spannungswandler.
https://www.banggood.com/de/Matek-DC-DC-Voltage-Bo...

Bluetooth bekommt ja 5V. Das soll ja extra geschalten werden, also 
müsste ich es hinter dem SpRegler machen.

Ich sehe dass auf dem Spannungsregler steht 3.3-4.2V. wenn ich mit 5v 
lade. Kann ich den dann trotzdem laufen lassen?

Autor: Stefanus F. (stefanus)
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Ich beziehe mich auf die letzte Zeichnung von Daniel.

> Sollte es so wie im Anhang also gehen?

Was ist SW? Warum hast du dessen 3,3V Anschluss mit einem 5V Akku 
verbunden?

Was ist LM? Welchen Sinn hat diese Baugruppe, wenn sowohl Eingang als 
auch Ausgang 5V haben? Falls es eine Strombegrenzung sein soll, dann 
bedenke, dass diese immer eine deutlich höhere Eingangsspannung 
benötigen.

Wo ist denn da jetzt der 12V Lithium Akku mit den 2000 mAH?

: Bearbeitet durch User
Autor: Daniel D. (danieldaeschle)
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Der LiPo Akku hat 3,7V nicht 5V (wieder ein versehen). LM ist das 
Lademodul.
SW sollte Spannungswandler heißen, ist aber ein Spannungsregler.

: Bearbeitet durch User
Autor: Stefanus F. (stefanus)
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Ich blicke immer noch nicht durch.

Korrigiere mal die Zeichnung und male Pfeile für die logische 
Stromrichtung ein. Mir ist nämlich noch unklar, wo nun Eingang und 
Ausgang sein soll.

Autor: Daniel D. (danieldaeschle)
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So, hier nochmal eine gescheite Zeichnung.

Autor: Stefanus F. (stefanus)
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Dass heißt, der "Spannungsregler" mach aus der niedrigeren 
Batteriespannung 5V. Richtig?

Dann nennt man das "Spannungswandler".

Ich denke, das kannst du so realisieren.

Autor: Michael B. (laberkopp)
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Daniel D. schrieb:
> Muss der taster hinter dem Spannungswandler sein?

Nein, diese Schaltung wäre direkt am Akku, schliesslich muss sie die 
Spannnung auch wieder EINschalten können. Sie braucht nur wenige 
Mikroampere.

Da man bei deinem Banggood-Teil nicht erkennen kann, mit welchem IC er 
aufgebaut ist, kann man nicht wissen, ob man ihn per Steuersignal 
ausschalten kann. Eine Anschlussklemme hat er dafür jedenfalls nicht. 
Also braucht man davor den MOSFET.

Autor: Daniel D. (danieldaeschle)
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Ok, super. Ich kann also laden und laufen lassen gleichzeitig?
Der Spannungswandler nimmt eine Spannung von 4,2V entgegen. Funktioniert 
das dann auch mit 5V?
Da bin ich mir noch unsicher :/

Autor: Stefanus F. (stefanus)
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> Funktioniert das dann auch mit 5V?

Was meinst du mit "das" und wo erwartest du 5V? Der Akku kann es nicht 
sein.

Autor: Daniel D. (danieldaeschle)
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Mit "das" meine ich: Vom Netzteil bzw. Lademodul kommen ja 5V auf den 
Akku. Wenn ich gleichzeitig dann betreibe wird ja Akku geladen und 
Verstärker versorgt mit den 5V. Also die 5V kommen vom laden.

Autor: Stefanus F. (stefanus)
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> Vom Netzteil bzw. Lademodul kommen ja 5V auf den Akku.

Sicher nicht, dann würde der Akku explodieren.

Autor: Dirk J. (dirk-cebu)
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Warum muß das überhaupt mit einem Akku betrieben werden? Netzspannung 
ist doch vorhanden.

Autor: Daniel D. (danieldaeschle)
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Ahhh okay. Ist dann die Ausgangsspannung des Lademoduls 4,2V wenn der 
Ladeschlussstrom 4,2V beträgt?
Dann macht ja alles Sinn :) Danke!

Jetzt hab ich aber den Taster, bzw. die Schaltung zum ein- und 
ausschalten noch nicht Verstanden, da ich diese ASCII-Zeichnung nicht 
entschlüsseln kann.
Kann mir das nochmal jemand erklären? Kann ich das dann nach dem SpaWa 
für das Bluetooth Module (was nicht in diesem Plan enthalten ist) noch 
einmal einbauen?

TL;DR Bitte um Erklärung der Tasterschaltung

Autor: Daniel D. (danieldaeschle)
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Dirk J. schrieb:
> Warum muß das überhaupt mit einem Akku betrieben werden? Netzspannung
> ist doch vorhanden.

Netzspannung ist nur vorhanden wenn man das Ding auflädt. Schonmal was 
von Portabler Box gehört?

Autor: Michael B. (laberkopp)
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Daniel D. schrieb:
> Bitte um Erklärung der Tasterschaltung
 _
o o ist der Taster
1M ist ein Widerstand 1 Megaohm
10k ein Widerstand 10 Kiloohm
100nF ein (Keramik)kondensator 100nF
74HC14 ein IC mit Invertern -|>o- als Inhalt
und Versorgungsspannungsanschlüssen

Autor: Daniel D. (danieldaeschle)
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Ah ok, danke.
Und ich kann die schaltung auch abseits vom akku nutzen? Hinter dem 
SpaWa für das bluetooth ohne MOSFET?

Autor: Michael B. (laberkopp)
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Daniel D. schrieb:
> Und ich kann die schaltung auch abseits vom akku nutzen? Hinter dem
> SpaWa für das bluetooth ohne MOSFET?

Ja.

Autor: Daniel D. (danieldaeschle)
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Wie wird der 74HC14 verbunden? Kann nochmal jemand eine detailliertere 
zeichnung hochladen? Ich kann den nicht so gut lesen :/

Autor: Stefanus F. (stefanus)
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> Wie wird der 74HC14 verbunden?

Schau in das Datenblatt von dem Chip.

Autor: Harald W. (wilhelms)
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Daniel D. schrieb:

> Ahhh okay. Ist dann die Ausgangsspannung des Lademoduls 4,2V wenn der
> Ladeschlussstrom 4,2V beträgt?
> Dann macht ja alles Sinn :) Danke!

Bei Deinen Kenntnissen solltest Du Dir für 5EUR einen
Bluetoothlautsprecher kaufen und diesen in ein Dir
genehmes Gehäuse bauen.

Autor: Daniel D. (danieldaeschle)
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Vielen Dank. Es ist nicht der erste Lautsprecher den ich baue, 
allerdings kenne ich mich mit den speziellen Schaltungen und Bauteile 
nicht aus

Autor: Daniel D. (danieldaeschle)
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Mir ist gerade aufgefallen, dass ich den Verstärker wie aktuell in der 
Schaltung nicht mit dem Lademodul versorgen kann parallel zum laden. Das 
Lademodul liefert nur 1A, das ist zu knapp. Also muss ich vor dem 
Lademodul hinter den SpaWa um bessere Leistung zu bekommen, oder nicht?

Autor: Michael B. (laberkopp)
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Daniel D. schrieb:
> Also muss ich vor dem
> Lademodul hinter den SpaWa um bessere Leistung zu bekommen, oder nicht?

Wohl nicht, es reicht, wenn der Lader die MITTLERE Leistung bringt, er 
muss nicht die MAXIMALleistung liefern.

Braucht der Verstärker mehr Strom als das Lademodul liefert, kommt der 
Rest aus dem Akku. Aber er wird ja gleich wieder aufgeladen, wenn die 
laute Stelle vorbei ist.

Autor: Daniel D. (danieldaeschle)
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Dankee!! =)

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