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Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Boost Converter 5V-21Vmit Strombegrenzung


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Autor: Mike Litoris (Gast)
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Hi Leute!

Ich suche einen Boost Converter um damit ein 21V (5 Zellen seriell) 
LiIon Batteriepack über USB zu laden. BMS ist vorhanden, Zellen werden 
also sicher Balanciert.

Der Boost Converter soll sich beim Laden wie ein Labornetzteil mit 
Strombegrenzung verhalten: Begrenzter Strom, bis die eingestellte 
Ausgangsspannung erreicht ist, danach die eingestellte Ausgangsspannung 
halten.

Gewünschte Ladeleistung ca. 5-10W (5V @ 1-2A).

Ich habe das bereits mit einem MT3608 IC 
(https://www.olimex.com/Products/Breadboarding/BB-PWR-3608/resources/MT3608.pdf) 
ausprobiert, leider ist hier das Problem, dass der IC irgendwie völlig 
verrück spielt (Stromspitzen am Eingang und wird unglaublich heiss), 
wenn die Zellen leer sind (Ausgangsspannung unter der eingestellten 
Ausgangsspannung).

Gibt es StepUp ICs, mit einstellbarem Eingangs/Ausgangsstrom? Habt ihr 
ne Empfehlung?

Grüße!

: Verschoben durch Moderator
Autor: 123456789 (Gast)
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Der LT3761 könnte das. Für die Aufgabe aber ein klein wenig zu 
aufwändig.
Generell könntest du aber einfach die parametrische Suche bei Analog 
bemühen oder TI, die haben sehr viel in der Richtung (LED-Treiber können 
meist sowohl Strom- als auch Spannungsbegrenzt werden).

Autor: Mike Litoris (Gast)
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Hi!

123456789 schrieb:
> Generell könntest du aber einfach die parametrische Suche bei Analog
> bemühen oder TI

Naja, da ist es aber immer nicht möglich eine Strombegrenzung 
auszuwählen.

123456789 schrieb:
> LED-Treiber können
> meist sowohl Strom- als auch Spannungsbegrenzt werden

Das ist ja schon einmal hilfreich!

Gibt es sonst noch einen anderen Tipp? Der LT3761 ist für das Projekt 
bisschen zu aufwändig. Macht nix, wenn es den IC billig auf einem 
fertigen Modul gibt ;-)

Grüße!

Autor: Manfred (Gast)
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Mike Litoris schrieb:
> Gibt es sonst noch einen anderen Tipp?

Wenn Du den Lötkolben schwingen magst, baue eine Strombegrenzung um 
Deinen MT3608 herum. Das Prinzip sieht man bei den Wandlern, die 
Pollin mal verramscht hat:

Im FB-Weg zwei Dioden und mit einem zusätzlichen OP (U101) den Strom 
fühlen / den Regler zudrehen. Das dürfte mit jedem IC gehen, die 
angehängte Gesamtschaltung ist für Deinen Zweck unbrauchbar.

Autor: sprechsprachgesteuert (Gast)
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"Mike Litoris"

So -
was hast Du?

Autor: Dieter (Gast)
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Einfacher wäre es einen Transistor in der Versorgung der Schaltung als 
Stromsensor zu verwenden, der dann immer wieder bei erreichen des 
maximalen Stromes durch den Schalteingang (enable/disable) Pausen 
erzwingt. Mit einem Trick geht das mit deutlich weniger als 0,7V 
Spannungsabfall am Widerstand.

Autor: Boris O. (bohnsorg) Benutzerseite
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Über USB ist ein ganzes Ampere nicht soo leicht. Dein Boost-Konverter 
hat einen hohen Eingangsstrom, der u.U. vom USB-Host mit Verachtung 
gestraft wird. Du brauchst schon ein bisschen Logik, um deine 
Stromanforderung dem Host klarzumachen.

Autor: Mike Litoris (Gast)
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Boris O. schrieb:
> Über USB ist ein ganzes Ampere nicht soo leicht. Dein Boost-Konverter
> hat einen hohen Eingangsstrom, der u.U. vom USB-Host mit Verachtung
> gestraft wird. Du brauchst schon ein bisschen Logik, um deine
> Stromanforderung dem Host klarzumachen.

Der Plan ist es, das ganze über ein Smartphone Ladegerät bzw. über eine 
Powerbank zu versorgen.
Da kann man üblicherweise auch ohne vorheriges "verhandeln" Strom 
ziehen. Je nach Ladegerät eben diese 1-2A.

Dieter schrieb:
> der dann immer wieder bei erreichen des
> maximalen Stromes durch den Schalteingang (enable/disable) Pausen
> erzwingt

Das klingt irgendwie eher nach einem "Workaround" als nach einer 
richtigen Lösung.

Sonst noch jemand eine Idee?

Grüße!

Autor: Dieter (Gast)
Datum:

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5*4,2=21V; 1A*5/21*0,9=0,21A; Ladezeit >10h;

Dieser Workaround, wurde diese Jahr schon in einem anderen Thread nicht 
von mir empfohlen, war aber die einfachste Lösung. Frage mich aber nicht 
welcher, wenn es die Suchmaschine nicht ausspuckt.

Und es wurden bereits viele Lösungswege genannt. Die Auswahl können wir 
Dir nicht ganz ersparen.

Autor: Gerd E. (robberknight)
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Mike Litoris schrieb:
> Ich habe das bereits mit einem MT3608 IC
> (https://www.olimex.com/Products/Breadboarding/BB-PWR-3608/resources/MT3608.pdf)
> ausprobiert, leider ist hier das Problem, dass der IC irgendwie völlig
> verrück spielt (Stromspitzen am Eingang und wird unglaublich heiss),
> wenn die Zellen leer sind (Ausgangsspannung unter der eingestellten
> Ausgangsspannung).

Der hat ein internes Stromlimit von 4A, ist aber eigentlich nur für 2A 
designed. Und bei 4A wird vermutlich Deine Spule sättigen und die Diode 
überhitzen. Das ist zwar schön billig, aber nicht für Dein Problem 
geeignet.

Wenn Du nicht in die Regelung eingreifen möchtest (siehe Posts mit Opamp 
etc.), dann brauchst Du einen Regler der das von sich aus kann.

Es gibt einige, die ein Cycle-by-Cycle Current Limiting haben. Das ist 
zwar auf den Eingangsstrom bezogen, da Du hier feste Eingangs- und 
Ausgangsspannungen hast, reicht das aber um den Ausgangsstrom zu 
limitieren.

Du musst also nach einem Stepup suchen, bei dem Du den Strom für das 
Cycle-by-Cycle Current Limiting selbst einstellen kannst. Ich meine mich 
zu erinnern bei TI mal sowas gesehen zu haben. Dürfte eher was mit 
höherem Pincount sein, Regler die sowas haben passen meist nicht in 8 
Pins.

Autor: DAVID B. (bastler-david)
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Mal eine frage in Eigner Sache welchen bms nutz du ?
Ich suche seit Jahren nach günstigen aber guten teilen die die ich so 
testen konnte waren alles andere als genau.

Autor: Mike Litoris (Gast)
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DAVID -. schrieb:
> Mal eine frage in Eigner Sache welchen bms nutz du ?
> Ich suche seit Jahren nach günstigen aber guten teilen die die ich so
> testen konnte waren alles andere als genau.

Irgendwas chinesisches von AliExpress. Ist günstig, funktioniert und 
macht wenig Arbeit.

Zur Genauigkeit kann ich keine Aussage machen, ist mir aber auch nicht 
so wichtig. Unterspannungsabschaltung macht das Teil so ca. ab 2,5V pro 
Zelle.
Lebensdauer von dem Batteriepack ist nicht wirklich relevant, wenn ich 
100 Zyklen schaffe reicht das leicht.

Ich habe noch ein wenig recherchiert und glaube der LT1618 macht genau 
das, was ich brauche.
Werde da mal einen Prototypen aufbauen, dann melde ich mich wieder.

Grüße!

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