Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Li-Ion Laderegler (18650) + 3,3V DC/DC Converter


Announcement: there is an English version of this forum on EmbDev.net. Posts you create there will be displayed on Mikrocontroller.net and EmbDev.net.
von Steffen U. (dundeefsk)


Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Hallo Kollegen,
ich bastel gerade an einem Mobilgerät und suche eine möglichst simple 
Lösung für die Spannungsversorgung sowie Ladeschaltung. Ideal wäre ein 
Baustein.

Geladen werden soll eine 18650 Li-Ion Zelle. (z.B. über 5V 
Steckernetzteil oder USB)

Gleichzeitig möchte ich unabhängig davon, ob das Ladegerät angeschlossen 
ist oder nicht, einen Mikrocontroller und ein bisschen Kleinkram mit 
Strom versorgen.

Benötigt werden 3,3V und 200mA.

Ich habe z.B. den LTC3558 gefunden: 
https://www.analog.com/media/en/technical-documentation/data-sheets/3558.pdf

Bin mir aber unsicher, ob der Buck/Boost Converter "unterbrechungsfrei" 
läuft.

Hat jemand eventuell einen Vorschlag?

von Michael B. (laberkopp)


Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Steffen U. schrieb:
> Bin mir aber unsicher, ob der Buck/Boost Converter "unterbrechungsfrei"
> läuft.

Im Prinzip schon, er hängt dauernd am Akku und wandelt immer auf 3.3V, 
egal ob der Akku entladen oder geladen wird.

Es ist halt immer eine blöde Entscheidung, eine Schaltung so auszulegen, 
daß ihre Versorgungsspannung sowohl unter als auch über der Akkuspannung 
liegt, sondern mittendrin. Dann braucht man eben Buck-Boost (oder Sepic 
oder Invertierend).

von Steffen U. (dundeefsk)


Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Die Zellspannung wird ja irgendwo zwischen 3 und 4,2 Volt liegen.
Genau deshalb eben ein Buck/Boost...

Den DC/DC Wandler würde ich dann über den Ein/Ausschalter des Gerätes 
aktivieren oder deaktivieren.

von Der Simpel (Gast)


Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Michael B. schrieb:
> Es ist halt immer eine blöde Entscheidung, eine Schaltung so auszulegen,
> daß ihre Versorgungsspannung sowohl unter als auch über der Akkuspannung
> liegt

Häufig, aber nicht unbedingt immer.

Steffen U. schrieb:
> Ich habe z.B. den LTC3558 gefunden:
> https://www.analog.com/media/en/technical-documentation/data-sheets/3558.pdf

Ok... in dem Chip scheint ja alles nötige integriert zu sein.

Allerdings: Versorgung über Akku, und normalerweise/vermutlich keine 
galvanisch verbundene GND Referenzierung von Lader zu Last benötigt.

(Nehme ich jetzt zumindest an, denn unwahrscheinlich - sogar, wenn:
Signale von und zu µC sind i.A. digital = über Optokoppler lösbar.)

Darum ginge der topologisch einfachere 2-Schalter- (invertierender)
Buck-Boost. Weniger Schalter, auch im Strompfad - man hat dabei die
Wahl zwischen geringstem Aufwand oder geringsten Leitverlusten.

Entweder die effizienteste Variante (synchron, zwei aktive Schalter)
oder die mit dem geringsten Ansteueraufwand ("normal" mit 1 Diode).

Einige Beispiele:
https://www.google.de/search?q=synchronous+inverting+buck-boost&oq=synchronous+inverting&aqs=chrome.1.69i57j0l2.16271j0j7&sourceid=chrome&ie=UTF-8


Analog(R)s 4-Schalter-Buck-Boost hat auch seine Vorteile, hauptsächlich
allerdings die Erhaltung von GND "unten" - das scheint hier unnötig.]


Nur als Vorschlag, falls Die Entscheidung, alles in 1 Chip zu haben,
noch nicht völlig fest steht.

Man müßte den Lader separat (2. Chip) machen dafür, vermutlich willst
Du das gar nicht. (Wo Du schon eine "1-Chip-Solution" gefunden hast.)


HTH trotzdem.

von Matthias S. (Firma: matzetronics) (mschoeldgen)


Bewertung
1 lesenswert
nicht lesenswert
Was spricht denn gegen ein billige 1-zellige Powerbank? Da ist alles 
fertig und es braucht lediglich einen LDO auf 3,3V, wenn man mit den 5V 
am Ausgang nichts anfangen kann.

von Steffen U. (dundeefsk)


Bewertung
1 lesenswert
nicht lesenswert
Matthias S. schrieb:
> Was spricht denn gegen ein billige 1-zellige Powerbank?

Der Gedanke ist gut - den hatte ich auch!

Es gibt Powerbanks mit Path-Through Funktion. Für ein Industrie-Produkt 
kann ich natürlich keine Powerbank mit ins Gehäuse schrauben ;)

Deshalb habe ich mich nach Powerbank-Controllern umgeguckt und bin auf 
den ACT2802 gestoßen: 
https://active-semi.com/wp-content/uploads/ACT2802_Datasheet.pdf

Eine Testschaltung habe ich ebenfalls aufgebaut. Leider schaltet dieser 
im Moment des ansteckens oder abziehens des Laders von Buck auf Boost um 
und benötigt dann 2 Sekunden, bis die Ausgangsspannung wieder bereit 
steht.
Das hatte ich übersehen.

Auch ist das Aus -und Einschaltverhalten etwas unschön.

Ich brauche nur einen fetten Schalter für ein/aus. Industrie eben ;)

von Matthias S. (Firma: matzetronics) (mschoeldgen)


Bewertung
1 lesenswert
nicht lesenswert
Steffen U. schrieb:
> Das hatte ich übersehen.

Es gibt auch andere. Ich habe hier eine billige 1-Zeller Bank, der es am 
Ausgang egal ist, ob gerade geladen wird oder nicht.
https://www.pearl.de/a-PX1591-1420.shtml

'Egal' stimmt nicht ganz, der Ausgang geht um etwa 100mV runter, wenn 
geladen wird. Aber abgeschaltet wird der Ausgang auch beim Laden nicht. 
Ich muss mal sehen, ob ich das Dings öffnen kann, um den Chip zu 
entziffern.

: Bearbeitet durch User
von Der Simpel (Gast)


Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Matthias S. schrieb:
> 'Egal' stimmt nicht ganz, der Ausgang geht um etwa 100mV runter, wenn
> geladen wird. Aber abgeschaltet wird der Ausgang auch beim Laden nicht.

Eine kleinere Variation wäre ja mit Deinem Vorschlag (LDO dazw.) egal.

von Mampf F. (mampf) Benutzerseite


Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Steffen U. schrieb:
> Hallo Kollegen,
> ich bastel gerade an einem Mobilgerät und suche eine möglichst simple
> Lösung für die Spannungsversorgung sowie Ladeschaltung. Ideal wäre ein
> Baustein.
>
> Geladen werden soll eine 18650 Li-Ion Zelle. (z.B. über 5V
> Steckernetzteil oder USB)
>
> Gleichzeitig möchte ich unabhängig davon, ob das Ladegerät angeschlossen
> ist oder nicht, einen Mikrocontroller und ein bisschen Kleinkram mit
> Strom versorgen.

Hier bitte schön:

https://www.st.com/en/power-management/stns01.html

Hat einen Li+ Laderegler mit Power-Path für USB/Akku Umschaltung und 
einen 3,1V LDO-Regler.

Die 3,1V sind gut gewählt - da ist ein Li+ Akku schon fast leer.

Ah aber nur "3.1 V 100 mA LDO." ... Vielleicht geht er ja doch und du 
hast die 200mA nur ganz grob geschätzt.

: Bearbeitet durch User
von Dieter (Gast)


Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Schau Dich dort mal um.

https://www.watterott.com/de/Power/Module

Lademodul
Unterspannungsschutz
Sepic DCDC Wandler

Beitrag #5649467 wurde von einem Moderator gelöscht.

Antwort schreiben

Die Angabe einer E-Mail-Adresse ist freiwillig. Wenn Sie automatisch per E-Mail über Antworten auf Ihren Beitrag informiert werden möchten, melden Sie sich bitte an.

Wichtige Regeln - erst lesen, dann posten!

  • Groß- und Kleinschreibung verwenden
  • Längeren Sourcecode nicht im Text einfügen, sondern als Dateianhang

Formatierung (mehr Informationen...)

  • [c]C-Code[/c]
  • [code]Code in anderen Sprachen, ASCII-Zeichnungen[/code]
  • [math]Formel in LaTeX-Syntax[/math]
  • [[Titel]] - Link zu Artikel
  • Verweis auf anderen Beitrag einfügen: Rechtsklick auf Beitragstitel,
    "Adresse kopieren", und in den Text einfügen




Bild automatisch verkleinern, falls nötig
Bitte das JPG-Format nur für Fotos und Scans verwenden!
Zeichnungen und Screenshots im PNG- oder
GIF-Format hochladen. Siehe Bildformate.
Hinweis: der ursprüngliche Beitrag ist mehr als 6 Monate alt.
Bitte hier nur auf die ursprüngliche Frage antworten,
für neue Fragen einen neuen Beitrag erstellen.

Mit dem Abschicken bestätigst du, die Nutzungsbedingungen anzuerkennen.