DC/DC-Wandler von 2.4 V auf 15 V mit 25 Watt

[Thomas R. (Gast)]

Hallo alle,
genau so einen Wandler will ich bauen.
Mit bipolaren Transistoren ist das kein Probblem, finde aber keinen 
passenden CMOS-Transistor.

Danke fürs Lesen,
Thomas

[nachtmix (Gast)]

Thomas R. schrieb:
> Mit bipolaren Transistoren ist das kein Probblem, finde aber keinen
> passenden CMOS-Transistor.

Wenn das so ist, dann mach's doch mit bipolaren Transistoren.

[Thomas R. (Gast)]

Falls es einen passenden CMOS-Transistor gibt, dann hätte der einen 
größeren Wirkungsgrad.

[Gerd E. (robberknight)]

Thomas R. schrieb:
> passenden CMOS-Transistor

Meinst Du eine MOSFET-Halbbrücke? Oder einen einfachen MOSFET?

Die Halbbrücke würde einen synchronen Wandler implizieren. Der ist 
komplexer und bei Boost-Wandlern natürlich auch möglich, aber seltener 
zu finden.

MOSFET die bei 2,5V Vgs voll & sauber spezifiziert durchschalten gibt es 
durchaus, musst Du nur besser suchen. Bei Digikey z.B. kann man direkt 
nach den spezifizierten Vgs suchen.

[Klaus R. (klara)]

Thomas R. schrieb:
> genau so einen Wandler will ich bauen.
> Mit bipolaren Transistoren ist das kein Probblem, finde aber keinen
> passenden CMOS-Transistor.

Dann nimm doch ein IC. TI hat welche.
mfg Klaus

[Gerd E. (robberknight)]

Klaus R. schrieb:
> Dann nimm doch ein IC. TI hat welche.

Naja, die von Dir gezeigten ICs können nur 2,6A max. - da wird das mit 
den 25 Watt schwer.

Noch Frage an den TO: sind die 2,4V wirklich das Minimum? Oder kommt die 
Spannung von 2 NiMH-Akkus und deren Entladeschlussspannung liegt eher 
bei 2V? Das macht hier einen ganz entscheidenden Unterschied.

[Sven S. (schrecklicher_sven)]

Klaus R. schrieb:
> Dann nimm doch ein IC. TI hat welche.

Der TO will aber mehr Leistung.

[Sven S. (schrecklicher_sven)]

Ist es möglich, die Treiberschaltung für die Mosfets mit den 15Volt zu 
versorgen?

[Willi S. (ws1955)]

Thomas R. schrieb:
> Hallo alle,
> genau so einen Wandler will ich bauen.
> Mit bipolaren Transistoren ist das kein Probblem, finde aber keinen
> passenden CMOS-Transistor.
>
> Danke fürs Lesen,
> Thomas

Wirklich kein Problem ?
Freundlicherweise wäre die Wiedergabe der Schaltung hilfreich.

Mit netto 2V sehe ich keine Chance, aber ich lasse mich gerne 
überzeugen.

Ab mindestens 3.6V bzw netto min 3V sehe ich Möglichkeiten.
Schaltstrom brutto 10A !!
Ganz schön heftig...

[Klaus R. (klara)]

Gerd E. schrieb:
> Naja, die von Dir gezeigten ICs können nur 2,6A max. - da wird das mit
> den 25 Watt schwer.

P = U x I
I = P / U
25 W / 15 V = 1,66 A

Die letzten drei in der Liste machen Iout = 2,6 A.
Wo ist das Problem?
mfg Klaus

[g. w. (Gast)]

Und 1,66 * 6,25 = 10,375 (A).

[g. w. (Gast)]

Du denkst, die machen ihre 2,X A auch bei 2,4VDC Eingang?

[ArnoR (Gast)]

Klaus R. schrieb:
> Wo ist das Problem?

Ein StepUp-Converter transformiert nicht (nur dabei wäre deine Rechnung 
richtig), sondern bei dem fließt der Eingangsstrom (hier etwa 12A plus 
halbe Welligkeit) auch als Ausgangsstrom.

[Sven S. (schrecklicher_sven)]

Klaus R. schrieb:
> Die letzten drei in der Liste machen Iout = 2,6 A.
> Wo ist das Problem?

Datenblatt nicht kapiert.

N-Channel MOSFET current limit:
min.: 2A
typ.: 2,6A
max.: 3A

[Willi S. (ws1955)]

Sven S. schrieb:
> Klaus R. schrieb:
>> Die letzten drei in der Liste machen Iout = 2,6 A.
>> Wo ist das Problem?
>
> Datenblatt nicht kapiert.
>
> N-Channel MOSFET current limit:
> min.: 2A
> typ.: 2,6A
> max.: 3A

Ein Datenblatt braucht es zum Verständnis auch gar nicht, vielmehr 
genügt der gesunde Menschenverstand:

Die Leistungsaufnahme ist auf jeden Fall höher als die Leistungsabgabe.

Also:

Ieingang = mindestens 25W/2.4V = über 10 A.

[Klaus R. (klara)]

ArnoR schrieb:
> Klaus R. schrieb:
>> Wo ist das Problem?
>
> Ein StepUp-Converter transformiert nicht (nur dabei wäre deine Rechnung
> richtig), sondern bei dem fließt der Eingangsstrom (hier etwa 12A plus
> halbe Welligkeit) auch als Ausgangsstrom.

OK, ist hätte zuvor das Datenblatt lesen müssen. Die 
Spannungstransformation geschieht über das Tastverhältnis. Und Current 
Limit liegt typ. bei 2,6 A.
mfg Klaus

[Thomas R. (Gast)]

Ähnliche DC/DC-Wandler gibt es durchaus - siehe Bild.
Mein Problem ist aber, daß die erst ab 3 V Versorgung spezifiziert sind, 
ich brauche aber statt 3.0 V nur 2.4 V.

[Axel S. (a-za-z0-9)]

Thomas R. schrieb:

> finde ... keinen passenden CMOS-Transistor.

Schau nochmal genauer. Liegen die nicht in dem Fach gleich neben den 
Scheinwiderständen? Vielleicht ist auch einer untergefallen. Sieh also 
auch im Spannungsabfalleimer nach.

</ironie>


25W netto aus lediglich 2.4V Eingangsspannung. Da darfst du dich auf 
12-15A Eingangsstrom einstellen. Wenn man aus deiner Frage auf deine 
Kenntnisse rückschließt, dann kannst du so etwas noch eine ganze Weile 
nicht selber bauen.

[Harald W. (wilhelms)]

Thomas R. schrieb:

> ich brauche aber statt 3.0 V nur 2.4 V.

...und Deine 2,4V-Quelle kann problemlos 15A (in Spitzen mehr)
liefern? Normale Mignonzellen sind da m.E. überfordert. Ein
solcher Wandler ist zwar möglich, bewegt sich aber an der Grenze
des technisch möglichen. D.h. man braucht schon etwas Erfahrung
beim korrekten Aufbau. Als erstes Projekt für einen Anfänger
wird das wohl nicht klappen.

[Axel S. (a-za-z0-9)]

Thomas R. schrieb:
> Ähnliche DC/DC-Wandler gibt es durchaus - siehe Bild.

Ähm. Nein.

Ich lese dir mal das Kleingedruckte vor:

"Input Current: 10A max" ... bei 3V gibt das 30W am Eingang. Damit 
schafft das Teil dann vielleicht mit Mühe und Not deine 25W am Ausgang, 
aber niemals die 100W aus dem Titel des Angebots.

"Please enhance heat dissipation if more than 6A" ... so wie geliefert 
schafft das Dingen sogar nur 6A, also 18W am Eingang. Für mehr sollst du 
besser kühlen - wie auch immer das machbar sein soll. Wahrscheinlich im 
Ölbad.

[Christian S. (roehrenvorheizer)]

Hallo,

erzeuge doch erst mal eine Spannung von handlichen 8...12V, mit deren 
Hilfe eine ganz normale Schaltwandler-Schaltung betrieben werden kann, 
die dann beliebige Mosfets steuern kann. Dann kannst Du auch bis 50A 
Spitzenstrom durch Deine Spule jagen. Den Rest machst Du dann zum 
Ausruhen nebenher.

MfG

[Dergute W. (derguteweka)]

Moin,


Thomas R. schrieb:
> ich brauche aber statt 3.0 V nur 2.4 V.

Aber na klar brauchst du die....
Mein Schnapsideensensor ist im roten Bereich.

Erzaehl' mal nicht nur so viel, wie beim Eisberg ausm Wasser ragt, 
sondern die Gesamtsituation. Wozu das alles, wo kommt die Spannung her, 
wo geht die Spannung hin...

Gruss
WK

[ArnoR (Gast)]

Harald W. schrieb:
> Als erstes Projekt für einen Anfänger wird das wohl nicht klappen.

Nix Anfänger, sondern Profi:

Beitrag "Re: wieder mal schrittmotor ;-("

[Dieter (Gast)]

Die Schaltungen für 3V würden auch ab 1V arbeiten. Allerdings benötigen 
die IC halt schon mehr Spannung, z.B. 3V oder mehr.

Also brauchst Du einen Wandler der ab ca. 1V bereits 3V bis 5V, 
mindestens ca. 50mA erzeugen kann, der die interne Schaltung des 
Hauptwandlers speist. Bei vielen Wandlern läßt sich die Verbindung zur 
internen Schaltung des Hauptwandlers trennen und separat versorgen. Das 
ist das was der TO eigentlch bräuchte.

Wenn als Versorgung Akkus dienen sollten, dann wären das insgesamt 20 AA 
NiMh (je 10 parallel und die zwei Packs in Reihe).

[freitag (Gast)]

Thomas R. schrieb:

> finde aber keinen
> passenden CMOS-Transistor.

ArnoR schrieb:

> Nix Anfänger, sondern Profi:
>
> Beitrag "Re: wieder mal schrittmotor ;-("

Alles klar, super hier! Vielleicht ist der CMOS-Transistor Inhalt eines 
seiner Patente... :-)

[Willi S. (ws1955)]

Durchaus ernst gemeinte LÖSUNG:

12* LT3467 parallel (auch Spule, Diode..)

Arbeitet ab 2.2V, schaltet bis zu 1.1A
Mal 12 erfüllt die Anforderungen.

Sehr kleines Bauteil im SOT-23/6
Kleine Spule

Durch die Seriendiode (jedes Boosters) ist Parallelschaltung unbegrenzt 
möglich.

Soft-Start
Was bei ..12A nicht schlecht ist...

Bei gutem Layout mit 70u-Kupfer braucht es keinen Kühlkörper.

[Thomas R. (Gast)]

Hi all,
im Moment teste ich LiIon-Akkus.
Diese Tests mache ich mit meinem Agilent 6632B, dieser kann aber nur 
maximal 5 A senken (Akku-Entladestrom).
Ich möchte aber Entladungen der Akkus mit gesteuerten DC-DC-Wandler von 
10 A senken.
Die Samsung-Akku INR18650 kann dauerhaft mit 20 A belastet werden (siehe 
Datasheet)
Dazu muß der Test-Akku auf 2.5 V@10 A entladen.
So wie oben gezeigt (Vorschlag_01) könnte das funktionieren?

Vielen Dank für eure bisherigen tollen Beiträge, damit habe ich viel von 
euch gelernt :-)

Thomas

[g. w. (Gast)]

Man kann so etwas bauen. Nur sorgt die besonders niedrige Spannung 
eben für mehr als nur ein größeres Problem dabei. Da helfen auch keine 
Bipolar-Ts,
so viel Strombedarf aus so niedriger Spannungsquelle macht es schwierig.

Aus Effizienzgründen käme allein ein synchroner Boost in Frage. Nun gibt 
es so etwas in der Art durchaus, aber eben nicht exakt das benötigte 
an Controller-ICs. Entweder Spannung oder Strom passen nicht dazu.

Dieter schrieb:
> Also brauchst Du einen Wandler der ab ca. 1V bereits 3V bis 5V,
> mindestens ca. 50mA erzeugen kann, der die interne Schaltung des
> Hauptwandlers speist.

Aka Hilfsversorgung. Das kann ein kleinst-DC-DC auf der gleichen Platine 
sein (allerdings wohl selbst zu entwickeln wegen der 2,4V), oder sogar 
etwas separates (>= 5VDC -Netzteil geringer Leistung).

Sven S. schrieb:
> Ist es möglich, die Treiberschaltung für die Mosfets mit den 15Volt zu
> versorgen?

Erkläre das doch mal genauer. Die anfänglich gar nicht existenten 15VDC 
vom Ausgang sollen was tun? Ohne zumindest eine höhere Startversorgung 
weiß ich an dem Punkt nicht weiter. Du schon? Inwiefern?

[Thomas R. (Gast)]

Sorry, ich hatte meinen Vorschag vergessen - siehe nun oben

[ArnoR (Gast)]

Du willst also Li-Einzelzellen bis auf 2,5V herunter entladen, indem du 
die mit einem StepUp-Wandler auf 15V mit konstantem Eingangsstrom von 
10A belastest?

Du müsstest dazu ja den Wandler auf konstanten Eingangsstrom bei 
variabler Eingangsspannung regeln. Da sich dessen Eingangsstrom und 
Wirkungsgrad mit der Eingangsspannung merklich ändert, funktioniert es 
nicht, dessen Ausgangsspannung konstant zu halten, also das was die 
IC-Regler machen.

[Willi S. (ws1955)]

Thomas R. schrieb:
> Sorry, ich hatte meinen Vorschag vergessen - siehe nun oben

Ja genau!
Für den Regler eine Hilfsversorgung mit billigstem Booster wie TPS61063 
und nur den Leistungsteil an 2.4V. Das war auch mein zweiter 
Lösungsvorschlag.

Aber mit Stromsenke und Trallala hat mich der TO jetzt so verwirrt, dass 
ich gar nimmer weiß, worum es eigentlich geht (...)

[Dergute W. (derguteweka)]

Moin,

Thomas R. schrieb:
> Ich möchte aber Entladungen der Akkus mit gesteuerten DC-DC-Wandler von
> 10 A senken.

Da kann ich mich nur in meiner Fragerei wiederholen: WARUM? - 
Spezifischer:

Wieso willst du ueberhaupt Akkus testen? Glaubst du den 
Herstellerangaben nicht?

Und wieso muss es dann ausgerechnet als Last ein DC-DC Wandler auf 15V 
sein? Fuer mich ist das genauso sinnvoll, wie wenn du aus 2.4V -> 400V 
3~ 50Hz erzeugen wuerdest. Dann koenntest du sogar mit einem billigen 
Drehstromzaehler die Energie messen ;-}

Mir kommts deutlich simpler vor, irgendeinen dicken Transistor aufm 
Kuehlblech und einen dicken, niederohmigen Shunt herzunehmen und den 
Transistor dann entsprechend anzusteuern, so dass er als Last mit 
genehmer U/I Kennlinie wirkt.

Gruss
WK

[Sven S. (schrecklicher_sven)]

g. w. schrieb:
> Sven S. schrieb:
>> Ist es möglich, die Treiberschaltung für die Mosfets mit den 15Volt zu
>> versorgen?
>
> Erkläre das doch mal genauer. Die anfänglich gar nicht existenten 15VDC
> vom Ausgang sollen was tun? Ohne zumindest eine höhere Startversorgung
> weiß ich an dem Punkt nicht weiter. Du schon? Inwiefern?

Hat sich ja wohl erübrigt.

Thomas R. schrieb:
> Ich möchte aber Entladungen der Akkus mit gesteuerten DC-DC-Wandler von
> 10 A senken.

Da fühle ich mich gleich viel klüger.
Du hast meinen Tag gerettet.

[Willi S. (ws1955)]

Nur mal so hin gekritzelt, aber mit gutem Willen müsste man das Prinzip 
verstehen.

Das Zweiquadranten LNG Agilent 6632B würde man gerne weiter verwenden, 
aber dessen 0-5A reichen jetzt nimmer, man möchte 0-10A. Richtig ?

Perfekt wäre es, wenn man einfach was dazu schaltet, was den Laststrom 
möglichst präzise verdoppelt. Fließen zum Beispiel 4A durch die 
Stromsenke des Agilent, dann soll die gesamte Belastung der Akkuzelle 8A 
betragen.

Sollwert am Agilent 0-5A heisst Belastung 0-10A.

Idealerweise soll es keine extra Versorgung brauchen.
Ob es wirklich geeignete Leistungs-Mosfet mit Ugs nur 2.5V gibt, habe 
ich nicht geprüft. Schlimmstenfalls braucht es halt doch noch einen 
simplen Spannungsverdoppler oder eine Hilfsspannung. Mit Mosfet wäre der 
Strombedarf sehr gering, inkl OPV unter 1mA.

Die beiden 10mOhm Shunts müssen natürlich schon recht genau sein und 
einen kleinen TK haben.

OPV vom Typ Zerodrift RRIO

Im Manual vom Agilent 6632B sehe ich keine Remote-Möglichkeit (Regelung 
der Spannung). Wirklich ? So billig schaut das Gerät ja eigentlich nicht 
aus. Na gut, entweder rechnet man den Spannungsabfall am Shunt weg oder 
misst man die Akkuspannung mit was anderem. Letzteres wäre sowieso am 
Besten, denn die Millivolt auf diversen Kabeln und Kontakten addieren 
sich. Wer misst, misst Mist...

[Axel S. (a-za-z0-9)]

ArnoR schrieb:
> Du willst also Li-Einzelzellen bis auf 2,5V herunter entladen, indem du
> die mit einem StepUp-Wandler auf 15V mit konstantem Eingangsstrom von
> 10A belastest?

So verstehe ich Thomas auch. Und ich bin genauso verwirrt wie du.

Dieses Konzept ist entweder vollkommen bescheuert. Oder derartig genial, 
daß ich noch nicht mal die Genialität erkennen kann.

@Thomas: wenn du 10A aus einer Li-Ion Zelle entnehmen willst, kannst du 
das doch direkt mit einer Konstantstromsenke tun. Dazu brauchst du einen 
0.22Ω Widerstand, einen dicken MOSFET und einen OPV für die Regelung. 
Diskussion und Schaltungsvorschläge gab es vor kurzem nebenan im 
Beitrag "Re: Entladekurve für Micro AAA Batterie"

[Harald W. (wilhelms)]

ArnoR schrieb:

>> Als erstes Projekt für einen Anfänger wird das wohl nicht klappen.
>
> Nix Anfänger, sondern Profi:
>
> Beitrag "Re: wieder mal schrittmotor ;-("

Ich hab den 2.Thread jetzt nicht gelesen, aber ein Profi fragt
solche Sachen nicht hier im Forum.

[ArnoR (Gast)]

Harald W. schrieb:
> Ich hab den 2.Thread jetzt nicht gelesen, aber ein Profi fragt
> solche Sachen nicht hier im Forum.

Es reicht vollkommen, den einzelnen Post hinter dem Link zu lesen.

[Thomas R. (Gast)]

Willi S. schrieb:
> Im Manual vom Agilent 6632B sehe ich keine Remote-Möglichkeit (Regelung
> der Spannung). Wirklich ? So billig schaut das Gerät ja eigentlich nicht
> aus. Na gut, entweder rechnet man den Spannungsabfall am Shunt weg oder
> misst man die Akkuspannung mit was anderem. Letzteres wäre sowieso am
> Besten, denn die Millivolt auf diversen Kabeln und Kontakten addieren
> sich. Wer misst, misst Mist...

siehe Foto und Manual.
Ich messe nur 4-drähtig und das nur mit Remote-PC.
Ich messe aber ohne Mist

[g. w. (Gast)]

Dergute W. schrieb:
> Mir kommts deutlich simpler vor, irgendeinen dicken Transistor aufm
> Kuehlblech und einen dicken, niederohmigen Shunt herzunehmen und den
> Transistor dann entsprechend anzusteuern, so dass er als Last mit
> genehmer U/I Kennlinie wirkt.

Das ist (mit etwas höherer Hilfsversorgung) ja ganz einfach machbar.

Diese Funktionalität aber mit einem einstufigen Wandler nachbilden zu
wollen, kann man vergessen. Vorstellbar wäre noch, einen sync. Boost
(mit sozusagen frei variierender V_out) mit Eingangsstrom-Regelung
(leider Highside, also weitere Aufwands-Steigerung), und außerdem mit
einem geeigneten Energiespeicher (Supercap?) am Ausgang zu versehen.
(Ohne einen solchen Zwischenspeicher sehe ich gerade keinen Ansatz.)

Dessen genaue Spannung dann egal wäre, obwohl man einen Shuntregler
gegen Überspannung vorsehen sollte, wenn das nicht überhand nehmen
soll. Und von_dort_aus könnte man dann noch einen weiteren Wandler
betreiben, der funktioniert, solange V(speicher) > dessen V_in(min).

Also auch das wäre machbar - mehr aber auch nicht, Aufwand utopisch.
Hättest Du gleich gesagt, worum es geht, hätte man Dir wohl schon im
allerersten Beitrag eine lineare Senke empfohlen. Ist offensichtlich
(zumindest, wenn man die Möglichkeiten halbwegs kennt), daß das die
sozusagen ultimative Lösung ist.

Man muß viele Akkus testen, bis man die (statt "einfach verheizte")
so "gewonnene" Energie - denn ich nehme an, darum ging es Dir - als
echten Nutzen betrachten könnte.

(Wieso ich das annehme? Weil ich zumindest hoffe, daß Dir - einem
Diplom-Transistortestplatz-Designer? - klar gewesen war, daß es mit
einer linearen Stromsenke prinzipiell funktioniert. Deshalb meine
Vermutung, es war Dir um die Nutzung jener Energie gegangen.)

Wie auch immer:
Wärst Du bitte so nett, nächstes Mal gleich Tacheles zu reden...?

[Willi S. (ws1955)]

Thomas R. schrieb:
> Ich messe nur 4-drähtig und das nur mit Remote-PC.

Ok, dann würde ich die 10mOhm Shunts in meinem Lösungsvorschlag deutlich 
erhöhen, zwecks besserer Genauigkeit bei kleineren Strömen. 50mOhm wäre 
wohl das Beste.

Mit speziellem Mosfet und anderen Problemchen wegen VCC nur 2.5V würde 
ich nimmer herum spinnen, weil ein simpler LTC1044 als Verdoppler die 
Lösung ist. Der Eigenverbrauch beträgt bei 2-4V nur 20uA. VCC an OPV 
sollte man mit einem 100uF Polymer Elko gut puffern.

[Thomas R. (Gast)]

Blöderweise ist das Akkutesten ziemlich teuer:
Das von mir verwendete Agilent 6632B verbraucht ca. 300 W - egal ob man 
den Test-Akku lädt oder entlädt.

3h Laden + 3h Entladen = 6 Stunden.
4 Zyklen in einem Tag macht 7.2 kWh.
1000 Zyken an einzigen INR18650 brauchen immerhin 700 € Stromkosten vom 
Agilent...und ich habe 4 Stück von Agilent.

Darum will ich mit 2 DC/DC-Wandler verwenden:
Ich will einen Puffer-Akku (12 V 10 Ah) verwenden.
2.4 bis 4.2 V auf 12 V auf den Puffer-Akku (12 V). Entladen!
12 V auf ca. 4 V auf den Testakku. Laden!
In einem 230 V-Ladegerät wird der 12 V-Akku erhalten - macht 40 W statt 
300 W.

Als Meßgerät nehme ich dann Präzisions-DMMs mit isolierten 
Remote-Anschluß - die brauchen fast keinen Strom. Einen externen Shunt 
brauche ich nicht, da das DMM 10 A selbst messen kann.

Das Foto zeigt meinen neuen Testbench (im Aufbau).
Links oben der Pufferakku, rechts oben die DMM, links unten 2 
DC/DC-Wandler (noch nicht fertig), rechts der Testakku.
Den DC/DC-Wandler 2.4 V auf 15 V muß ich wohl selber basteln, daher 
meine Anfrage.

[Sven S. (schrecklicher_sven)]

Thomas R. schrieb:
> Darum will ich mit 2 DC/DC-Wandler verwenden:
> Ich will einen Puffer-Akku (12 V 10 Ah) verwenden.

Endlich ist die Katze aus dem Sack!
Um den Wandler zu betreiben kannst Du doch die Spannung vom Pufferakku 
verwenden. Wieviel Spannung der Mosfet zu schalten hat, ist ihm egal, 
solange die Gate-Spannung stimmt.

[test (Gast)]

Thomas R. schrieb:
> Einen externen Shunt brauche ich nicht, da das DMM 10 A selbst messen
> kann.

Dauerhaft?

[Dieter (Gast)]

Selber basteln, bzw. aendern wie Du 27.01.2019 17:07 zeigtest.

Koenntest auch einen Arduino messen lassen und die Werte dem Raspi 
uebergeben.

[Thomas R. (Gast)]

Dieter schrieb:
> Selber basteln, bzw. aendern wie Du 27.01.2019 17:07 zeigtest.
>
> Koenntest auch einen Arduino messen lassen und die Werte dem Raspi
> uebergeben.

Auf dem Foto ist mein neuer Rechner: Mega256 mit 2*UART, Grafikdisplay 
und SD-Karte.
Ich will keinen Laptop dauerhaft laufen lassen - ich will Strom sparen!

Im Manual vom VC880 steht nichts von einem begrenzten Dauerstrom von 10 
A.

[Willi S. (ws1955)]

Auch wenn alles ziemlich schräg und unverstehbar ist,
das Basteln scheint viel Spass zu machen und das ist
die Hauptsache.

[Dieter (Gast)]

100mV*10A ergibt 1W. Das sollte das Geraet noch schaffen. Bei 200mV*20A 
wird es zu warm im Geraet.

[Axel S. (a-za-z0-9)]

Thomas R. schrieb:

(schnipp)

Oh! Salami!

[Thomas R. (Gast)]

Willi S. schrieb:
> Auch wenn alles ziemlich schräg und unverstehbar ist,
> das Basteln scheint viel Spass zu machen und das ist
> die Hauptsache.

Was ist denn da schräg und unverstehbar????
Vom Atmel256 verwende ich 2 UARTs - die messen mit 2 Stück Conrad-VC880 
einmal Strom und einmal Spannung, die Ergebnisse werden auf die SD-Karte 
gespeichert, die Grafikdisplay macht schöne Kurven und ein paar Pins 
steuern die DC/DC-Wandler.

 Zeit    Messzt Amp    Volt  Amp/h   Wh    Ri/mOhm
Entladung
 678423   542 -0.700  3.317 -0.295 -1.048  0.185
 678436   544 -0.700  3.299 -0.297 -1.054  0.187
 678449   546 -0.700  3.279 -0.299 -1.060  0.183
 678462   548 -0.700  3.256 -0.301 -1.066  0.183
 678474   550 -0.700  3.233 -0.303 -1.072  0.180
 678487   552 -0.700  3.208 -0.304 -1.078  0.178
 678500   554 -0.700  3.182 -0.306 -1.083  0.179
 678513   556 -0.700  3.155 -0.308 -1.089  0.176
 678525   558 -0.700  3.125 -0.310 -1.095  0.175
 678538   560 -0.700  3.092 -0.312 -1.100  0.174
Ladung
 678547     1  0.700  3.657  0.000  0.001  0.184
 678552     2  0.700  3.669  0.000  0.001  0.176
 678558     4  0.700  3.680  0.001  0.004  0.170
 678565     7  0.700  3.691  0.002  0.006  0.166
 678573    11  0.700  3.701  0.003  0.010  0.163
 678584    17  0.700  3.712  0.004  0.014  0.161
 678596    24  0.700  3.723  0.005  0.020  0.158
 678611    33  0.700  3.733  0.008  0.028  0.156
 678628    44  0.700  3.743  0.010  0.037  0.154
 678648    57  0.700  3.753  0.013  0.049  0.153
 678671    73  0.700  3.764  0.017  0.063  0.152
 678699    92  0.700  3.774  0.022  0.081  0.151
 678733   117  0.700  3.784  0.028  0.104  0.151
 678783   154  0.700  3.794  0.036  0.134  0.150
 678866   218  0.700  3.804  0.051  0.194  0.150
 678990   314  0.700  3.814  0.075  0.282  0.149

Passt doch!

[Dergute W. (derguteweka)]

Thomas R. schrieb:
> Was ist denn da schräg und unverstehbar????

Ja, mei. Die einen bauen halt den Koelner Dom aus Streichhoelzen nach, 
andere stuempern an Videoausgaben mit TTL-Gattern - du laedst und 
entlaedst halt Akkus im Akkord...
Else Kling sagte im Werbefernsehen:
> ...Wenn's schee macht

Gruss
WK

[Willi S. (ws1955)]

@Thomas R.

Mit "schräg" ist vielleicht "unwirtschaftlich" gemeint. Beim Basteln 
gibt es dieses Argument nicht. Mit "unverstehbar" ist gemeint, dass von 
Anfang an bis heute ein Gesamtkonzept nicht ansatzweise aufskizziert 
ist. Ein Stück Karopapier und ein Bleistift würde an sich genügen, um es 
aufzuklären. Meistens fällt auch dem Urheber dabei etwas auf (...)

Bei der zzt leistungsfähigsten 18650 Zelle kostet ein vollständiges 
Aufladen ca 0,6 Cent, das ist inetwa 1/1000 vom Zellenpreis. Über die 
Sinnhaftigkeit der Energie-Rückgewinnung beim Entladen kann man 
geteilter Meinung sein. Mit den Mehrkosten an Elektronik und 
Software-Entwicklung kann man sagenhafte 1 Million Ladezyklen 
finanzieren. Betriebswirtschaftlich ist die Amortisierung nicht 
absehbar...

[Dieter (Gast)]

Im Wesentlichen will der TO weg von dem stromfressenden Geraeten. Wobei 
ich vermute das Geraet mit 300W habe einen Trafo und das waere die 
Scheinleistung (aber noch 60...120W Wirkleistung).

Zweitens soll es schneller gehen. Drittens ist Pufferung bei 
Stromausfall fuer die Messung sinnvoll.

Durchaus in Ordnung mit der Energie noch was sinnvolles zu machen in 
Verbindung des bereits ansrehenden Umbaus.

[Peter D. (peda)]

Thomas R. schrieb:
> Ich möchte aber Entladungen der Akkus mit gesteuerten DC-DC-Wandler von
> 10 A senken.

Na endlich ist die Katze aus dem Sack, Du willst also nur kontrolliert 
entladen. Dann ist die DCDC-Wandlung völliger Quatsch, die 25W muß Du so 
oder so verheizen.
Nimm also einfach nen Transistor mit Shunt und OPV als Stromkonstanter 
auf nem großen Kühlkörper und der Drops ist gelutscht.
Ob der Transistor ein BJT oder FET ist, spielt keine Rolle, 25W bleiben 
25W.
Der OPV wird aus einem kleinen Netzteil versorgt.

[Willi S. (ws1955)]

Wieder ein Gekritzel, ich hätte es nochmal in Form bringen sollen, aber 
eigentlich wärs die Aufgabe vom TO..

So habe ich den TO verstanden:

Beim Entladen die Energie einem 12V/10Ah Akku zuführen.

Eigentlich keine schlechte Idee, Die Grünen wären begeistert...

Natürlich muss man die Stromsenke kontinuierlich nachregeln, aber ein 
"Problem" ist das ja eigentlich nicht.

Durch die 12V-Batterie gibt es auch eine ordentliche Hilfsspannung für 
den Booster und kann man ganz normale Mosfet verwenden. (billigst bester 
Wirkungsgrad..)

[Dieter (Gast)]

Die Stromregelung muesste ueber PWM den an/aus-Pin des DCDC-Wandlers 
ansteuern.

Den Spannungsteiler der Regelung zu beinflussen, neigt im Vergleich eher 
instabil zu werden.

[Willi S. (ws1955)]

Booster und PB-Lader lassen sich natürlich in "EIN" Ding integrieren. 
Siehe mein übliches Gekritzel. Ohne Gewähr!

Im Prinzip geht das auch mit anderen Stepup-IC, aber auf jeden Fall 
müssen BIAS und COMPENSATION zugänglich sein.

Der LM5155 arbeitet schon ab 1.5V, allerdings muss BIAS mindestens 3.5V 
sein, woher auch immer.

Allmählich fängt es an, Spass zu machen...

[Willi S. (ws1955)]

Fehler: Stromspiegel/T2 laufen verkehrt herum. Aber das Prinzip ist 
klar.

[Dieter (Gast)]

Der Spannungsabfall am Strommesswiderstand des Messgeraetes auf der 
Akkuseite ist fuer die Begrenzung zu verwenden. Eingangs-, nicht 
Ausgangsstrombegrenzung.

[Alexander S. (alex998)]

Thomas R. schrieb:
> Die Samsung-Akku INR18650 kann dauerhaft mit 20 A belastet werden (siehe
> Datasheet)

Für den in deinem Bild gezeigten INR18650-29E bezweifel ich das.
Maximale Entladerate dauerhaft ist 1C (2750mA), kurzzeitig 3C (8250mA).

Datenblatt:
https://www.liontecshop.de/shop/additional_files/german/nmc-0370029-18650.pdf


Nachtrag: Wenn du ein Problem mit der niedrigen Entladeschlussspannung 
hast, warum schaltest du nicht mehrere in Reihe?? Also 2S, 3S, ...
Das würde deine Messergebnisse auch gleich ein bissel ausmitteln.

[Dergute W. (derguteweka)]

Moin,

Thomas R. schrieb:
> Mit bipolaren Transistoren ist das kein Probblem, finde aber keinen
> passenden CMOS-Transistor.

Ich schlag' mal von Onsemi den FDBL9401-F085 vor. Gibts u.a. beim 
Mouser, kost' einzeln nur ungefaehr so viel wie ein Hefeweizen.
Als Speicherdrossel vielleicht sowas wie von Wuerth die 701 014 150. 
Gaeb's beim Digikey, wenn man Geduld hat. Kost' einzeln schon eher 2..3 
Hefeweizen.

Gruss
WK

[Willi S. (ws1955)]

IDEE für problemlose Sofort-Erprobung:

Als Pufferakku nicht 12V sondern einen 5V USB-Powerpack, zB mit 20Ah 
(75Wh)

Und als Booster von 2-3.7V auf 5V USB ein fertig aufgebautes Modul von 
ADAFRUIT: PowerBoost 1000, maximaler Schaltstrom 4A (TPS61030), kostet 
in USA $14.95, bei uns 19.50€ (ExpTech).

Lademodule von 5V USB auf eine 18650-Zelle gibt es wie Sand am Meer, hab 
ich nicht recheriert.

[Dieter (Gast)]

Den passenden Chip denke ich vielleicht für Deinen Zweck gefunden zu 
haben. Läuft bis 2,3V durch. Allerdings darf man unter 2,7V nicht mehr 
mit dem Enable-Eingang steuern, sondern R-limit steuern, d.h. FET als 
Widerstandssteuerung verwenden. Datenblatt Figur 21.

TPS61178
8.3 Feature Description
8.3.1 Under-voltage Lockout
An under-voltage lockout (UVLO) circuit stops the operation of the 
converter when the input voltage drops below the UVLO threshold of 2.3 
V. A hysteresis of 400 mV is added so that the device cannot be enabled 
again until the input voltage exceeds 2.7 V. This function is 
implemented in order to prevent malfunctioning of the device when the 
input voltage is between 2.3 V and 2.7 V.

Schafft 5...20V ohne Probleme.

www.ti.com
http://www.ti.com/product/TPS61178/technicaldocuments

Zwei Stück mit externer Clock synchronisation, würden genügend Belastung 
erzeugen.

Übrigens Entladung mit 1C wären ungefähr 10W (1h), mit 3C wären es ca. 
30W (20min).

>Thomas R. schrieb:
> Die Samsung-Akku INR18650 kann dauerhaft mit 20 A belastet werden (siehe
> Datasheet)
> Alexander schrieb:
> Für den in deinem Bild gezeigten INR18650-29E bezweifel ich das.
> Maximale Entladerate dauerhaft ist 1C (2750mA), kurzzeitig 3C (8250mA).

Dh die geforderten 25W liegen im geforderten Bereich.

[Thomas R. (Gast)]

Peter D. schrieb:
> Thomas R. schrieb:
>> Ich möchte aber Entladungen der Akkus mit gesteuerten DC-DC-Wandler von
>> 10 A senken.
>
> Dann ist die DCDC-Wandlung völliger Quatsch, die 25W muß Du so
> oder so verheizen.
> Nimm also einfach nen Transistor mit Shunt und OPV als Stromkonstanter
> auf nem großen Kühlkörper und der Drops ist gelutscht.
> Ob der Transistor ein BJT oder FET ist, spielt keine Rolle, 25W bleiben
> 25W.

Hi all,

um LiIon-Test-Akkus zu entladen will ich eben KEINEN 
Hochleistungstransistor mit Kühlkörper verheizen, sondern auf einen 
anderen Akku (12 V) aufladen!
Zum Laden des Testakkus will ich den 12 V-Akku mit einem zusätzlichen 
DC/DC-Wandler (ca 12 V --> 2.5 V bis 4.15 V) verwenden.
Der Agilent 6632B hat genügend PC-Anschlüsse (HPIB sowohl auch RS232) 
mit selbstgebauter Software steuere ich die Agilents. Siehe obige Bilder 
- Thread von 27.01.2019 16:54 oben.
Das funktioniert bestens, mein Problem ist nur, daß das ein Agilent + PC 
dauerhaft 300 W Wirkleistung verbraucht.
Bei vier Testbenche (= 1200 Watt Verbauch) macht das soviel wie ein 
Heizlüfter.
Da ich viele Dauertests mache sind die Stromkosten zu teuer - das macht 
im Jahr 4200 € Stromkosten.
Es ist auch unangenehm immer diesen Agilent-Heizlüfter laufen zu lassen, 
besonders im Sommer.
Darum will ich Strom-Rekuperation betreiben!!!!
Dann spare ich über 4000 € Sromkosten jährlich und die Hütte wird nicht 
so heiß, der Agilent-Lüfter läuft dauerhaft, also immer.
Mit der beschriebenen Strom-Rekuperation brauche ich nur ca. 50 W für 4 
Testbenche und brauche keinen Lüfter.
Also brauche ich nur ein kleines Netzteil welche die Verluste der 
DC/DC-Wandler ausgleicht um den 12 V-Akku stabil halten.

Eigentlich wollte nur wissen, wie man einen DC/DC-Wandler mit einer 
Eingangsspannung von 2.4 V bis ca.5 V und  mit einer Ausgangspannung von 
15 V bauen kann.
Sowas habe ich nirgends gefunden, inzwischen weiß ich aber, wie das 
funktionieren könnte z.B. mit einer Hilfsspannung oder mit einem 
TPS61178 - siehe oben.

Die DC/DC-Wandler werden mit einem ATMEL gesteuert.

Vielen Dank für manch wertvolle Vorschläge!

Bis denne, Thomas

[Thomas R. (Gast)]

freitag schrieb:
> Thomas R. schrieb:
>
>> finde aber keinen
>> passenden CMOS-Transistor.
> ArnoR schrieb:
>> Nix Anfänger, sondern Profi:

> Alles klar, super hier! Vielleicht ist der CMOS-Transistor Inhalt eines
> seiner Patente... :-)

Leider habe ich den CMOS-Transistor nicht erfunden, das war Frank 
Wanlass.
Der hat den CMOS-Transistor 1963 patentiert - US Patent No. 3,356,858.
https://de.wikipedia.org/wiki/Frank_Wanlass
https://www.computerhistory.org/siliconengine/complementary-mos-circuit-configuration-is-invented/
https://www.invent.org/inductees/frank-wanlass

Bisher habe ich nur zu Software-Patenten geschafft ;-(

[Willi S. (ws1955)]

@Thomas R.

Alles soweit klar, hat sich dieser Thread damit eigentlich erledigt.
FRAGE:
Wie machst du das mit dem konstanten Entladestrom (zukünftig) ??

[Dieter (Gast)]

Diese Schaltung ließe sich auch umaendern fuer 15V Ausgangsspannung.

http://www.elektronik-labor.de/Notizen/0211LEDlampe.html

[Christian S. (roehrenvorheizer)]

"Darum will ich Strom-Rekuperation betreiben!!!!
Dann spare ich über 4000 € Sromkosten jährlich und die Hütte wird nicht 
so heiß, der Agilent-Lüfter läuft dauerhaft, also immer."

Du brauchst erstens einen Großverbraucher-Stromtarif, in dem solche 
Experimente direkt unter gehen, außerdem könntest Du Energie in einem 
Schwungrad speichern zur späteren Verwendung zum Kochen, Waschen oder um 
das Elektrofahrrad aufzuladen.

Wie man so einen Wandler bauen kann, habe ich bereits erwähnt, nämlich, 
indem Du einen normalen Wandler mit einer separat erzeugten 
Hilfsspannung betreibst, wobei der Eingang des Wandlers auf die geringe 
Spannung angepasst sein muß.


MfG

[Sherlock (Gast)]

Christian S. schrieb:
> Wie man so einen Wandler bauen kann, habe ich bereits erwähnt, nämlich,
> indem Du einen normalen Wandler mit einer separat erzeugten
> Hilfsspannung betreibst, wobei der Eingang des Wandlers auf die geringe
> Spannung angepasst sein muß.

Ja, und da der Testakku mit konstantem Strom entladen werden soll, baust 
du einen Step-Up so (um), daß er auf konstanten Eingangsstrom regelt
(und nicht, wie üblich, auf konstante Ausgangsspannung oder konstanten 
Ausgangsstrom).
D.h. es muß ein shunt in den Eingangskreis.

[Thomas R. (Gast)]

Willi S. schrieb:
> @Thomas R.
>
> Alles soweit klar, hat sich dieser Thread damit eigentlich erledigt.
> FRAGE:
> Wie machst du das mit dem konstanten Entladestrom (zukünftig) ??

Wennn der Akku leer ist dann wird er wieder aufgeladen ;-)
Alle Messungen werden protolliert: Kapazität, Energiegehalt, Ri...
Das passiert solange bis der Akku kaputt ist.
Zuerst nimmt übrigens der Ri immer größer.

Marken wie Samsung, Sony und Panasonic etc. halten bisher deren 
Spezikationen:
Typisch 2.5...4.15 Volt 2 Ah bis 4 Ah, 50 mOhm Ri, schaffen meistens 600 
Zyklen.
Wenn man nur 3.2...3.9 V nutzt, dann hat der Energiegehalt nur ca. 85 %, 
dafür ist die mögliche Zyklen-Zahl fast verdoppelt.

Es gibt auch Kracher, siehe ebay, die reden von 9.8 Ah. Wie sowas? Weil 
die das 4er-Pack meinen ;-)))
Ich habe schon welche gefunden, die nur 100 Zyklen schaffen...und vieles 
mehr.

Ein Tesla-Auto verwendet übrigens 10000 Stück 18650-Zellen!
https://www.google.com/search?q=tesla+battery&client=firefox-b-ab&tbm=isch&source=iu&ictx=1&fir=Yo1y_3j1HLB1NM%253A%252CdFX-oLIV1HrtmM%252C_&usg=AI4_-kSlUkTHBRWRNQzT7AbI4jHynfVbsA&sa=X&ved=2ahUKEwiCwq20vZHgAhUMCewKHXajCTEQ9QEwBHoECAQQCg#imgrc=Yo1y_3j1HLB1NM:
https://www.google.com/search?q=tesla+battery&client=firefox-b-ab&tbm=isch&source=iu&ictx=1&fir=Yo1y_3j1HLB1NM%253A%252CdFX-oLIV1HrtmM%252C_&usg=AI4_-kSlUkTHBRWRNQzT7AbI4jHynfVbsA&sa=X&ved=2ahUKEwiCwq20vZHgAhUMCewKHXajCTEQ9QEwBHoECAQQCg#imgrc=Lzh56uo756taQM:
In den letzten Zeit ist viel passiert, es bleibt spannend, wie das 
weiter geht!

https://www.youtube.com/watch?v=ISEzvNevyck

[Willi S. (ws1955)]

Sherlock schrieb:
> Christian S. schrieb:
>> Wie man so einen Wandler bauen kann, habe ich bereits erwähnt, nämlich,
>> indem Du einen normalen Wandler mit einer separat erzeugten
>> Hilfsspannung betreibst, wobei der Eingang des Wandlers auf die geringe
>> Spannung angepasst sein muß.
>
> Ja, und da der Testakku mit konstantem Strom entladen werden soll, baust
> du einen Step-Up so (um), daß er auf konstanten Eingangsstrom regelt
> (und nicht, wie üblich, auf konstante Ausgangsspannung oder konstanten
> Ausgangsstrom).
> D.h. es muß ein shunt in den Eingangskreis.

Ja, und wer nimmt diesen Strom ab, ohne dass der Puffer-Akku platzt ?

[Willi S. (ws1955)]

@Thomas R.

Danke für die ausführliche Antwort, aber da habe ich mich wohl ungünstig 
ausgedrückt.

Der Anlass für die Untersuchungen ist mir schon klar und ich hätte vor 
40 Jahren nicht gedacht, dass dies mal so wichtig sein wird. Vor 40-35 
Jahren habe ich mich nur für Modellflug-Akkus interessiert. 
Wahrscheinlich war ich der einzige im Modellbauclub, der niemals wegen 
Akkuproblemen mit seinem Modellflugzeug vom Himmel gefallen ist. Kein 
normaler Modellflieger hat damals die mehreren Zellen eines Pack 
selektiert kombiniert, ich schon...

Damals reichte es natürlich, mal alle ca 15 Minuten die Volt/Amperemeter 
abzulesen und die Werte auf Karopapier zu übertragen.

Nein, meine Frage war anders gemeint:

Da ist eine Testzelle und davon gespeist ein Wandler auf 15V. Davon 
lädtst du einen Puffer-Akku. Der Laststrom ist aber weltem nicht 
konstant. Also wie sorgst du für einen konstanten Entladestrom ?

Viel Text für eine einfache Frage....

[Thomas R. (Gast)]

Willi S. schrieb:
> Also wie sorgst du für einen konstanten Entladestrom ?
Bisher habe ich den Strom mit dem Agilent 6632B vom PC gesteuert.

Künftig werde ich den Test-Akku-Strom laufend messen und mit einem DMM 
mit Remote-Anschluss zum ATMEL (UART1).
Ein zweiter DMM misst die Spannung des Akkus, auch der geht an den ATMEL 
(UART2).
Der DC/DC-Wandler wird dann über einen ATMEL gesteuert.

[Christian S. (roehrenvorheizer)]

> Ja, und wer nimmt diesen Strom ab, ohne dass der Puffer-Akku platzt ?

Der Stromabnehmer :-) oder das Schwungrad.

MfG

[Bernd K. (bmk)]

Thomas R. schrieb:
>
> Leider habe ich den CMOS-Transistor nicht erfunden, das war Frank
> Wanlass.
> Der hat den CMOS-Transistor 1963 patentiert - US Patent No. 3,356,858.
> https://de.wikipedia.org/wiki/Frank_Wanlass
> 
https://www.computerhistory.org/siliconengine/complementary-mos-circuit-configuration-is-invented/
> https://www.invent.org/inductees/frank-wanlass
>
An der Stelle sollten einige Begrifflichkeiten geklärt werden.
Du wirst schon gemerkt haben, dass die Profis darüber amüsiert waren.

Das liegt daran, dass Frank Wanlass die !CMOS-Technik! erfunden hat
und nicht einen !CMOS-Transistor!. Es handelt sich dabei ein erster 
Linie um eine Logikfamilie mit der Kombination von p-Kanal- und 
n-Kanal-Feldeffekttransistoren. Dabei wird die gewünschte Logikoperation 
zum einen in p-Kanal-Technik (als Pull-Up-Pfad) und zum anderen in 
n-Kanal-Technik (als Pull-Down-Pfad) entwickelt und in einem Schaltkreis 
zusammengeführt.

Einen CMOS-Transistor als Bauelement wirst du demzufolge nicht finden.
Es gibt allerdings MOSFETs mit P-Kanal und N-Kanal in einem Gehäuse.
Beispiel: https://www.mikrocontroller.net/part/IRF7389

Trotzdem ist das immer noch kein CMOS-Tansistor, sondern ein 
'Complimentary Half Bridge'. Die Frage ist jetzt, ob du danach gesucht 
hast.

[Axel S. (a-za-z0-9)]

Willi S. schrieb:
> Da ist eine Testzelle und davon gespeist ein Wandler auf 15V. Davon
> lädtst du einen Puffer-Akku. Der Laststrom ist aber weltem nicht
> konstant. Also wie sorgst du für einen konstanten Entladestrom ?

Den kann man regeln. Der Wandler braucht halt eine Regelgröße. Das ist 
für gewöhnlich die Ausgangsspannung, manchmal auch der Ausgangsstrom 
(Konstantstrom-Speisung für z.B. LED). Für diese Anwendung würde man den 
Eingangsstrom aus Regelgröße nehmen. Die Ausgangsspannung legt der 
Pufferakku selber fest. Und der Ausgangsstrom ergibt sich dann halt 
passend zum Rest (Eingangsleistung, Akkuspannung, Wirkungsgrad).

Eine solche Schaltung ist aber etwas deutlich anderes als der im 
Eröffnungspost gefragte "DC/DC-Wandler auf 15V". Insofern war die 
Fragestellung nicht zielführend.

Die einzig noch verbleibende Frage ist die, was man tun sollte, wenn der 
Pufferakku voll ist. Dann bleibt am Ende doch wieder nur Verheizen.

[Willi S. (ws1955)]

Der Knaller:

Das Ganze System kann man quasi bei TI einfach "kaufen".
Bzw ist es eine erprobte Application.
PDF zu finden beim TPS61178.

Ich verstehs momentan noch nicht so ganz, aber gerade die Methode der 
Entladung haut mich aus dem Sattel.

VBUS 12V ist natürlich eine Art riesiger Stromtank, nicht nur ein 
schnöder Bleiakku. Jawohl, so geht das !!

Minimale Verluste, Elektronik kleiner als ne 18650 Zelle, natürlich 
keine Kühlkörper.

"Nur" 0-6A, aber wenn das Prinzip verstanden ist, kann man es auch 
aufbohren.

[Willi S. (ws1955)]

Ok, jetzt hab sogar ich es kapiert.
Lerneffekte:

Stromregelung über OPV und Diode an den COMPENSATION-Pin. Dieses Wissen 
kann man auch anderswo anwenden, statt der dämlichen FB-Verfummelei.

Boost-Pin ist quasi die ganze Versorgung und bezieht man idealerweise 
aus ca 5V, Diode nicht vergessen! Merken auch für anderes!

Natürlich lässt sich die Application auf 10A aufbohren, man muss sich 
halt ähnliche Schaltregler-IC suchen, für externe Mosfet.

Die 6A Dauerstrom nehme ich TI sowieso nicht ab, das wäre mir im 
wahrsten Sinne des Wortes "zu heiß"...

[Willi S. (ws1955)]

Quelle Bild: Texas Instruments, Doc zu PMP40182

Die Frage war zwar nur der DC/DC-Wandler, aber hier wäre das komplette 
System zum Laden und Entladen von bis zu 4 Zellen.

PMP40182 Modul
PMP40280 Motherboard

Das kleine rote Ding oben links mit USB-Kabel ist ein MCU Board.

Schaltungstechnisch ist es wohl ein bisschen anders als in o.g. 
Application Note. Ich prüfe es noch, weils mich halt einfach nur so 
interessiert.

"Lustig" finde ich es schon, dass unser mühsam diskutiertes System schon 
fertig realisiert ist. (@2017/2018)

[Thomas R. (Gast)]

Willi: BESTEN DANK!!!
Genauso so wie du das vorgeschlagen hast, werde ich das bauen.
Das spart mir das Gefummel mit 2 getrennten DC/DC-Wandlern.
Ich brauche nur 2 DMM (1*Strom und 1*Spannung) mit Remote-Anschuss und 
ein bisschen PC-Software.

[Willi S. (ws1955)]

Zukunftstaugliche Komplettlösung für bis zu 48V 60A(!)
Bei DK ab Lager zu 180€ (erstaunlich billig) +Mwst

Sieht komplizierter aus als es ist.
Wenn man sich mit 10A begnügt, dann ist es nur noch 1/4 so groß.

Das Stichwort zum Googeln nach tauglichen ICs heisst:
"Bidirectional Buck Boost Controller"

Auf obigem Board ist es der LM5170 und eigentlich braucht man nicht 
weiter herum suchen. Es ist eben nur ein Controller für externe Fets und 
kann man such damit die notwendige Leistung frei skalieren.

Sozusagen die Basis für das Ganze ist immer der "VBUS", 8-16VDC, 
wahrscheinlich eine Buchse in Labors genauso selbstverständlich wie die 
230V Netzsteckdosen, in die auch Energie zurück speisbar ist. Es gibt 
genügend Verbraucher im Labor, die den Strom abnehmen.

[Willi S. (ws1955)]

In der Application Note Abb 3/4 ist übrigens Charge und Discharge in den 
Bildunterschriften vertauscht. Auch bei Texas Instruments arbeiten nur 
Menschen...

[Sherlock (Gast)]

Axel S. schrieb:
> Die einzig noch verbleibende Frage ist die, was man tun sollte, wenn der
> Pufferakku voll ist. Dann bleibt am Ende doch wieder nur Verheizen.

Da der Pufferakku eine grössere Kapazität hat als der Testakku und der 
leergesaugte Testakku mit der Energie aus dem Pufferakku wieder 
aufgeladen wird, kann dies nur passieren, wenn der Wirkungsgrad des 
Wandlers deutlich über 100% beträgt.
Auf einen solchen Wandler warten wir alle :-)

[Thomas R. (Gast)]

Axel S. schrieb:
> Die einzig noch verbleibende Frage ist die, was man tun sollte, wenn der
> Pufferakku voll ist. Dann bleibt am Ende doch wieder nur Verheizen.

Ich habs mal probiert:
LiIon Akku mit 2.5 V bis 4.15 V:
zuerst voll laden, dann:

Start:
LiIonAkku 3.7 V @ 2 A --> DC/Wandler --> Pufferakku 14.2 V
dann laden wieder:
Pufferakku --> DC/Wandler --> LiIonAkku von 2.5 V bis 4.15 V @ 3 A
dann wieder zurück zum Start (entladen) (oben)

Der Pufferakku wird immer leerer, ohweh :-((((

Nun werde ich gefragt, was ich machen soll wenn der Pufferakku voll ist!
Ich fordere eine Erlärung, aber schnell, bevor der Pufferakku übervoll 
ist.
;-))))))))

[Maxim B. (max182)]

Thomas R. schrieb:
> finde aber keinen
> passenden CMOS-Transistor.

Was stört, mehrere kleinere MOSFET parallel zu schalten?

[Willi S. (ws1955)]

@Thomas R.

Ja natürlich wird der Pufferakku geleert und muss durch irgendwas 
anderes zusätzlich geladen werden. Die Frage ist eben: WAS ist das ? Ein 
normales Ladegerät darf man nicht verwenden, denn dieses will natürlich 
randvoll aufladen und damit gibt es keine Reserve mehr für den 
Entladevorgang der Testzellen. Eure Witzigkeiten klingen lustig, aber 
ich glaube, dass ihr das Problem noch nicht erkannt habt.

[Thomas R. (Gast)]

Das Problem von DC/DC-Wandler mit kleiner Eingangsspannung ist das VGS, 
das ist meistens bei ca. 5 V liegt.
Der einstige, der passen könnte ist der TOSHIBA TPCS8209 den ich 
gefunden habe. Dessen VGS liegt bei 2 V und 5 A max Drain Current.
Gibt es andere mit mehr Drain Current?

[Thomas R. (Gast)]

Willi S. schrieb:
> @Thomas R.
> normales Ladegerät darf man nicht verwenden, denn dieses will natürlich
> randvoll aufladen und damit gibt es keine Reserve mehr für den
> Entladevorgang der Testzellen. Eure Witzigkeiten klingen lustig, aber
> ich glaube, dass ihr das Problem noch nicht erkannt habt.

Man nehme ein kleines Labornetzteil (z.B. mit 14 V), welche den 
Pufferakku nur halbvoll lädt.
Bei einem LiIon-Akku mit 4 Zellen wäre das ca. 14 V.
Dann ist genug Luft zum Nachladen und Entladen.

[Willi S. (ws1955)]

Thomas R. schrieb:
> Das Problem von DC/DC-Wandler mit kleiner Eingangsspannung ist das VGS,
> das ist meistens bei ca. 5 V liegt.
> Der einstige, der passen könnte ist der TOSHIBA TPCS8209 den ich
> gefunden habe. Dessen VGS liegt bei 2 V und 5 A Drain Current.
> Gibt es andere mit mehr Drain Current?

Bist du jetzt doch wieder auf dem Zurück-zu-Los-Feld gelandet ?

Die genannten Schaltregler-IC haben ja den BST bzw BOOST Pin, womit die 
Mosfets mit genügend hoher Vgs gesteuert werden können.

Ich habe keinen tauglichen Mosfet gefunden, denn es zählen auch noch 
andere Parameter, bei PWM darf man die AC-Werte nicht einfach 
ignorieren. Vgs ist die Schwelle, wo der Mosfet überhaupt das Leiten 
anfängt. Aber für ein gutes Leiten braucht es mehr.

[Willi S. (ws1955)]

@Thomas R.

Ok, zum Laden irgendwas regelbares und dann wird man schon seine 
Erfahrungen fürs Optimum machen.

[Bernd K. (bmk)]

Willi S. schrieb:
> .... Vgs ist die Schwelle, wo der Mosfet überhaupt das Leiten
> anfängt. Aber für ein gutes Leiten braucht es mehr.

Das stimmt so nicht.

Die Schwelle, wo das Leiten beginnt ist Vgs(th), also Gate Threshold 
Voltage. Oder besser, wo er gerade noch sperrt.

Wenn im Datenblatt ein Rdson für eine Spannung Vgs angegeben ist, dann 
ist der MOSFET hierfür spezifiziert un man kann ihn so betreiben.

Beispiel:
https://www.infineon.com/dgdl/irlr6225pbf.pdf?fileId=5546d462533600a40153566d99bc26c1

Vgs(th) = 0,8V (Schwankungsbreite von 0,5V ...1,1V beachten)
Rdson = 4,2V(typ) @ Vgs=2,5V (Spezifiziert)

[Willi S. (ws1955)]

Oh mei,
das war ja klar...

[Dieter (Gast)]

Mit einem Plumbum-Akku geht es auch diesen auf ca. 70% geladen zu 
halten. Dann paßt eine Akkuentladung auch noch hinein.

Und um einen Mosfet mit 5V VGS oder höher zu verwenden, nimmt man einen 
Baustein, bei dem die Versorgungsspannung auch getrennt zugeführt werden 
kann. Oder es gibt Bausteine mit Bootstrapping, wie schon Jemand hier 
schrieb.

Dann sind diese Herausforderungen nur noch tom's Peanuts beim sunnying.

@Thomas
Danke für die Info, dass mit nur 85% Akkuausnutzung sich die Zyklenzahl 
fast verdoppelt. Es hält sich immer noch hartnäckig die Behauptung, dass 
man immer ganz entladen und wieder ganz aufladen müßte für lange 
Akkunutzung.

Konkret würde ich eine Komplettschaltung erst einmal die Schaltung für 
Lade-/Entladeströme bis 1C aufbauen. Wenn das gut funktioniert, erst zu 
höheren Leistungen übergehen. Denn Rom wurde auch nicht an einem Tag 
erbaut.

Wie wäre es mit super beta bipolar transistors (keine Darlingtons) statt 
MOSFETs?
(Ein paar SD1581 parallel zum Beispiel, um noch ein Faß mit ein paar 
Varianten zu öffnen. Nur fertige DCDC-ICs zur Ansteuerung dieser sind 
kaum zu finden.)

[Thomas R. (Gast)]

Dieter schrieb:
> @Thomas
> Danke für die Info, dass mit nur 85% Akkuausnutzung sich die Zyklenzahl
> fast verdoppelt. Es hält sich immer noch hartnäckig die Behauptung, dass
> man immer ganz entladen und wieder ganz aufladen müßte für lange
> Akkunutzung.

Samsung erklärt die Zyklenfestigkeit in Abhängigkeit der 
Ladungs/Entladungstiefe: siehe oben
500 bis 6000 Zyklen!

Es ist also ein Irrglaube, daß man Li-Ion-Akkus immer voll aufladen und 
voll entladen soll.
Das machen Original-Ladegeräte um moglichst schnell Ersatzakkus 
verkaufen wollen. (z.B. Bosch-Pedelecs-Akkus für 500 €)

Also:
Nach jeder Pedelec-Fahrt nachladen und dann nur bis 3.9 V und nicht die 
Original-Ladegeräte verwenden, die immer bis 4.2 V aufladen.

Bei mir reicht eine Vollladung bis 60 km, meine Teilladung reicht dann 
für 30 km, aber wer fährt denn mehr als 30 km an einer Radl-Tour?

[Dieter (Gast)]

Das fahre ich mit einem Baumarktradl fuer <150 Euronen öfters im Jahr 
mehr als 30km.