Hallo!, ich bin gerade auf der Suche nach einer passenden Ladeschaltung für zweizellige Superkondensatoren. Jetzt wäre mir eine Schaltung eingefallen, mit der sich die zwei Kondensatoren voneinander getrennt laden ließen. Wäre die Schaltung prinzipiell möglich oder einfach nur totaler Quatsch? Gruß, Tim
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Tim M. schrieb: > ...prinzipiell möglich oder einfach nur totaler Quatsch? Letzteres. Damit wenigstens die Spannungsverhältnisse so wären, wie Du es Dir scheinbar wünschst, bräuchtest Du 2 galvanisch getrennte Spannungsquellen zur Versorgung der LDOs - also eine für jeden. Daß dabei irgendwie der Strom auf 250mA begrenzt würde, sehe ich nicht - was hier also auch die von mir genannte Ergänzung nutzlos machte. Und wenn man den Strom auf 250mA begrenzt, dauert das Laden durchaus länger als ein Sekündchen. Sag' doch besser, wozu Du planst, 2 SuperCaps erst mal überhaupt zu benutzen, und dann noch seriell zu laden. Wetten, daß sich noch mehr als verbesserungsbedürftig herausstellte, als nur die "leider nicht" LDO-Schaltung? (P.S.: Und sei es nur, zwar bei dieser Grundidee zu bleiben, aber statt "250mA LDOs" und/oder 2er separater, galvanisch getrennter Versorgungen dafür schlicht zwei gleiche Step-Down-Module an 5V zu klemmen - das eine davon als Step-Down, das andere als Inverting (Buck-Boost) beschaltet. Nimmt man "CV+CC"/"CCCV"-fähige Module, die also auch KSQ- Betrieb können - obwohl man für welche, die auch 5V am Eingang verarbeiten, und dabei 2-3V ausgeben können, dann besser nach synchronen Typen (und lange) suchen müßte - hat sich schon alles erledigt damit. (Und je nach Ausgangsstrom ein klein wenig schneller.)) Also, hoffentlich konnte ich Dir bewußt machen, daß sich eine Anfrage unter Angabe von mehr Infos lohnen könnte. VG
So lange, bis C2 auf Sollspannung von U2 geladen ist, bekommt er zusätzlich noch, den Ladestrom von C1. Wenn U2 dann dicht macht, weil die Ausgangsspannung erreicht ist, fließt der Ladestrom von C1 aber noch weiter, der hat ja nur den Ladestrom von U1, damit wird C2 über die Sollspannung geladen. Also wäre ein Spannungsregler für die Gesamtspannung, sowie ggf. ein Balancer die bessere Lösung.
Tim M. schrieb: > Wäre die Schaltung prinzipiell möglich Ja. Z.B. mit LT1085. Der strombegrenzende lineare Spannungsregler muss mit 1V auskommen. Aber der Strombegrenzungseinsatz ist bei solchen Dingern nicht genau definiert, irgendwo so bei 2.5A für einen 1A Regler. Wenn das reicht...
Achso: der untere CAP wird aber trotzdem überladen, da der Ladestrom des oberen auch durch ihn fliesst, er selbst aber von seinem eigenen geladen wird, also doppelt so schnell voll wird. Ist er voll, verhindert sein Regler nicht das Überladen, denn er kann keinen Strom ableiten. Die Schaltung ist also schlechter als beide CAP in Reihe an einem Regler. Ein Balancer (OpAmp zum halbieren) wäre besser.
Tim M. schrieb: > zweizellige Superkondensatoren In Deinem Schaltplan sieht man 2 separate Supercaps. Hingegen bei den (ebenfalls käuflich zu erwerbenden) Supercaps mit >=3VDC Spannungsfestigkeit besteht intern bzw. integriert eine Reihenschaltung zweier einzel-Cs, ... deren Verbindung aber ist unzugänglich. MaWin schrieb: > Tim M. schrieb: >> Wäre die Schaltung prinzipiell möglich > > Ja. Nein - wie Du ja später selbst noch darlegtest. klapperrad schrieb: > Sag' doch besser, wozu Du planst, 2 SuperCaps erst mal > überhaupt_zu_benutzen - und dann noch seriell zu laden. Bitte sei so doch nett.
Wenn ich 2 Supercaps habe, selber Typ, Kapazität, alter usw....kann ich die nicht einfach in Reihe schalten und laden/entladen. Braucht es da eine unnötig aufwendige Schaltung?
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klapperrad schrieb: > Hingegen bei den (ebenfalls käuflich zu erwerbenden) > Supercaps mit >=3VDC Spannungsfestigkeit besteht intern > bzw. integriert eine Reihenschaltung zweier einzel-Cs, > > ... deren Verbindung aber ist unzugänglich. Ich vermute mal, das da die Einzel-Cs gepaart sind.
Jörg R. schrieb: > Wenn ich 2 Supercaps habe, selber Typ, Kapazität, alter usw....kann ich > die nicht einfach in Reihe schalten und laden/entladen. Braucht es da > eine unnötig aufwendige Schaltung? Kapazität und ESR sind nicht völlig gleich. Man muß aber die Spannung sicher unter dem Nennwert halten. In den käuflichen Reihenschaltungen sind daher Ausgleichswiderstände verbaut, und die Spannung wird auf gut unterhalb 2xU_nenn(einzel) beschränkt. (Die Strom-Spezifikation wird ebenfalls daran angepaßt, die Daten "werden schlechter".) Wo natürlich keinerlei Problem mit der Spannung entstehen kann, ist: Beim Ent -laden. Sie kann ja nur sinken. Einzig der Entlade- Strom könnte evtl. (je nach Typ und Anwendung, Specs laut Datenblatt) zu weiteren Überlegungen zwingen. Du glaubst also aus der TE gesichert herauszulesen, daß es ihm einzig um diese Reihenschaltung geht, er also auf "5V Supercaps" abzielt, die er wie käufliche 5V Tpen laden, wegnehmen, entladen kann? Na, von mir aus - ich glaube das (noch) nicht. (Obwohl meine o. g. Lösung, Buck+Inverting, fast jede - auch diese - Situation abdeckt.) Ergänzung/Aktualisierung: Harald W. schrieb: > klapperrad schrieb: > >> Hingegen bei den (ebenfalls käuflich zu erwerbenden) >> Supercaps mit >=3VDC Spannungsfestigkeit besteht intern >> bzw. integriert eine Reihenschaltung zweier einzel-Cs, >> >> ... deren Verbindung aber ist unzugänglich. > > Ich vermute mal, das da die Einzel-Cs gepaart sind. Hmja, ich glaube auch, daß das zumindest manche Hersteller tun. Das v. m. g. "Derating" der Werte scheint oftmals weniger stark /konsequent, als es ohne jede Selektion möglich wäre.
klapperrad schrieb: > > Wo natürlich keinerlei Problem mit der Spannung entstehen kann, ist: > Beim Ent -laden. Sie kann ja nur sinken. Schlimmstenfalls kann beim Entladen einer der beiden Caps umgepolt werden!
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Vielen Dank für die zahlreichen Antworten! Ich dachte mir schon, dass die Schaltung nicht ganz so optimal ist... Konkret geht es um ein GSM Modul das standardmäßig mit einem einzelligen LiIon Akku betrieben wird. Diesen Akku möchte ich durch einen CAP und einer festen Stromversorgung ersetzen. Die batteriebetriebene Stromversorgung stellt 12V & max 0,5-1A bereit. Das Modul nimmt im Ruhezustand ca. 5-10mA auf - Im Betrieb schon mal ca. 2A für wenige Sekunden. Der CAP soll die entstehenden Peaks im Sende- und Empfangsbetrieb abfangen und dabei ständig von der begrenzten Stromversorgung gepuffert werden. Mir bereiten die zwei in Serie geschaltenen CAPs Kopfzerbrechen - Thema: Balancing Meine erste Idee war das Laden der CAPs über ein 0815 LiIon Lade-IC + Balancer. Aber gibt es da nicht etwas besseres / evtl. noch stromsparenderes? 12V <-> Schaltregler 5V <-> Lade-IC (Linear) <-> CAP m. Balancer
12V <-> Schaltregler 4V <-> CAP m. Balancer. Als Balancer ein OP in der Mitte auf U/2. Parallel je eine 2,7V ZD als Sicherheitsmassnahme.
>12V <-> Schaltregler 4V <-> CAP m. Balancer. Ja, das hätte ich mir auch schon überlegt - Nur da sind ein paar Punkte offen: + Rückfluss in den Schaltregler verhindern + Strom limitieren - Bei leeren Caps steigt wahrscheinlich sonst der Schaltregler wegen "Kurzschluss" aus... >Als Balancer ein OP in der Mitte auf U/2. Könntest Du das bitte genauer ausführen und ggf. kurz erklären wie das funktioniert. Wäre super!
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Fig 5: https://www.printedelectronicsworld.com/articles/1921/using-a-supercapacitor-to-manage-your-power In irgendeinem Thread wäre diese auch, aber auf die Schnelle nicht wiedergefunden. + Rückfluss in den Schaltregler verhindern Solange der Schaltregler keine zusätzliche Funktion zur Entladung der Last bei Abschaltung enthält, geht das ohne Probleme. Ansonsten eine Diode dazwischen schalten. + Strom limitieren - Bei leeren Caps steigt wahrscheinlich sonst der Schaltregler wegen "Kurzschluss" aus... Eine weiche Kennline über einen Ausgangswiderstand erzeugen, wäre möglich, wenn der Wandler keine Strombegrenzung enthält. Wenn 0,15V Spannungsabfall kein Problem darstellen, dann kann mit einen pnp-Transistor am Ausgang beide Funktionen in einem realisiert werden. Die B-E-Strecke hält knapp über 6V in Sperrichtung aus. Über den Widerstand Basis zur Masse den Strom C-E begrenzen, da dieser maximal beta*I_basis werden kann.
Kennt jemand einen Step-Down-Regler, der auf der High Side schaltet und seinen Sense hat? Es gibt ja stromgeregelte LED-Treiber. Wäre vielleicht eine Idee? Ich habe momentan ein ähnliches Problem...
Tim M. schrieb: > Aber gibt es da nicht etwas besseres / evtl. noch > stromsparenderes? > R91 bis R94 können um den Faktor 10 vergrößert werden.
Ach Du grüne Neune schrieb: > Schlimmstenfalls kann beim Entladen einer der beiden Caps umgepolt > werden! Zwar ist bei solchen Doppelschichtkondensatoren meist eine Polung vorgegeben, grundsätzlich sind solche Cs aber ungepolt.
klapperrad schrieb: > Nein - wie Du ja später selbst noch darlegtest. Ja, das Problem der Schaltung ist mir erst hinterher klar geworden.
>Fig 5: >https://www.printedelectronicsworld.com/articles/1921/using-a-supercapacitor-to-manage-your-power Jow - das hab ich gesucht! Danke! Prinzipiell kann ich da aber jeden OPV Typ verwenden? (Strombedarf muss natürlich betrachtet werden) Wie kommt man auf die 10M Widerstände? Muss ich diese ändern wenn ich den OPV wechsle? >Wenn 0,15V Spannungsabfall kein Problem darstellen, dann kann mit einen >pnp-Transistor am Ausgang beide Funktionen in einem realisiert werden. >Die B-E-Strecke hält knapp über 6V in Sperrichtung aus. Über den >Widerstand Basis zur Masse den Strom C-E begrenzen, da dieser maximal >beta*I_basis werden kann. Kannst Du mir da bitte auf die Sprünge helfen? Wie kann ich da den Strom regeln? Wie muss ich das aufbauen / berechnen? Nur 0,15V Spannungsabfall? >Max 726 Der verbraucht leider jede Menge Strom im Leerlauf. Einen Spannungsregler hätte ich schon :-) - Verbrauch liegt max. 1.5mA im Leerlauf
Tim M. schrieb: > Wie kommt man auf die 10M Widerstände? Muss ich > > diese ändern wenn ich den OPV wechsle? Das kommt auf den Eingangswiderstand des OP-Typs an. Also Datenblatt lesen.
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