Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Suche kleinen Step-Up Regler


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von Mark (Gast)


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Hallo,

für ein Modell mit ein paar LEDs suche ich einen kleinen Step-Up Regler, 
der aus einer Zelle (AA oder AAA) die LEDs versorgt.

Die Eingangsspannung soll ca. 0,8V - 1,5  V betragen
Strom max 30mA reicht schon
Ausgangsspannung +/- 3,8V, idealerweise einstellbar
Die Einstellung muss nicht per Poti sein, es könnten auch Widerstände 
getauscht werden.

Habe jetzt schon viel gesucht, aber nichts passendes gefunden, die 
meisten Module haben leider eine feste Ausgangsspannung, die durch das 
Schaltregler-IC vorgegeben ist oder sie benötigen eine höhere 
Eingangsspannung.

Das hier ist schon nicht schlecht, die Spannung ist aber fest:
https://www.ebay.de/itm/New-Pro-DC-DC-Boost-Converter-Step-Up-Module-1-5V-to-5V-500mA-Power-Modul-L-O9Y5/183064658706?hash=item2a9f810312:g:MYgAAOSwnDpaFntC

Vielleicht kennt ja hier jemand ein passendes Modul.
Vielen Dank!

Grüße
Mark

von Mark (Gast)


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von Mark (Gast)


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Jetzt bin ich doch etwas verwirrt:

Im Ebay-Angebot steht, dass das Modul ab 0,9V laufen würde.
Ähnlich ist es in anderen Angeboten beschrieben, z.B. hier:
http://www.canton-electronics.com/power-converter-modules-c-4/booster-power-modules-c-4_5/output-dc3v-c-4_5_144/dd0606sa3v-13v-to-3v-dcdc-stepup-boost-converter-module-voltage-regulator-board-for-a-aa-dry-battery-cell-p-819.html

Im oben verlinkten Datenblatt steht aber, dass das Regler-IC mindestens 
2,7V benötigt.

Entweder stimmen die Angaben in den Angeboten nicht, oder ich verstehe 
da etwas nicht.

Vielleicht kann jemand Licht ins Dunkel bringen. Danke.

von Lothar M. (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite


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Mark schrieb:
> Im oben verlinkten Datenblatt steht aber
... auch, dass das ein Stepdown/Buck-Regler ist.

Mark schrieb:
> Datenblatt:
Wie kommst du darauf, dass das das richtige Datenblatt ist? Das Marking 
des MP2149 ist laut dem verlinkten Datenbaltt "AHM". Auf Chip im Foto 
bei EBAY steht was ganz anderes und zudem passt das Gehäuse nicht.

Mark schrieb:
> für ein Modell mit ein paar LEDs suche ich einen kleinen Step-Up Regler,
> der aus einer Zelle (AA oder AAA) die LEDs versorgt.
Such mal nach Joule-Thief.

: Bearbeitet durch Moderator
von hinz (Gast)


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Mark schrieb:
> für ein Modell mit ein paar LEDs suche ich einen kleinen Step-Up Regler,
> der aus einer Zelle (AA oder AAA) die LEDs versorgt.

QX5252, PR4401 und folgende.

von Axel S. (a-za-z0-9)


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Mark schrieb:
> für ein Modell mit ein paar LEDs suche ich einen kleinen Step-Up Regler,
> der aus einer Zelle (AA oder AAA) die LEDs versorgt.
>
> Die Eingangsspannung soll ca. 0,8V - 1,5  V betragen
> Strom max 30mA reicht schon
> Ausgangsspannung +/- 3,8V, idealerweise einstellbar

> Habe jetzt schon viel gesucht, aber nichts passendes gefunden, die
> meisten Module haben leider eine feste Ausgangsspannung ...

Warum Modul? Kann man auch selber löten. Und kleiner. Mein 
Standardbauteil für sowas ist der MCP1640. Gehäuse SOT23-6. Für deinen 
popeligen Strom reicht da eine 10µH Spule mit 4x4mm. Dazu noch je zwei 
Kerkos und zwei Widerstände in 0805.

Im Beitrag "Ohmmeter nach Zabex" kannst du sehen, wie ich 
mein eigenes Stepup-Modul damit aufgebaut habe. Die Baugröße wird durch 
die Spule dominiert. Die dort verbaute reicht locker für das 350mA Limit 
des MCP1640.

von Tany (Gast)


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von Hilflos (Gast)


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Mark schrieb:
> dass das Modul ab 0,9V laufen würde.

Damit kannst das AA-Projekt sowieso vergessen. Kohle-Zink-AA haben zwar 
1,5V, NiCd-AA nur 1,2V, die Spannung verschwindet aber recht schnell.

Also min zwei AA = 1,8-2,0V
Für (angeblich) 2V hätt ich was: 
https://www.amazon.de/ARCELI-Einstellbare-DC-DC-Schalter-Converter-Stromversorgungsmodul/dp/B07MY3NZ18/ref=sr_1_11?__mk_de_DE=%C3%85M%C3%85%C5%BD%C3%95%C3%91&dchild=1&keywords=Step-Up-Regler+5V&qid=1596794327&sr=8-11

von Mark (Gast)


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Oh, dann habe ich wohl das falsche Datenblatt ausgesucht.
Sorry.

Ich wollte Alkaline-Batterien verwenden, die sind doch in der 
Spannungslage etwas besser als NiCd, oder?

Außerdem hätte ich gerne ein fertiges Modul. Ich brauche ein paar davon, 
da ist mir der Aufwand, so etwas selber zu löten zu groß.

Liefert der Joule Thief genug Strom?

von Lothar M. (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite


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Mark schrieb:
> Liefert der Joule Thief genug Strom?
Andere betreiben LEDs damit. Was war jetzt nochmal deine Aufgabe?

Mark schrieb:
> Ausgangsspannung +/- 3,8V, idealerweise einstellbar
LEDs werden nicht mit Spannung betrieben, sondern mit Strom. Beim 
richtigen Strom stellt sich dann eine bestimmte Spannung über der LED 
ein. Du musst also eigentlich fordern:
Strom einstellbar bis 30mA
Spannung mindestens 3,8V

von hinz (Gast)


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Hilflos schrieb:
> Mark schrieb:
>> dass das Modul ab 0,9V laufen würde.
>
> Damit kannst das AA-Projekt sowieso vergessen. Kohle-Zink-AA haben zwar
> 1,5V, NiCd-AA nur 1,2V, die Spannung verschwindet aber recht schnell.

Zwingt dich eigentlich jemand ständig so einen Mist zu schreiben?

von hinz (Gast)


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Mark schrieb:
> Außerdem hätte ich gerne ein fertiges Modul. Ich brauche ein paar davon,
> da ist mir der Aufwand, so etwas selber zu löten zu groß.

Kauf dir Solargartenlaternen der billigsten Art, da ist genau das drin.

von Hilflos (Gast)


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Mark schrieb:
> Ich wollte Alkaline-Batterien verwenden

Nagelneu aus der Packung bestenfalls  1,5-1,55V. Meine Wanduhren laufen 
bei 0,9V nimmermehr. Gelegentlich noch bei 0,85V. Viel weniger Strom als 
bei Tick-Tacks kannst nimmer brauchen.

Also 1 Step-Up ab 2V (1,50/Stk.) hab ich auf die Schnelle gefunden. 
Macht zwei AA oder AAA. Die AAA sind noch viel schneller leer als AA und 
brechen auch schneller zusammen- am Ende. Der Regler verbraucht übrigens 
auch Strom.

von Hilflos (Gast)


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Es ist nicht die Spannung der Batterie, die du mit dem Voltmeter mißt, 
sondern die Spannung, die übrigbleibt, wenn die Batterie (ganz) gering 
belastet wird. Da kannst durchaus auch 1,2V messen bei neuen 
Billig-Batterien. (Batterie-Belastungstest.)

von Jack V. (jackv)


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Hilflos schrieb:
> NiCd-AA nur 1,2V, die Spannung verschwindet aber recht schnell.

Du könntest dir mal welche nehmen, die geladen und nicht schon durch 
sind, und deine Behauptung falsifizieren. Die Dinger liefern neu 
erheblich mehr Strom ohne einzubrechen, als übliche Primärzellen.

Was heute noch an NiCd-Zellen im Consumerformat existiert, wird sein 
Lebensdauerende allerdings schon lange überschritten haben, und mag sich 
so verhalten, ja. Man kann sie in den meisten Fällen aber ohne Weiteres 
durch NiMH-Zellen ersetzen – die bieten dann nochmal ’ne konstantere 
Spannung über die Entladung hinweg.

: Bearbeitet durch User
von Hilflos (Gast)


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Was  falsifizieren ?
Selbst die "eneloop" haben nur 1,2V und ich garantiere dir, die halten 
ewig. Ich hab welche in meinem Fotoapparat drinnen, seit 6 ? Jahren. 
Mörder-Preis Mörder-Leistung. Mit 1,2V

von Jack V. (jackv)


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Hilflos schrieb:
> Was  falsifizieren?

Die schnell verschwindende Spannung, von der du schriebst.

von Axel S. (a-za-z0-9)


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Hilflos schrieb:
> Mark schrieb:
>> Ich wollte Alkaline-Batterien verwenden
>
> Nagelneu aus der Packung bestenfalls  1,5-1,55V. Meine Wanduhren laufen
> bei 0,9V nimmermehr. Gelegentlich noch bei 0,85V. Viel weniger Strom als
> bei Tick-Tacks kannst nimmer brauchen.

Viele dieser Uhren ziehen kurze Stromimpulse aus der Batterie. Die 
bleiben dann nicht wegen der geringen Spannung stehen, sondern wegen des 
angestiegenen Innenwiderstands der Batterie.

> Also 1 Step-Up ab 2V (1,50/Stk.) hab ich auf die Schnelle gefunden.

2V ist aber grottenschlecht. Der genannte MCP1640 läuft bei 0.65V noch 
an. Und wenn er läuft, darf die Spannung bis auf 0.35V absacken, bevor 
er endgültig nicht mehr will (typische Werte aus dem Datenblatt, 
natürlich abhängig von der Belastung).


Mark schrieb:
> Außerdem hätte ich gerne ein fertiges Modul. Ich brauche ein paar davon,
> da ist mir der Aufwand, so etwas selber zu löten zu groß.

Gerade wenn man mehrere braucht, würde ich das selber machen. Der 
Platinenschnipsel läßt sich mit einer kleineren Spule locker auf 
10x12mm² drücken. Davon passen dann ganz viele auf eine Europlatine beim 
Fertiger. Der Bestückungsaufwand ist bei 6 Bauteilen auch sehr 
überschaubar. Zumal sich die Module ja auch nicht von alleine einbauen 
und verkabeln.

von Hilflos (Gast)


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Jack V. schrieb:
> Die schnell verschwindende Spannung

Die ist ja wohl auch von der --Ladekapazität SOWIE vom 
Selbstentladeverhalten-- abhängig. Ich war schon einer der ersten 
Besitzer von 1000-mal(!) aufladbaren NiCd-Zellen, für meinen 
Fisher-Walkman. Und hab Deppensteuer gezahlt. Irgendwann bin ich wieder 
schwach geworden, dann hab ich noch NiMH-Deppensteuer zahlen müssen. 
Aber beim Lithium kriegt mich keiner mehr. Soviel steht fest !


Axel S. schrieb:
> darf die Spannung bis auf 0.35V absacken

das paßt dann eh . Das ist dann (aktuell) sozusagen die einzige Lösung.
Ums Basteln wird der gute Mann bei 1 Batteriewohl nicht rumkommen.

von Mark (Gast)


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In so ein Modell passt maximal eine AA-Batterie mit Halter rein, deshalb 
müsste so ein Modul mit dem Spannungswandler bis unter 1V funktionieren.

Viele nehmen für so eine Anwendung auch 3 Knopfzellen in Serie, z.B. 
AG13. Die sind mir aber zu schnell leer und zu teuer.

Werde mir das mit dem MCP1640 mal anschauen, vielleicht gibt es da ein 
fertiges Modul.

von Jack V. (jackv)


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Mark schrieb:
> In so ein Modell passt maximal eine AA-Batterie mit Halter rein, deshalb
> müsste so ein Modul mit dem Spannungswandler bis unter 1V funktionieren.

Gibt auch Batterien mit 3V und Akkus mit 3,7V Nenn- und 3,2…2,5V 
Entladeschlussspannung in dem Format. Wäre das eine Option?

: Bearbeitet durch User
von Mark (Gast)


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Naja, Akkus muss man immer pflegen, aufpassen, dass sie nicht 
tiefentladen werden usw.
Batterien kann man leer saugen, das ist das einfachste. Und wirlklich 
oft wird die Beleuchtung nicht angeschaltet, dann ist aber sicher der 
Akku leer.

Habe zu dem ganz oben genannten Modul
https://www.ebay.de/itm/DC-DC-Step-Down-Up-Buck-Boost-Modul-Spannungsregler-Converter-0-9-6V-to-3-3V-NEU/264605218359?hash=item3d9bb33637:g:ZZoAAOSwXiVeJZl6

jetzt noch das nun hoffentlich richtige Datenblatte gefunden:
http://file2.dzsc.com/product/17/07/12/1127976_150339724.pdf

Demnach wird das nach Tausch der Widerstände funktionieren.

von Jack V. (jackv)


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Mark schrieb:
> Naja, Akkus muss man immer pflegen, aufpassen, dass sie nicht
> tiefentladen werden usw.
> Batterien kann man leer saugen, das ist das einfachste.

Gibt die besagten Akkus in dem Format auch mit ’nem kleinen PCB, das bei 
Entladeschluss zumacht – da müsste man nicht aufpassen. Leer wären sie, 
nachdem sie leergezogen wurden – darin unterscheiden sie sich allerdings 
nicht von Batterien (die zudem noch weniger Energie beinhalten und 
insbesondere mit ’nem Spannungswandler dahinter noch viel schneller leer 
werden).

Aber war ja auch nur ein Vorschlag.

: Bearbeitet durch User
von Mark (Gast)


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Das wusste ich jetzt nicht, dass es solche Akkus mit Elektronik dabei 
gibt, die eine Tiefentladung verhindern. Das wäre eine gute Option!

Wonach genau muss ich da suchen? Wichtig ist eben, dass die Größe am 
Ende dann etwas der AA-Zelle entspricht.

von Jack V. (jackv)


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Mark schrieb:
> Wonach genau muss ich da suchen?

https://www.akkuteile.de/lithium-ionen-akkus/14500/soshine/soshine-14500-aa-800mah-3-6v-3-7v-li-ionen-akku-pcb-geschuetzt_100115_1132 
← von genau diesen kann ich aus praktischer Erfahrung heraus sagen, dass 
sie taugen: die Kapazität stimmt und die Schutzschaltung funktioniert 
(gemessen und getestet).

Edit: nicht von den 800mAh täuschen lassen, weil „normale“ Akkus ja mit 
über 2000mAh prahlen: durch die höhere Spannung ist unterm Strich mehr 
Energie drin.

: Bearbeitet durch User
von hinz (Gast)


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Hilflos schrieb:
> Und hab Deppensteuer gezahlt.

Das wundert niemand.

von Mark (Gast)


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Deppensteuer?

Aber der Akku sieht ganz gut aus, ist vielleicht einen Versuch wert.
Nur ist die Entladeschlussspannung von 2,75V meiner Ansicht etwas zu 
sehr am möglichen Limit.

von Mark (Gast)


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Und braucht man für den Soshine-Akku ein spezielles Ladegerät?

von Harald W. (wilhelms)


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Lothar M. schrieb:

> Such mal nach Joule-Thief.

Sog. Joule-Thiefs werden oft aus irgendwelchen Zufallsbauelementen
zusammengebaut und haben deshalb einen schlechten Wirkungsgrad.

von Harald W. (wilhelms)


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Hilflos schrieb:

>> dass das Modul ab 0,9V laufen würde.
>
> Damit kannst das AA-Projekt sowieso vergessen. Kohle-Zink-AA haben zwar
> 1,5V, NiCd-AA nur 1,2V, die Spannung verschwindet aber recht schnell.

Beide Zellentypen enthalten bei einer Entladeschlussspannung von 1V
nur noch wenige Prozent der Gesamtenergie, sodas sich niedrigere Ent-
ladeschlussspannungen nicht lohnen.

von Jack V. (jackv)


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Mark schrieb:
> Nur ist die Entladeschlussspannung von 2,75V meiner Ansicht etwas zu
> sehr am möglichen Limit.

An welchem Limit? Wie gesagt, bei dem Ding musst du dir um das Einhalten 
der Grenzen keine Sorgen machen. Dazu ist die Schutzelektronik da.

Mark schrieb:
> Und braucht man für den Soshine-Akku ein spezielles Ladegerät?

Wenn man ’n Li-Lader heute noch als „speziell“ bezeichnen mag, ja. 
Ansonsten tut’s jedes brauchbare 50¢-Lademodul, dessen Strom sich auf 
die angegebenen Werte begrenzen lässt (max. 500mA).

von Harald W. (wilhelms)


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Hilflos schrieb:

>> Ich wollte Alkaline-Batterien verwenden
>
> Nagelneu aus der Packung bestenfalls  1,5-1,55V. Meine Wanduhren laufen
> bei 0,9V nimmermehr. Gelegentlich noch bei 0,85V.

Ob Du die Zellen ein paar Tage früher oder später wechseln musst,
macht doch keinen grossen Unterschied.

> Viel weniger Strom als bei Tick-Tacks kannst nimmer brauchen.

Zumindest Analoguhren benötigen einige 10mA für den Motor. Das heisst
das Funktionsende wird eher durch den steigenden Innenwiderstand
und weniger durch die Spannungslage bestimmt.

von Harald W. (wilhelms)


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Hilflos schrieb:

> Da kannst durchaus auch 1,2V messen bei neuen
> Billig-Batterien. (Batterie-Belastungstest.)

Wer heutzutage noch Kohle-Zink-Zellen kauft, hat selber schuld.

von hinz (Gast)


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Mark schrieb:
> Und braucht man für den Soshine-Akku ein spezielles Ladegerät?

Dafür gibts billige Lademodule mit TP4056.

von Klaus R. (klara)


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Mark schrieb:
> Die Eingangsspannung soll ca. 0,8V - 1,5  V betragen
> Strom max 30mA reicht schon

TI hat jede Menge Step-Up Regler die unter 0,8V arbeiten können, sogar 
ab 0,5V.

https://www.ti.com/power-management/non-isolated-dc-dc-switching-regulators/step-up-boost/products.html#p238min=0.3;0.9&p238max=1.5;100&p634min=-70;3.3&p634max=3.3;500&p212max=72.72727272727273;100

Hier mal ein Beispiel:
https://www.ti.com/lit/ds/symlink/tps61023.pdf

Kostet bei Mouser 1 €.

Würth 74438357010 1µH
4.1mm x 4.1mm x 3.1mm
Das ist schon ziemlich klein. Macht aber bis 3A.
Für unter 500mA gibt es die Induktivität auch wohl noch kleiner.

TPS61023
1.20mm × 1.60mm

Man kann es aber trotz kleiner Abmessungen selber löten. Entlötlitze 
solle man aber parat haben.

Schaltung 0,5V bis 5,5V Input auf Seite 15.
Layout Example auf Seite 18.
mfg Klaus

: Bearbeitet durch User
von Rolf N. (rolfn)


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Noch eine Lösung (ggf. anpassen): https://www.b-kainka.de/bastel36.htm

...Rolf

von Klaus R. (klara)


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Rolf N. schrieb:
> Noch eine Lösung (ggf. anpassen):
> https://www.b-kainka.de/bastel36.htm
>
> ...Rolf

Finde ich gut.
mfg Klaus

von Wolfgang (Gast)


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Mark schrieb:
> Die Eingangsspannung soll ca. 0,8V - 1,5  V betragen
> Strom max 30mA reicht schon
> Ausgangsspannung +/- 3,8V, idealerweise einstellbar

Hast du berücksichtigt, dass LEDs mit Strom und nicht mit 
(einstellbarer) Spannung betrieben werden müssen, weil die Kennlinie 
Exemplarstreuungen unterworfen ist und ein stabiler Betrieb bei 
Spannungssteuerung nicht gewährleistet ist?
Oder willst du dich bei der Stabilisieren auf den (altersabhängigen) 
Innenwiderstand deiner Batterie verlassen?

von Sven S. (schrecklicher_sven)


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Hilflos schrieb:
> Damit kannst das AA-Projekt sowieso vergessen. Kohle-Zink-AA haben zwar
> 1,5V, NiCd-AA nur 1,2V, die Spannung verschwindet aber recht schnell.

Da hat der Hilflose die vergangenen 30 Jahre verpennt oder vergessen, 
und dann wird das Thema auch noch durchdiskutiert.
Demenzforum?

von Carsten R. (kaffeetante)


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Schau mal in die Artikelsammlung hier im Forum. Da gibt es einen schönen 
Beitrag der einen guten Gesamtüberblick zum Thema liefert.

Artikel:
https://www.mikrocontroller.net/articles/Versorgung_aus_einer_Zelle

passendes Kapitel:
https://www.mikrocontroller.net/articles/Versorgung_aus_einer_Zelle#Step-Up-Schaltregler_.28Aufw.C3.A4rtsregler.2C_Hochsetzsteller.29

von Klaus R. (klara)


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von Hilflos (Gast)


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Harald W. schrieb:
> niedrigere Entladeschlussspannungen nicht lohnen.
> Analoguhren benötigen einige 10mA für den Motor.

Ich verwende außer den eneloops für die Kamera keine Akkus mehr.
Bei Alkaline zahlt sichs häufig aus, diese 'am Schluß' in die Uhren zu 
stecken. Weil oft nur 1 Zelle 'hin' ist, und wohin mit dem Rest...?
Die analogen Uhren rennen bei etwa 1,0V Start immer noch 3-4 Monate auf 
AAA, auf AA oft 5-6 Monate. 1 kurze Messung - lohnt schon.

Ich hab meine MM (hab davon drei gekauft) nur mit der integrierten 
Batteriemeßfunktion bereits mehrfach herinnen. Auch- weil man ein 
defektes Batteriefach schnell erkennen kann.

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