Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Anzeige Li-Ion-Akku fast leer gesucht


von Volker F. (rumzajs)


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Hallo Forum,
ich habe schon einiges hier durchsucht aber nichts gefunden.
Ich hätte für eine Bastelei mit einem Li-Ion-Akku gerne eine kleine LED 
die anzeigt, wenn der Akku bald leer ist. Also zum Beispiel bei 
Unterschreiten von 3V soll die LED angehen.
(Es geht NICHT um einen Tiefentladeschutz. Den habe ich separat.)
Es soll beim Unterschreiten von 3 V auf Durchgang geschaltet werden. Die 
LED ist winzig, brauch also maximal 5 mA.

Das ganze sollte ein einzelnes (möglichst kleines) Bauteil sein.

Gibt es so etwas?

Schon mal vielen Dank für Eure Antworten.

von Steffen W. (derwarze)


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Hallo

Mit nur einen Bauteil wird es kaum gehen, kenne keines was das allein 
kann.
Denkbar ist eine Komparatorschaltung die entsprechend mit Hysterese 
einschaltet. dazu braucht es eine Spannungsreferenz. Mit SMD-Teilen 
lässt sich das recht klein bauen, 2x SOT und paar 0603 Teile wird man 
dafür brauchen.

von Identifizierer (Gast)


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Volker F. schrieb:
> die anzeigt, wenn der Akku bald leer ist. Also zum Beispiel bei
> Unterschreiten von 3V soll die LED angehen.

Wer blindet den Denkfehler?

von Georg M. (g_m)


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Volker F. schrieb:
> Das ganze sollte ein einzelnes (möglichst kleines) Bauteil sein.
>
> Gibt es so etwas?

Voltage Detector, MCU-Spannungsüberwachung

Z.B.:
XC6129
SGM811B
...
...

von Armin X. (werweiswas)


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Wie groß ist denn der Akku?
Wenn es sich um einen kleinen Akku mit ein paar 100mAh handelt der eh 
nur mit einem geringen Strom entladen wird siehst Du die LED vielleicht 
noch 10s leuchten ehe die Abschaltung zuschlägt.
Wenn das eine echte Warnung sein soll muss die dann früher angehen.
Hast Du dagegen einen großen Akku der einen hohen Strom von deutlich 
über 1C liefern muss ist dieser bei 3V noch lange nicht leer.

MfG

von m.n. (Gast)


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Georg M. schrieb:
> Voltage Detector, MCU-Spannungsüberwachung

Reset-Schaltung: TS809 (oder MAX... oder anderer Hersteller) mit 
passender Schaltschwelle. 
https://www.reichelt.de/-berwachungs-ic-resetschaltung-sot-23-max-809-teur-p108116.html?&trstct=pos_0&nbc=1 
(TEUR steht für teuer)

von m.n. (Gast)


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Eben nachgesehen: Ich habe noch eine Anzahl von TS809CXE mit Schaltwelle 
2,93 V. Da könnte ich Dir gegen Briefporto ein paar zuschicken.

von Volker F. (rumzajs)


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> TS809CXE
> 
https://www.reichelt.de/-berwachungs-ic-resetschaltung-sot-23-max-809-teur-p108116.html?&trstct=pos_0&nbc=1

WOW, das sieht super aus.
Ich muss mich noch etwas mit dem Datenblatt auseinandersetzen 
(Elektronik ist eigentlich nicht mein Fach ;-)
Weißt Du wie "Stark" das Reset-Signal ist? Kann ich damit eine LED 
betreiben?

von Georg M. (g_m)


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m.n. schrieb:
> (TEUR steht für teuer)

Teuer und stromfressend. Aber damals konnte man nichts besseres.


Ein Mikrocontroller kann die Unterspannung blinkend signalisieren.
(Also nicht selbst - mit einer LED.)
Z.B. ATtiny202 kostet bei Mouser 0,34€+USt, WDT-Schlafstrom ca. 2µA.

von Volker F. (rumzajs)


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> Voltage Detector, MCU-Spannungsüberwachung
> Z.B.:
> XC6129
> SGM811B

Sieht auch sehr gut aus. (Mensch, was es nicht alles gibt :-D  .
Da wird sicher etwas dabei sein.
Vielen Dank.

(Jetzt muss ich noch verständliche Beschreibungen suchen.)

Tolles Forum.

von Volker F. (rumzajs)


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> ATtiny202

Danke für den Tipp.
Aber der hat mir schon zu viele Beinchen ;-)

von Sebastian S. (amateur)


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Ich halte das Ganze für eine Schnapsidee.
Einen Akku, der bald schlappmacht, noch zusätzlich, mit einer LED, zu 
belasten.

: Bearbeitet durch User
von Volker F. (rumzajs)


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Deine Bedenken möchte ich zerstreuen.
Die Belastung ist sehr gering (unter 50 mA).
Und die Laufzeit ist auch unterhalb von 3 V Spannung noch ziemlich 
lange.
Aber ich möchte darauf hingewiesen werden, dass es nicht mehr ewig 
dauert, bis der Tiefentladeschutz zuschlägt.

von MaWin (Gast)


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Volker F. schrieb:
> bei Unterschreiten von 3V soll die LED angehen.
> (Es geht NICHT um einen Tiefentladeschutz. Den habe ich separat.)
> Es soll beim Unterschreiten von 3 V auf Durchgang geschaltet werden. Die
> LED ist winzig, brauch also maximal 5 mA.

Handelsüblich ist ICL7665. Es gäbe aber auch Exoten in SOT23.

von Εrnst B. (ernst)


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MCP65R41T

https://www.reichelt.de/komparator-1-fach-sot-23-6-mcp-65r41t-1202e-p109803.html

Komparator mit integrierter Referenz und Push-Pull Ausgang.
Spannungsteiler davor, LED+Vorwiderstand dahinter, fertig.

und viel billiger als der ICL7665 bei Reichelt :)

: Bearbeitet durch User
von Volker F. (rumzajs)


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Εrnst B. schrieb:
> ..., fertig.

Danke, ist gut gemeint, aber das ist mir schon zu viel.
Wenn ich den Schaltplan auf dem Datenblatt ansehe - nöh.
Wie schon erwähnt ist die Elektronik nicht mein eigentliches Fach.
Ich bastele nur etwas herum.

von Volker F. (rumzajs)


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m.n. schrieb:
> ... Da könnte ich Dir gegen Briefporto ein paar zuschicken.

Zum ausprobieren, sehr gerne.

Wie geht das dann weiter? Kann man hier persönliche Nachrichten 
schicken?

von Εrnst B. (ernst)


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Volker F. schrieb:
> aber das ist mir schon zu viel

Puh, das macht's schwierig. Viel weniger als drei Widerstände, IC mit 6 
Beinchen und LED kann ich nicht bieten. Höchstens: Spannungsteiler durch 
Poti ersetzen. Ist dann ein Bauteil weniger, und die Schwellenspannung 
ist einstellbar.

von Mark S. (voltwide)


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Wenn es ohnehin einen Tiefentladeschutz gibt ist das Ganze 
nichtkritisch. Trotzdem möchte ich darauf hinweisen dass Du auch schon 
mit 50uA eine hocheffiziente LED prima leuchten lassen kannst.

von Volker F. (rumzajs)


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Danke,
es gibt ja schon tolle tips:
(alle ohne zusätzliche Schaltung)
- XC6129 (habe ich noch keine deutsche Beschreibung gefunden)
- SGM811B (der bis jetzt vielversprechendste Kandidat)
- TS809 (recht teuer)

Wird schon `was dabei sein.

von Volker F. (rumzajs)


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Volker F. schrieb:
> - XC6129 (habe ich noch keine deutsche Beschreibung gefunden)
> - SGM811B (der bis jetzt vielversprechendste Kandidat)
> - TS809 (recht teuer)

Ich bin aber auch offen für weitere ähnliche Bauteile ;-)

von Georg M. (g_m)


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Εrnst B. schrieb:
> Puh, das macht's schwierig. Viel weniger als drei Widerstände, IC mit 6
> Beinchen und LED kann ich nicht bieten. Höchstens: Spannungsteiler durch
> Poti ersetzen. Ist dann ein Bauteil weniger, und die Schwellenspannung
> ist einstellbar.

Der Spannungsteiler ist schon integriert.

von Klaus R. (klaus2)


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Hat schon jmd Padauk geschrien? ;)

Klaus.

von Stefan F. (Gast)


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Wie wäre es mit einer simplen blauen oder weißen LED mit Vorwiderstand? 
Die geht aus, wenn der Akku fast leer ist. Und in der Übergangsphase 
wird sie dunkel.

Das halte ich für vernünftiger, als den Akku mit einer roten "ich bin 
leer" LED noch weiter zu belasten.

von Jacko (Gast)


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Es gibt genug käufliche Ware, die bei nahender Tiefentladung des
Akkus noch eine ordentlich helle LED zum alsbaldigen Batterietod
dazuschaltet.

Wie kann man das einem Bastler als schlechte Praxis erklären?
Die Verkäufer von solchem Mist verdienen noch schön am Tausch des 
"proprietären" Akkus und der Austausch-Leistung.
- Aber der Bastler???

von Manfred (Gast)


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MaWin schrieb:
> Handelsüblich ist ICL7665.
Und leider, obwohl uralt, noch immer schweineteuer und braucht etliche 
Widerstände um sich herum.

Da kommt doch der von m.n. genau passend an:
m.n. schrieb:
> Ich habe noch eine Anzahl von TS809CXE mit Schaltwelle
> 2,93 V. Da könnte ich Dir gegen Briefporto ein paar zuschicken.

Sebastian S. schrieb:
> Ich halte das Ganze für eine Schnapsidee.
> Einen Akku, der bald schlappmacht, noch zusätzlich, mit einer LED, zu
> belasten.

Es wirkt widersinnig, klar, aber kommt auf die Anwendung an. Sowas habe 
ich vor über 2 Jahren mit dem 7665 aufgebaut: Unterhalb einer Spannung 
xx lasse ich eine LED blitzen (weniger Strom als Dauerleuchten), noch 
weiter runter kommt eine akustische Signalisierung. Natürlich muß jemand 
reagieren, wenn die Warnschaltung aus geht, ist der Akku ein Fall für 
die Mültonne.

In einem anderen Aufbau mit einem µC melde ich Unterspannung, eine Weile 
später schaltet sich der µC dann selbst ab = Akkulast 0µA.

von Volker F. (rumzajs)


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Vielen Dank für Eure Anteilnahme, aber sie ist wirklich nicht notwendig.
Akkus sind 18650 mit ca. 2.200 mAh. Sie sind eben nicht so schnell leer. 
Da vergisst man schon mal das Laden. Und wenn die Abschaltung abschaltet 
ärgere ich mich, weil es ganz sicher dann gerade unpassend ist.

Ich muss jetzt mal noch nach LEDs suchen die möglichst wenig Strom 
ziehen, wie  Mark S. (voltwide) geschrieben hat. Beim blauen C gibt 2 
mA-LEDs. Schwächere (bezahlbare) leider nicht. Aber die sollten gut 
sein.

: Bearbeitet durch User
von Hennes (Gast)


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Hallo

nein nimm eben die 2mA LEDs nicht - nimmt eine hochwertige weiße 
eventuell auch blaue LED.
Unter fast allen realistischen Umgebungsbedingungen (draußen bei 
Sonnenschein wird es allerdings schwierig) ist so eine LED bei wenigen 
100µA hell genug und gut erkannt zu werden - wen es richtig dunkel ist 
reichen auch 10µA.

Die 2mA LED sind oft die schlechten Chargen bzw. von der Technologie 
(gerade die roten Typen) sehr alt.

Oder halt direkt eine LED die für Beleuchtungszwecke gedacht ist - die 
sind aber auch mechanisch größer und eigentlich als Anzeige LED zu teuer 
(wobei der Preis an sich keinen Umbringen wird)

Hennes

von Stefan F. (Gast)


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Volker F. schrieb:
> Beim blauen C gibt 2 mA-LEDs. Schwächere (bezahlbare) leider nicht.
> Aber die sollten gut sein.

Keineswegs. Vergleiche mal deren Helligkeit mit aktuellen "superhellen" 
LEDs. Da liegt Faktor 10000 zwischen.

von Volker F. (rumzajs)


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Stefan ⛄ F. schrieb:
> Volker F. schrieb:
>> Beim blauen C gibt 2 mA-LEDs. Schwächere (bezahlbare) leider nicht.
>> Aber die sollten gut sein.
>
> Keineswegs. Vergleiche mal deren Helligkeit mit aktuellen "superhellen"
> LEDs. Da liegt Faktor 10000 zwischen.

Die superhellen ziehen aber 20 mA. Oder soll so eine mit entsprechendem 
Vorwiderstand so weit "gedrosselt" werden, dass sie nur 1 oder 2 mA 
bekommt?
Geht das? (Habe ich noch nicht ausprobiert.)

von Stefan F. (Gast)


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Volker F. schrieb:
> Die superhellen ziehen aber 20 mA.

Nein, sie "ziehen" nicht sondern du bestimmst durch den Vorwiederstand, 
mit wie viel Strom du sie betreiben möchtest. Und glaube mir, die sind 
selbst bei 1mA noch mehr als 1000 mal heller, als Low-Current LED's.

Lies mal meinen LED Aufsatz: http://stefanfrings.de/LED/index.html

von Volker F. (rumzajs)


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Aaaaaahhh,
wieder was gelernt :-D

Vielen Dank für den Hinweis !!!!!

von MaWin (Gast)


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Stefan ⛄ F. schrieb:
> Keineswegs. Vergleiche mal deren Helligkeit mit aktuellen "superhellen"
> LEDs. Da liegt Faktor 10000 zwischen

Na na, Vergleiche bei gleichem Strom und vor allem gleichem 
Abstarhlwinkel.

Zwar gibt es aktuell LEDs die bei 2mA eine grössere Lichtmenge aussenden 
als die low current LEDs, aber mit Glück Faktor 10, also bei 200uA do 
hell wie die anderen bei 2mA, schon eine mit Faktor 100, also bei 20uA 
so hell wie eine lowcurrent ist mir nicht bekannt.

Ganz zu schweigen von deinem Phantasiewert Faktor 10000.

von Volker F. (rumzajs)


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Bitte jetzt nicht anfangen sich zu zerfleischen ;-)

Die Richtung war richtig und wichtig!

von HildeK (Gast)


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Stefan ⛄ F. schrieb:
> Vorwiederstand

Stefan, du kommst vom rechten Weg ab! 😀

von Klaus R. (klaus2)


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Holt den e-xorzisten! 🤪

Klaus.

von Stefan F. (Gast)


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MaWin schrieb:

> Zwar gibt es aktuell LEDs die bei 2mA eine grössere Lichtmenge aussenden
> als die low current LEDs, aber mit Glück Faktor 10, also bei 200uA do
> hell wie die anderen bei 2mA, schon eine mit Faktor 100, also bei 20uA
> so hell wie eine lowcurrent ist mir nicht bekannt.
> Ganz zu schweigen von deinem Phantasiewert Faktor 10000.

Es ging konkret um Low-Current LEDs von Conrad. Die Hellste 5mm 
Low-Current LED scheint Artikel 146005 zu sein, mit 0,7 bis 5 mcd bei 
2mA und 60 °.

Zum Vergleich habe ich dort Artikel 1573742 als "normale" rote 5mm LED 
gefunden, mit 2000 - 3000 mcd bei 20mA 50 - 60° gefunden.

Nehmen wir mal von beiden die mittlere Helligkeit und von der helleren 
LED den geschätzten Wert bei 2mA (also 1/10), dann haben wir ungefähr 
den Faktor 100 zwischen den beiden.

MaWin hat also Recht, ich habe übertrieben.

Beitrag #6556650 wurde von einem Moderator gelöscht.
von Trudi (Gast)


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Padauk!

Trudi.

von Ach Du grüne Neune (Gast)


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Das ist eine typische Lösung aus der Bastelkiste am Sonntagnachmittag, 
wenn es schnell gehen muss:
Durch den Einsatz einer Superhellen roten LED, können alle Widerstände 
um den Faktor 5 vergrößert werden. Der Zweig mit der grünen LED kann 
natürlich entfallen. Statt der 15 Volt Z-Diode eine 2V4 Z-Diode 
verwenden.
Ich gebe zu bedenken: Je kleiner die Z-Diode, um so mangelhafter ist die 
Genauigkeit.

von Ach Du grüne Neune (Gast)


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Ach Du grüne Neune schrieb:
> Je kleiner die Z-Diode, um so mangelhafter ist die Genauigkeit.

Besser als die Z-Diode wäre also ein LM385Z-2,5 mit einer festen 
Spannung von 2,5 Volt. Zusammen mit der BE-Strecke des Transistors, 
schaltet sich die LED dann bei unter 3,1 Volt abrupt ein und oberhalb 
von 3,25 Volt wieder abrupt aus (Hysterese mit R1 einstellbar).

von Drago S. (mratix)


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Volker F. schrieb:
> Ich hätte für eine Bastelei mit einem Li-Ion-Akku gerne eine kleine LED
> die anzeigt, wenn der Akku bald leer ist. Also zum Beispiel bei
> Unterschreiten von 3V soll die LED angehen.

> Das ganze sollte ein einzelnes (möglichst kleines) Bauteil sein.
Einige Voltage detectors/supervisors wurden oben schon genannt.

Gerade bin ich im NCP301 Datenblatt über folgendes Beispiel, mit 3 
Indikatoren, gestolpert. Das kann beliebig skaliert, erweitert, gekürzt 
werden.

Der NCP301 hat einen open drain Ausgang, NCP300 ist komplementär. Und 
beide gibt es als active low/high.

Wenn man einen komplementären nimmt, eine Duo-LED (bidirektional) oder 2 
antiparallele und einen Vorwiderstand ist die Schaltung mit nur 3 
Bauteilen komplett.

: Bearbeitet durch User
von Volker F. (rumzajs)


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Vielen vielen Dank allen,
aber, wie schon erwähnt, ich habe eigentlich keine Ahnung von 
Elektronik.
Da ich wegen Corona-Shutdwon Zeit habe, bastele ich etwas herum.
Eben habe ich mir ein Youtube-Video angesehen zur prinzipiellen 
Funktionsweise eines Spannungsteilers - das ist mein Kenntnisstand.
Deshalb mein Moto: Keep it simple!

Aber noch mal: Vielen Dank.
Es waren ja schon einige sehr gute Tipps dabei.

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