Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Strom auf 400mA begrenzen, Energie puffern


von Stromer (Gast)


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Hallo,
ich habe eine 13,2V (+-0,5V) DC Spannungsversorgung, die max mit 500mA 
belastet werden darf.
Es gibt jedoch einen Verbaucher der für 1 Sekunde 1,2A benötigt. Zeit 
zwischen den 1,2A ist mind. eine Minute. Idr werden die 1,2A 6 mal pro 
Tag benötigt. Ansonsten beträgt der dauerhafte Strom 100mA.

Anforderung:
- Der max gezogene Strom soll 400-500mA zu keiner Zeit überschreiten
- Der mehrbedarf an Energie für die 1 Sekunde soll gepuffert werden. 
Kondensator wird wahrscheinlich zu groß, daher dachte ich an einen 
kleinen Akku?

Wie kann ich sowas am einfachsten und wartungsfreisten (akku vs 
supercap) aufbauen?


VG

Der Stromer

von K. S. (the_yrr)


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Welche Spannung benötigt der Verbraucher?

In welchem Temperaturbereich wird sie betrieben, bzw. wie warm/kalt 
kanns im Sommer/Winter werden.

Wie viel Platz hast du zur Verfügung?

Willst du selber basteln oder fertige Module verwenden?

von Stromer (Gast)


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Der Verbraucher möchte 12V. Kommt aber mit 10-14V klar
Temperatur ist 16 - 25 Grad C
1-2 Zigarettenschachteln
Selbst oder gekauft spielt keine Rolle.

von Udo S. (urschmitt)


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Stromer schrieb:
> Kondensator wird wahrscheinlich zu groß

C = DeltaU * t

von Falk B. (falk)


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Stromer schrieb:

> Es gibt jedoch einen Verbaucher der für 1 Sekunde 1,2A benötigt. Zeit
> zwischen den 1,2A ist mind. eine Minute. Idr werden die 1,2A 6 mal pro
> Tag benötigt. Ansonsten beträgt der dauerhafte Strom 100mA.
>
> - Der max gezogene Strom soll 400-500mA zu keiner Zeit überschreiten

Mit einer einfachen elektronischen Strombegrenzung bzw. 
Konstantstromquelle.

https://www.mikrocontroller.net/articles/Konstantstromquelle#Konstantstromquelle_mit_bipolaren_Transistoren

Das Ganze mit PNPs in die VCC-Leitung einschleifen, fertig.

> - Der mehrbedarf an Energie für die 1 Sekunde soll gepuffert werden.
> Kondensator wird wahrscheinlich zu groß, daher dachte ich an einen
> kleinen Akku?

Schon mal gerechnet? Um wieviel darf die Spannung während der 1s 
abfallen?
Nehmen wir 0,5V an. Da die Quelle auf 0,5A begrenzt ist, muss der 
Kondensator 0,7A liefern
1
C = I * t / U = 0,7A * 1s / 0,5V = 1,4F

Das ist bei 12V schon ein etwas größerer Superkondensator. Sowas gibt 
es.
Ein winziger 12V Akku bzw. diverse Akkuzellen in Reihe gehen aber auch, 
da reichen selbst 10 AA-Akkus in Reihe, die schaffen 0,7A.

von Rolf M. (rmagnus)


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Falk B. schrieb:
> Um wieviel darf die Spannung während der 1s abfallen?

Laut TE:

Stromer schrieb:
> ich habe eine 13,2V (+-0,5V) DC Spannungsversorgung

Stromer schrieb:
> Der Verbraucher möchte 12V. Kommt aber mit 10-14V klar

Also im worst case 13,2V - 0,5V - 10V = 2,7V.

von Udo S. (urschmitt)


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Sch... man sollte nicht zuviel Multitasking machen

Vergesst bitte meinen unsinnigen Post.
Falk hat die Formel ja richtig angegeben.

von Dietrich L. (dietrichl)


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Stromer schrieb:
> ich habe eine 13,2V (+-0,5V) DC Spannungsversorgung, die max mit 500mA
> belastet werden darf.

Gibt es auch ein Datenblatt? Was macht das Gerät, wenn es überlastet 
wird?

von Falk B. (falk)


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Stromer schrieb:
> Der Verbraucher möchte 12V. Kommt aber mit 10-14V klar

Dann kann man ihn mit knapp 14V speisen und einen Spannungsabfall bis 
auf reichlich 10V zulassen. Sagen wir von 13,5-10,5V, macht 3V 
Spannungsabfall. Damit reduziert sich die nötige Kapazität von 1,4F um 
Faktor 6 auf 0,23F.
Die erhält man durch Reihenschaltung von 3x1F a 5,5V.

https://de.rs-online.com/web/p/doppelschicht-kondensatoren/1699480

Der hat sogar 1,5F, 1F gibt es mit den Parameter bei RS anscheinend 
nicht.

Die kann man noch ein wenig mit Widerständen symmetrieren.

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