Hallo Nach längerer Abstinenz in Sachen Schaltplan erstellen und simulieren, habe ich mich nun doch wieder gewagt und nun doch wieder eine Schaltung erstellt. Es handelt sich um eine Backup Schaltung mit 2 Zellen LiPo für die Spannungsversorgung. Der momentane Aufbau braucht ca. 1,5A im Betrieb und wird mit 9v betrieben. Die Schaltung selber muss "nur" ca. 10-15s am Leben erhalten bleiben, um die "Submodule" in einen definierten Zustand zu bringen. Auf dem Master und den Submodulen wird die Spannung dann nochmals auf 5v per LDO runtergeregelt. Laut einer Simulation der Umschaltung mit Ltspice scheint dieser Teil auch zu funktionieren. Jetzt zu den Fragen. 1. Die Schaltung ist stark an das Datenblatt Fig.3 des LTC4412 angelegt, jedoch bin ich mir bei dem Einfügen der Batterieladeschaltung nicht ganz sicher. Hier würde ich mich sehr über Rückmeldung freuen. 2. Ich habe jetzt einfach mal LiPo Akkus hergenommen, jedoch ein wenig bedenken bzgl. Handling und Lebensdauer. Wäre es unproblematischer, das ganze mit einem Ni-Cd oder Ni-Mh zumachen? Und wenn ja, mit welchem Charging Chip? 3. Laut Datenblatt müssten die Schotky Diode und er Mosfet es gut vertragen. Jedoch bin ich mir in Sachen Temperatur unsicher. Im Datenblatt habe ich jetzt auf die schnelle kein passendes Diagramm gefunden. Wie berechne ich das richtig? Vielen Dank im Voraus
Als erstes werden hier ein paar Gurus meckern, das für Spannungen ab 5V und niedriger beim Linearregler die Dioden überflüssig wären. Der Praktiker läßt den Platz für die Pads, falls die gleiche Platine mit 9V oder 12V Spannungsregler verwendet werden sollte.
Dieter D. schrieb: > Als erstes werden hier ein paar Gurus meckern, das für Spannungen ab 5V > und niedriger beim Linearregler die Dioden überflüssig wären. Der > Praktiker läßt den Platz für die Pads, falls die gleiche Platine mit 9V > oder 12V Spannungsregler verwendet werden sollte. Danke für den Tipp. Werde ich bei der Version mit Backup Schaltung berücksichtigen.
Rene J. schrieb: > 2. Ich habe jetzt einfach mal LiPo Akkus hergenommen, jedoch ein wenig > bedenken bzgl. Handling und Lebensdauer. Dafür gibt es Lithium Akkus mit Schutzschaltung. Kann ich nur dringend empfehlen. Sie halten genau wie alle anderen Akkutypen nicht ewig. Verwende einen Laderegler dessen Ausgangsspannung du auf 4V begrenzen kannst, dann hält der Akku sehr viel länger als üblich. > Wäre es unproblematischer, das ganze mit einem Ni-Cd oder Ni-Mh zumachen? Nein. > 3. Laut Datenblatt müssten die Schotky Diode und er Mosfet es gut > vertragen. Jedoch bin ich mir in Sachen Temperatur unsicher. Kann man nicht einschätzen ohne zu wissen, wie die Wärme abgeleitet wird.
Stefan ⛄ F. schrieb: > Dafür gibt es Lithium Akkus mit Schutzschaltung. Kann ich nur dringend > empfehlen. Sie halten genau wie alle anderen Akkutypen nicht ewig. Das wäre meine erste Wahl gewesen > Verwende einen Laderegler dessen Ausgangsspannung du auf 4V begrenzen > kannst, dann hält der Akku sehr viel länger als üblich. Das heißt wenn ich 0,2 bis 0,4V unter der max V bleibe halten die länger? 4v wäre ja bei einer Zelle aber wie setze ich das um bei 2 Zellen? > Kann man nicht einschätzen ohne zu wissen, wie die Wärme abgeleitet > wird. Das war da irgendwie die Frage. Muss ich die mit Thermal Pads oder gar mit Kühlkörper kühlen? Nach meiner Rechnung müsste es ja bei 1,5A und einen RDSon von 0,06 ja gerade mal 0,18W verbraten. Oder hab ich da einen Knopf in meiner Annahme?
Rene J. schrieb: > 1. ...Einfügen der Batterieladeschaltung nicht ganz sicher. Bei Li-Akkus benötigst Du eine Schutzschaltung. Eine Abschaltung sobald eine Zellenstufe unter eine Mindestspannung fällt und eine Trennung, wenn eine Zellenstufe die Maximalspannung erreicht. Balancing wäre auch zu empfehlen. > 2. ... LiPo Akkus .... Ni-Mh ... Von Seiten des Handlings wären NiMH unkomplizierter. Die Spannung kann feiner abgestuft werden, wenn statt 3,7V man 1.2V je Stufe hat. > 3. Laut Datenblatt müssten die Schotky Diode und er Mosfet ... Die Verluste und Spannungsabfälle sollte man schon im Auge haben. 5V nach dem Regler sind meist 7V vor dem Regler. Dann kommt noch die Diode hinzu. Also 7,7V sollte es nach der Umschaltung mit Akku sein. Also 3,85V, d.h. der Akku muss immer gut voll sein. Bei 9V 1.5A auf gemischt 3,3V & 5V fallen insgesamt über 6W an Verlustleistung an. Nachdem Du bereits im Pfad bereits jeweils schon eine Diode hast, könntest Du auch beide Vorsorgungen ganz stumpf, unkompliziert, zeitverzugslos über Dioden parallel schalten und fast den gesamten Aufwand sparen.
Danke vorab Dieter D. schrieb: > Bei Li-Akkus benötigst Du eine Schutzschaltung. Eine Abschaltung sobald > eine Zellenstufe unter eine Mindestspannung fällt und eine Trennung, > wenn eine Zellenstufe die Maximalspannung erreicht. Ich dachte das übernimmt mir der MCP73213 oder nicht? > Balancing wäre auch zu empfehlen Balancing ist natürlich ein Thema. Mal schauen wie ich das noch hinbekomme > Die Verluste und Spannungsabfälle sollte man schon im Auge haben. > 5V nach dem Regler sind meist 7V vor dem Regler. Dann kommt noch die > Diode hinzu. Also 7,7V sollte es nach der Umschaltung mit Akku sein. > Also 3,85V, d.h. der Akku muss immer gut voll sein. Bei 9V 1.5A auf > gemischt 3,3V & 5V fallen insgesamt über 6W an Verlustleistung an. Wie es scheint hab ich das nicht ganz klar gestellt. Die V_SYSLOAD geht zu den jeweiligen LDO´s auf dem Master Board und den Submodulen. Momentan sind es 6 Module zu je ca 200mA + das Master Modul mit ca. 300mA. Das heßt insgesamt habe ich 1,5A. Also sollte die Rechnung oben ja nur zutreffen wenn ich alles über einen LDO machen würde. Was meine Hirnwindungen gemeint habe ist die Verlustleistung an Schotkky Diode bzw. MOSFET. Oder haben sich meine Windungen verfahren?
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Rene J. schrieb: > Ich dachte das übernimmt mir der MCP73213 oder nicht? Kann dieser niemals leisten, weil dieser keinen Eingang hat für den Spannungswert zwischen den Zellen, der oberen und der unteren. Rene J. schrieb: > Schotkky Diode bzw. MOSFET Zur Schottky wurde im Forum schon geschrieben. Zum Mosfet R_DS_on und I_D_max aus dem Datenblatt entnehmen.
Danke für deine Antwort Dieter D. schrieb: > Kann dieser niemals leisten, weil dieser keinen Eingang hat für den > Spannungswert zwischen den Zellen, der oberen und der unteren. Nach nochmaligem Nachdenken und einem Blick ins Datenblatt verstehe ich was du meinst. Ich könnte aber einfach zwischen Akku und meiner Akkuklemme ein Balancer Board vom Anbieter über dem großen Teich verwenden? > Zur Schottky wurde im Forum schon geschrieben. > Zum Mosfet R_DS_on und I_D_max aus dem Datenblatt entnehmen. R_DS_on ist 0,06 das heißt bei einem Strom von 1,5A sind das gerade 0,18W was der verbrät. Bei der Diode wären es bei 0,5 -0,75 max 1,125W was auch kein Problem darstellen sollte. Eines ist mir noch ins Auge gestochen. Ich hab bei der Auswahl des Charger IC wohl übersehen, das es ein DFN Package ist, welches ja zum löten nicht gerade freundlich ist. Ich hab jetzt schon ein wenig gesucht, jedoch keine wirkliche Alternative in einem lötfreundlicherem Package gefunden. Hat da jemand noch eine alternative, welches auch mit ähnlich wenig Beschaltung klar kommt und nicht mit 5v und Booster betrieben wird. Zum Balancer nochmals. Am liebsten würde ich das integrieren, konnte jetzt aber auf die schnelle nichts finden wie die Boards vom überm Teich aufgebaut sind. Hat jemand vielleicht eine Schaltung für 2 Zellen zur Hand. Danke vorab
Rene J. schrieb: > Hat jemand vielleicht eine Schaltung für 2 Zellen zur Hand. Figure 4 rechte Seite: https://sound-au.com/articles/lithium-charging.htm https://320volt.com/en/balancing-li-ion-li-polymer-batteries-battery-balancing-circuit/ So etwas ginge auch: https://www.edn.com/wp-content/uploads/media-1159897-coupling-a-supercapacitor-with-a-small-energy-harvesting-source-fig-7.jpg Nach dem der Akku dauernd geladen sein soll, aber nicht häufig für die genannten Sekunden belastet wird, ist es für die Lebensdauer des Akkus nicht gut permanent auf 4,2V Ladeschlussspannung gehalten zu werden. 3,9..4.0V sollten ausreichen. Für diesen Fall wirst Du Dir einen Balancer selbst bauen müssen. Ein BMS, das nur die Schutzabschaltungen hat, kannst Du günstig in der Bucht bekommen.
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