Hi, kann mir jemand sagen was genau ein Strom und Leistungswächter macht? Als Beispiel dieser Chip: INA250A2PWR https://www.mouser.de/ProductDetail/Texas-Instruments/INA250A2PWR?qs=zEQ6BYqA5vGCL%2Fl1fne%252BOQ== Misst dieser Chip lediglich den Stromverbrauch? Und Blöde Frage: Das ist dann aber kein Microcontroller? Wenn ich Beispielsweise mit diesen Chip den Stromverbrauch messen möchte brauche ich dann noch einen Microcontroller um die Daten beispielsweise auf einen Display anzuzeigen? Vielen Dank.
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Jasmin N. schrieb: > kann mir jemand sagen was genau ein Strom und Leistungswächter macht? > > Als Beispiel dieser Chip: INA250A2PWR > https://www.mouser.de/ProductDetail/Texas-Instruments/INA250A2PWR?qs=zEQ6BYqA5vGCL%2Fl1fne%252BOQ== Dieser Chip hat einen Widerstand eingebaut, durch den der zu messende Strom fließt. Wenn ein Strom fließt, entsteht an dem Widerstand eine Spannungsdifferenz. Diese wird verstärkt und als Spannungssignal an einem Pin ausgegeben. Die Spannung an diesem Pin ist proportional zum Strom durch den Messwiderstand. Das ist also ein Messverstärker-Baustein. fchk
Diese IC misst die Stromstärke in einem Gleichstrom-Kreis (mit maximal 36V) und gibt diese in Form einer analogen Spannung aus. Zur Anzeige kannst du wahlweise eine Schaltung mit Mikrocontroller verwenden, oder ein analogres Drehspul-Instrument mit passend beschrifteter Skala. Das Ding misst nur die Stromstärke. Für einen Leistungsmesser musst du auch die Spannung und den Phasenwinkel messen, dann diese drei Werte fortlaufend miteinander verrechnen. Dafür nimmst du besser ein anderes IC mit digitaler Schnittstelle + Mikrocontroller + Display. Aber wenn es dir nur darum geht, Spannung, Strom oder Leistung anzuzeigen, nimmst du besser handelsübliche Fertiggeräte. Denn eigene Geräte zu entwickeln ist im Vergleich dazu immer sehr teuer.
Das Blockschaltbild im Datenblatt verrät schon sehr viel. Das Ganze ist nur ein Stromwandler. Pro Ampere, dass durch das IC fließt, werden am Ausgang je nach Typ 200mV bis 2V ausgegeben. Die Spannung messen und interpretieren musst du dann selber noch. Und ja, das kann man mit einem Mikrocontroller mit integriertem oder externen Analog-Digital-Wandler machen. Das IC selber ist ein reiner Stromwandler (Strom rein, Spannung in Abhängigkeit vom Strom raus)
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Danke für die Infos. Ich habe nun alles programmiert und getestet. Ich habe mein Iphone XS über den USB Powermeter nun angeschlossen. Es wird über den PC aufgeladen. Also USB Powermeter an Pc angeschlossen und daran hängt mein Iphone XS. Weiß hier jemand genau wie hoch der Ladestrom bzw. Volt so ein Iphone geladen wird? Also der aktuelle Wert? So weit ich dies erfahren habe sollten dies 5 Volt sein und ca 500-1000mA. Hat jemand dazu geneuere Infos? Update: Habe soeben mit coconutBattery den Ladestrom gemessen. Siehe Bild. Machen die Werte Sinn? Wenn ich mir aus den Werten aus dem Bild die Spannung berechne komme ich auf 1,79 Volt
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Jasmin N. schrieb: > Weiß hier jemand genau wie hoch der Ladestrom bzw. Volt so ein Iphone > geladen wird? Also der aktuelle Wert? Der hängt vom Ladegerät ab, ist kein fester Wert.
Aber wenn ich mein iPhone direkt über den USB Port vom PC auflade, gibt es da nicht ungefähr ein Spektrum wo sich die Spannung und der Strom sich befinden sollten?
Stefan ⛄ F. schrieb: > Diese IC misst die Stromstärke in einem Gleichstrom-Kreis (mit maximal > 36V) und gibt diese in Form einer analogen Spannung aus. Der INA250 kann genauso gut Ströme bidirektional messen, je nach Spannung am REF Pin (Kap. 7.4.1 Amplifier Operation im Datenblatt).
Laut Apples technischen Daten lädt das Gerät per USB Power Delivery mit bis zu 18 Watt. Das kann gemäß https://www.elektronik-kompendium.de/sites/com/1809251.htm wahlweise 9V 2A oder 12V 1,5A sein. Ohne Power Delivery sind USB2 Ports nur auf 5V 500mA (2,5W) spezifiziert, bei USB3 sind es 900mA (4,5W). Für USB Ports mit Power Deliver sowie Netzteile (mit oder ohne PD) gelten bei 5V 2A (10W) als Maximum. Die meisten aktuellen Smartphones > 300€ können bei 5V mit 2A (10 W) laden, sowie noch schneller mit USB Power Delivery bei höheren Spannungen. Die meisten Smartphones darunter laden nur mit 5V und maximal 1A (5W). Alle mir bekannten Smartphones testen bei Netzteilen ohne Power Delivery, wie viel Strom sie liefern können. Sie können daher auch mit schwächeren Netzteilen geladen werden, die z.B nur 500mA liefern. An PC mit USB 2 Ports ohne Power Delivery ziehen sie nie mehr als 500mA.
Jasmin N. schrieb: > Aber wenn ich mein iPhone direkt über den USB Port vom PC auflade, gibt > es da nicht ungefähr ein Spektrum wo sich die Spannung und der Strom > sich befinden sollten? Bei USB2: 5V 500mA Bei USB3: 5V 500..900mA An Steckernetzteilen: 5V 500..2000mA An USB Power Delivery Quellen: bis zu 20V 5A (100W), dein iPhone kann aber nur maximal 18W Wenn der Akku 80% erreicht, sinkt der Ladestrom allmählich ab.
Vielen Dank Stefan. Mein aktuell selbst programmierter USBPowermeter zeigt mir, beim aufladen des Iphones 4,46 Volt bei 111,7 mA an. Das ist dann zu gering. Da habe ich wohl noch irgendwo einen Fehler. Werde es versuchen zu lösen.
Wenn dein PC wirklich nur 4,46V liefert ist er kaputt. Per Spezifikation muss am belasteten Ende des USB Kabels mindestens 4,5V ankommen. Um dies zu ermöglichen muss der PC schon deutlich mehr liefern. Viele PC sichern ihre USB Ports mit Polyfuses ab. Diese haben die Eigenart, nach der ersten Auslösung deutlich hochohmiger zu werden. Nach einem Kurzschluss taugen sie dann nur noch für Geräte mit geringer Stromaufnahme wie Mäuse. Ich würde allerdings auch erwägen, dass das Messgerät Schrott sein könnte.
Jasmin N. schrieb: > Danke für die Infos. Ich habe nun alles programmiert und getestet. > Ich habe mein Iphone XS über den USB Powermeter nun angeschlossen. Es > wird über den PC aufgeladen. Also USB Powermeter an Pc angeschlossen und > daran hängt mein Iphone XS. > > Weiß hier jemand genau wie hoch der Ladestrom bzw. Volt so ein Iphone > geladen wird? Also der aktuelle Wert? Was ist das denn für eine verwirrte Frage? Es ist Aufgabe des Powermeters, diese Werte anzuzeigen. Stefan ⛄ F. schrieb: > Wenn dein PC wirklich nur 4,46V liefert ist er kaputt. Glaube ich nicht, der wird schon halbwegs richtig liefern. Man weiß leider nie, wie dünn die China-USB-Käbelchen im Inneren sind. > Ich würde allerdings auch erwägen, dass das Messgerät Schrott sein > könnte. Ich denke, da wurde garnichts gemessen. Da versucht jemand, mit dem Dumbphone seinen Leistungsmesser zu überprüfen und hat Grundlagen nicht verstanden! Der Leistungsmesser muß mit ordentlichen 5V versorgt und definiert belastet werden. Dabei mißt man Strom und Spannung mit einem vernünftigen Multimeter und justiert das Ding. Ich würde zwei DMM einsetzen, Strom und Spannung zeitgleich messen. Hat man nur eines, kann man den Strom auch über den Spannungsabfall am Lastwiderstand rechnen, im Rahmen dessen Genauigkeit.
Manfred schrieb: > Der Leistungsmesser muß mit ordentlichen 5V versorgt und definiert > belastet werden. Dabei mißt man Strom und Spannung mit einem > vernünftigen Multimeter und justiert das Ding. Das Ding war nicht richtig justiert. Ich ging von dem Widerstand in dem Datenblatt aus. Habe die zwei Widerstände selbst gemessen (und im Programm demensprechend angepasst) und nun bekomme ich plausiblere Werte heraus:(habe auch die Ordentlichen 5 V und auch den Strom mit einem vernünfitgen Multimeter gemessen): USB Port Laptop: USB 2.0, gemessen wird der Ladestrom eines Iphones: Leistung: 2,250 Watt V: 5,081 Volt I: 460 mA.-500mA Zweiter Versuch mit Original Apple Ladegerät Iphone (Kein schnellladegerät): Leistung: 5,189 Watt V: 5,219 Volt I: 978 mA.-1026 mA Diese Werte werden nun auf dem Display angezeigt. Ich denke dies sollte nun passen :)
Jasmin N. schrieb: > Das Ding war nicht richtig justiert. Ich ging von dem Widerstand in dem > Datenblatt aus. Habe die zwei Widerstände selbst gemessen (und im > Programm demensprechend angepasst) Ich finde gut dass du nochmal eine Rückmeldung gegeben hast. Allerdings verstehe ich sie nicht. Welches Ding war nicht richtig justiert? Und was haben irgendwelche Widerstände (wo denn?) mit welchem Programm zu tun?
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Ich habe hier genau diesen Leistungsmesser. Auf diesem ist auch die genannte IC verbaut. Wenn ich unter Last (also wenn ich mein Handy dort angeschlossen habe) habe ich die Spannung beim Pin +5V und beim Pin 3V3 gemessen. Ergebnis: Beim Pin 5V habe ich 4,92 Volt gemessen und beim Pin 3V3 habe ich 2,88 Volt gemessen. (Multimeter) Somit ging ich davon aus dass R1 und R2 nicht die Widerstände haben die im Datenblatt angegeben sind. Ich habe GND und V_ADC und I_ADC an meinem Microcontroller angeschlossen. Also wenn ich das dann richtig verstehe kommt beim V_ADC und beim I_ADC eine Analoge Spannung raus die dann am Microcontroller mittels ADC in ein digitales Signal umgewandelt und ausgewertet wird. Kann mir jemand kurz erklären warum man hier die Widerstände R1 und R2 benötigt. Wird die Spannung nicht am Shunt im IC gemessen dann im IC verstärkt und dann ausgegeben? (Also der Shunt hat ja einen sehr geringen Widerstand) Also wozu sind R1 und R2 da?
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Jasmin N. schrieb: > Also wozu sind R1 und R2 da? Ein Spannungsteiler, um die 5V auch mit 3.3V-Referenz messen zu können.
Jasmin N. schrieb: > Somit ging ich davon aus dass R1 und R2 nicht die Widerstände haben die > im Datenblatt angegeben sind. Oder die Referenzspannung des Mikrocontrollers entsprach nicht dem Wert, den der Entwickler eingeplant hatte. Das ist gar nicht mal so selten.
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