Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Pufferakku durch Festspannungsregler ersetzten


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von Roman H. (roman_h939)


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Hallo zusammen,
Wir haben in unserer Werkstatt eine CNC-Werkzeugmaschine die wir selten 
einschalten, wodurch die Pufferakkus leer werden und dementsprechend 
alle Maschineneinstellungen verloren gehen.
Um dieses Problem zu umgehen, möchte ich einen Netzbetriebenen -mit USV 
gestüzten- Festspannungsregler verbauen.
Meine bisherigen Recherchen haben ergeben, dass hier ein LM317 die 
richtige Wahl ist.
Bin mir nicht sicher, wie ich die Schaltung aufbauen muss, damit
 1. die Steuerung keinen Schaden nimmt und
 2. der Festspannungsregler nicht zerstört wird, wenn von der Steuerung 
eine Ladespannung ausgegeben wird.
Ist die Shutdown Funktion sinnvoll bzw. kann ich dafür die Ladespannung 
verwenden? Wie wäre das zu realisieren?

Auch bin ich mir wegen der Ausgangsspannung nicht ganz sicher, ob ich 
sie 3,6V der Akkus einstellen muss, oder auch 4V bzw. 4,5V passen 
würden.

Dann ist da noch die Frage, welche Kondensatoren ich verwende, oder ob 
überhaupt welche erforderlich sind (die Last ist einerseits sehr klein, 
andererseits muss ja beim Abschalten der Maschine der LM317 erst mal die 
Arbeit aufnehmen).

Folgende Werte habe ich gemessen:
Spannung an der Klemme bei eingeschaltener Maschine: 5,17V
Ladestrom mit angeschlossenen Akkus: 32mA
Stromaufnahme der Steuerung bei ausgeschaltener Maschine: 2,8mA (3,7V 
LiPo)

Schon mal danke im Voraus für eure Antworten und Tips.

: Verschoben durch Moderator
von Rainer W. (rawi)


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Roman H. schrieb:
> Auch bin ich mir wegen der Ausgangsspannung nicht ganz sicher, ob ich
> sie 3,6V der Akkus einstellen muss, oder auch 4V bzw. 4,5V passen
> würden.

Dein Akku wird sich bedanken, wenn du den mit 4,5V aufpustest.

Guck dir im Datenblatt des Akkus an, welche Spannung der für eine 
Erhaltungsladung benötigt und dann kannst du über einen ausreichend 
hohen Vorwiderstand die Selbstentladung des Akkus kompensieren.

> Folgende Werte habe ich gemessen:
> Spannung an der Klemme bei eingeschaltener Maschine: 5,17V

Das bedeutet, dass du mit der Klemme nicht direkt am Akku hängst.
Gegenüber welchem Punkt hast du diese Spannung gemessen?

Mikrocontroller oder digitale Elektronik halte ich an der Stelle für 
völlig überflüssig. Da brauchst du keinen hochintelligenten Laderegler.

: Bearbeitet durch User
von Michael B. (laberkopp)


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Roman H. schrieb:
> Schon mal danke im Voraus für eure Antworten und Tips.

Es kommt auf die Schaltung an, in der der Pufferakku sitzt.

Deren Schaltplan hast du leider nicht aufgezeichnet.

Deine Messungen lassen nur Vermutungen zu, keine Garantie.

Ein LiPoly Akku möchte nicht (über 4.2V) überladen werden.

Er enthält dazu meistens eine Schutzschaltung, protection PCB.

Deine Klemme, an der du misst, zeigt 5.17V. Das kann nicht die 
Akkuspannung sein, sondern klingt danach als ob die Schutzschaltung den 
Akku schon abgetrennt hat weil er voll ist.
Ich vermute, dass bei leererem Akku die Spannung auf unter 4.2V 
runtergeht. Das würde dann bedeuten, dass diese Spannung strombegrenzt 
ist. Ein LM317 ist dafür nicht das richtige Bauteil.

Ich könnte mir vorstellen, dass man an diese Klemme ein 4.2V LiPoly 
Ladegerät direkt anschliesst. Die meisten! bestehen aus einem 
Schaltnetzteil mit Einweggleichrichtung und sind daher rückstromfest 
wenn man von aussen eine Spannung anlegt. Aber sie regeln aus dieser 
Spannung per Optokoppler, was bedeutet dass die oberhalb von 4.2V einen 
signifikanten Stromverbrauch haben, gern 15mA, jedoch unterhalb 4.2V oft 
nur 100uA, also den Akku nicht zu schnell entladen.

https://www.joom.com/de/products/5de6327328fc71010188ca64

Aber das sind alles nur Vermutungen auf Grund unzureichender Datenlage.

von Harald K. (kirnbichler)


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Wenn Du den Akku durch Deine Spannungsquelle ersetzen willst, musst Du 
nur eine (Shottky-) Diode zwischen Spannungsquelle und Gerät setzen, um 
zu verhindern, daß die Ladeschaltung im Gerät Deine Spannungsquelle 
stört.

Beitrag #7604986 wurde vom Autor gelöscht.
von H. H. (hhinz)


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Roman H. schrieb:
> Stromaufnahme der Steuerung bei ausgeschaltener Maschine: 2,8mA

Das ist nicht normal. Wie wäre es das zu reparieren?

von Roman H. (roman_h939)


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Rainer W. schrieb:
> Roman H. schrieb:
>> Auch bin ich mir wegen der Ausgangsspannung nicht ganz sicher, ob ich
>> sie 3,6V der Akkus einstellen muss, oder auch 4V bzw. 4,5V passen
>> würden.
>
> Dein Akku wird sich bedanken, wenn du den mit 4,5V aufpustest.

Es geht ja darum den Akku zu ersetzten, nicht ihn zu laden.
Den Akku bei angeschlossener Steuerung über ein externes Ladegerät zu 
laden, war sie ursprüngliche Idee meines Chefs. Da bin ich mir aber 
ziemlich sicher, dass die Steuerung das nicht überlebt...
Die Frage war auf welche Ausgangsspannung der Fixspannungsregeler 
einzustellen ist.


>> Folgende Werte habe ich gemessen:
>> Spannung an der Klemme bei eingeschaltener Maschine: 5,17V
>
> Das bedeutet, dass du mit der Klemme nicht direkt am Akku hängst.
> Gegenüber welchem Punkt hast du diese Spannung gemessen?

Direkt an der 2-poligen Buchse, and welcher der Akku angeschlossen ist.
Ich nehme an, das es da eine Ladeschaltung gibt, die den Akku bei 
eingeschatlenem Netz laden soll.

> Mikrocontroller oder digitale Elektronik halte ich an der Stelle für
> völlig überflüssig. Da brauchst du keinen hochintelligenten Laderegler.

Diese Lösung ist eben günstig. Die Bauteile kosten so gut wie nichts.

von Papa P. (papa_p)


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Roman H. schrieb:
> Bin mir nicht sicher, wie ich die Schaltung aufbauen muss, damit
>  1. die Steuerung keinen Schaden nimmt

Ja klar, dann lass es sein.

Dei Steuerungsplatine zerstören,
um ein paar Euro für eine Batterie zu sparen

keine gute Idee

Gruß

von Roman H. (roman_h939)


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Michael B. schrieb:

> Es kommt auf die Schaltung an, in der der Pufferakku sitzt.
> Deren Schaltplan hast du leider nicht aufgezeichnet.

Zur Schaltung habe ich keinen Schaltplan, wie gesagt handelt es sich um 
eine CNC-Maschine. Die Pufferbatterie ist für den Computer.
Alles was ich habe, ist ein Akku und die 2-polige Buchse an welcher er 
angesteckt wird.

> Ein LiPoly Akku möchte nicht (über 4.2V) überladen werden.
Der LiPo diente zu messen der Stromaufnahme aus dem Akku bei 
abgeschalteter Maschine, um zwecks Auslegung herauszufinden wie viel 
Strom die Schaltung liefern muss.


> Deine Klemme, an der du misst, zeigt 5.17V. Das kann nicht die
> Akkuspannung sein, sondern klingt danach als ob die Schutzschaltung den
> Akku schon abgetrennt hat weil er voll ist.

"Spannung an der Klemme bei eingeschaltener Maschine: 5,17V"
Ich habe die Spannung gemessen, die an der Buchse anliegt, wenn kein 
Akku drann ist.

> Ich könnte mir vorstellen, dass man an diese Klemme ein 4.2V LiPoly
> Ladegerät direkt anschliesst. Die meisten! bestehen aus einem
> Schaltnetzteil mit Einweggleichrichtung und sind daher rückstromfest
> wenn man von aussen eine Spannung anlegt. Aber sie regeln aus dieser
> Spannung per Optokoppler, was bedeutet dass die oberhalb von 4.2V einen
> signifikanten Stromverbrauch haben, gern 15mA, jedoch unterhalb 4.2V oft
> nur 100uA, also den Akku nicht zu schnell entladen.
>
> https://www.joom.com/de/products/5de6327328fc71010188ca64

Dass wäre die ideale Lösung: kein Aufwand, 7€ + USV
Würde das echt reichen?

von Rainer W. (rawi)


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Roman H. schrieb:
> Es geht ja darum den Akku zu ersetzten, nicht ihn zu laden.

Und dann vergisst die Maschine bei jedem kurzen Spannungseinbruch oder 
Stromausfall ihre Maschineneinstellungen?
Das ist nicht zu Ende gedacht.

Ein Akku, der über mehrere Minuten bis wenige Stunde die Notversorgung 
des Speichers übernimmt, ist nicht ganz unpraktisch, wenn die Maschine 
nicht in der Lage ist, die Parameter in einem EEPROM permanent 
abzulegen.

von Michael B. (laberkopp)


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Roman H. schrieb:
> Würde das echt reichen?

Es gibt keine Garantie, dass IRGENDEIN Vorschlag funktioniert, so lange 
die interne Beschaltung nicht aufgezeichnet ist.

Wenn du das nicht lieferst, lass es.

Roman H. schrieb:
> Den Akku bei angeschlossener Steuerung über ein externes Ladegerät zu
> laden, war sie ursprüngliche Idee meines Chefs. Da bin ich mir aber
> ziemlich sicher, dass die Steuerung das nicht überlebt...

Immer gut, wenn man keine Ahnung hat, aber sich ziemlich sicher ist.

Offenkundig gehört nicht mal ein LiPoly Akku an den Akkuanschluss, denn 
den hast du ggf. nur fälschlicherweise zum Test angeschlossen. 
Vielleicht gehören da 3 NiMH Akkuzellen dran.

Wer weiss.

Nur ein Netzteil ohne Akku anzuschliessen heisst aber, dass bei echtem 
Stromausfall oder defektem Netzteil die Daten wieder weg sind.

von Mi N. (msx)


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Ich versuche einmal, zwischen den Zeilen zu lesen.

Roman H. schrieb:
> Die Pufferbatterie ist für den Computer.

Pufferbatterien von PCs haben 3 V und Akkus in der Regel 2,4 V (zwei 
Zellen).
Kann es daher sein, daß ein NiCd oder NiMH-Akku mit 2,4 V verbaut ist. 
Meine Vermutung: dieser ist alt und müßte einfach nur ersetzt werden.

Roman H. schrieb:
> Stromaufnahme der Steuerung bei ausgeschaltener Maschine: 2,8mA (3,7V
> LiPo)

Wenn eine Pufferspannung von <= 3 V erwartet wird, könnte bei 3,7 V 
schon ein viel zu hoher Strom fließen und die Messung nicht dem realen 
Wert entsprechen.

Zeig mal ein Foto von dem verbauten Teil und versuche, das 
Herstellungsdatum zu erkennen. Beispiel: 12-09 würde Dezember 2009 
bedeuten.

von Dieter D. (Firma: Hobbytheoretiker) (dieter_1234)


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Roman H. schrieb:
> Folgende Werte habe ich gemessen:

Das kann auch ein Trugschluss sein und drei NiMH-Akkus verbaut sein.

Das ist noch viel zu vage. Du solltest hier ein Bild von dem Akku 
einstellen. Eventuell erkennt jemand das Teil. Eine Klemme gibt es nach 
Deinen Posts und müßte sich daher auch für ein Foto ausgebaut werden 
können.

von Roman H. (roman_h939)


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Na gut, dann mal die Maschinenhistorie chronologisch:
Firma A hat die Maschine im Jahr 2017 um 190.000€ gekauft und hatte eben 
dieses Problem.
Man hat sich damit an den Hersteller gewendet, der das Problem nicht 
lösen konnte (!) und entschloss sich eine andere Maschine zu kaufen.
Der Hersteller hat dann einen anderen Käufer gesucht und sie 2020 an 
meine Firma um 80.000€ verkauft. Nun steht sie da, wird 1 -2 Mal im Jahr 
gebraucht und steht bei jedem Einschlaten ohne Daten da. D.h. keine 
Software, keine Referenzpunte, keine Programme...
Das Einspielen der Daten über Disketten dauert einigen Stunden.

Ursprünglich diente als Pufferakku ein Akkupack mit 3x1,2V. Wieviel 
Kapazität die hatte weiß ich nicht, ist auch egal weil das Original 
durch einen Akkupack 3x1,2V mit 9000mAh ersetzt wurde.
Leider reicht auch der noch nicht aus um das Problem zu lösen.

Daher meine Lösung:
Man nehme eine Spannungsquelle die möglichst keine Schwankungen aufweist 
(deswegen der LM317), versorge diesen mit einem 12V Netzteil welches 
wiederum von einer USV gespeist wird, falls das Netz einmal ausfallen 
sollte.

Soviel mal zu Antworten wie: kauft doch eine Batterie; nicht zu Ende 
gedacht; repariert doch die Steuerung.
Ohne Respektlos sein zu wollen, waren diese Beiträge nicht gerade 
produktiv.

Bei "normalen" CMOS Pufferungen funktioniert das meines Wissens so: 
Batterie hat 3V. Die Boardspannung bei Betrieb beträgt 5V, dazwischen 
ist eine Diode, die verhindert das die 5V zur Batterie kommen. Wird das 
Gerät abgeschaltet verschwindet die 5V Boardspannung und das CMOS wird 
von der Batterie gespeist.

In meinem Fall handelt es sich nicht um ein CMOS und eine 3V Knopfzelle, 
sondern um einen Speicher, der alle Maschinendaten und Programme 
enthält.
Ähnlich einer SPS wo das Programm ja auch über einen Akku oder Batterie 
aufrecht erhalten wird.
Beim Einsatz von Akkus kommen soweit ich weiß, interne Ladegeräte zur 
Anwendung die bei Netzbetrieb geladen werden.

Die 5,17V die ohne Batterie an der Klemme liegen nehme ich an, sind die 
Leerlaufspannung des Ladegeräts, wenn eben kein Akku angeschlossen ist.

Noch zum Thema Ahnung haben, damit mein Background etwas klarer wird: 
die letzten 15 Jahre habe ich als Betriebselektriker gearbeitet, also 
Elektroanlagen und -Automatisierungstechnik.
Als gelernter Mechatroniker habe ich auch einiges über Elektronik 
gelernt, habe mich aber abgesehen vom zusammenschustern von ein paar 
Drohnen nicht wirklich damit beschäftigt.
Grundsätzlich ist die Lösung ja fertig und einige Fragen, wie z.B. das 
finden des richtigen Festspannungsreglers konnte ChatGPT beantworten.

Ich wollte hier nur sicherheitshalber nachfragen bzw. letzte Details wie 
"verwende ich Kondensatoren, wenn ja welche?; wie schütze ich meine 
Schaltung vor der Ladespannung?..." klären, bevor ich mich an die 
80.00߀ Maschine wage.

von Matthias S. (Firma: matzetronics) (mschoeldgen)


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Ich würde erstmal einen dicken Elko mit 1000µF-4700µF/10V direkt an die 
Klemmen anschliessen und dann ein handelsübliches USB Netzteil (aka 
Wandwarze) über 2 Si-Dioden an den Elko. Das sollte klappen. 3 Stück 
NiMh Akkus kämen beim Laden etwa auf 4,2V und damit sollte alles sicher 
sein. Die beiden Si-Dioden verhindern Rückfluss ins Netzteil und 
reduzieren die 5V passend.
Der dicke Elko hilft bei kurzen Ausfällen und könnte auch durch einen 
UltraCap ersetzt werden.

Nebenbei bemerkt halte ich über 2mA als Pufferstrom für eine 
Fehlkonstruktion des CMOS RAM.

: Bearbeitet durch User
von Thomas R. (thomasr)


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Matthias S. schrieb:
> Ich würde erstmal einen dicken Elko mit 1000µF-4700µF/10V direkt an die
> Klemmen anschliessen und dann ein handelsübliches USB Netzteil (aka
> Wandwarze) über 2 Si-Dioden an den Elko. Das sollte klappen. 3 Stück
> NiMh Akkus kämen beim Laden etwa auf 4,2V und damit sollte alles sicher
> sein. Die beiden Si-Dioden verhindern Rückfluss ins Netzteil und
> reduzieren die 5V passend.
> Der dicke Elko hilft bei kurzen Ausfällen und könnte auch durch einen
> UltraCap ersetzt werden.
>
> Nebenbei bemerkt halte ich über 2mA als Pufferstrom für eine
> Fehlkonstruktion des CMOS RAM.

Klar ist das eine Fehlkonstruktion, die aber wohl €110k wert war. Also 
wollte Firma "B" damit leben und hat das Problem in Kauf genommen. Und 
dein Vorschlag ist doch völlig richtig, einfaches USB Netzteil mit 
Dioden und Elko.

Ich gebe zu bedenken, daß ich heute schon wieder ein "einfaches USB 
Netzteil" nach nur 2 Jahren +X Tage wegwerfen mußte weil der 
Schaltregler abgeraucht ist. Ich würde bei so einer Maschine tatsächlich 
ein Eisenschwein nehmen, die paar Wh machen den Braten nicht fett und 
ersparen das böse Erwachen nach Jahren.

von Roman H. (roman_h939)


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Matthias S. schrieb:
> Ich würde erstmal einen dicken Elko mit 1000µF-4700µF/10V direkt an die
> Klemmen anschliessen und dann ein handelsübliches USB Netzteil (aka
> Wandwarze) über 2 Si-Dioden an den Elko.

Also 2 P6KE16A in Serie -> 5V-1.4V=3.6V?
Wie lange könnte der Elko puffern? Ein paar Stunden sollten es zur Not 
schon sein...

> Nebenbei bemerkt halte ich über 2mA als Pufferstrom für eine
> Fehlkonstruktion des CMOS RAM.

Ja, von hunderten Anlagen und Maschinen mit denen ich zu tun hatte, ist 
das auch die Erste die in disem Bereich Probleme macht. Wie gesagt war 
das Ding schon beim Hersteller und konnten/wollten auch keine Lösung 
finden. Und dass aus der Schweiz, tststs ;)

von Roman H. (roman_h939)


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Thomas R. schrieb:
> Ich gebe zu bedenken, daß ich heute schon wieder ein "einfaches USB
> Netzteil" nach nur 2 Jahren +X Tage wegwerfen mußte weil der
> Schaltregler abgeraucht ist. Ich würde bei so einer Maschine tatsächlich
> ein Eisenschwein nehmen, die paar Wh machen den Braten nicht fett und
> ersparen das böse Erwachen nach Jahren.

Was mich wieder zu meinem LM317 bringt, bei der Last hält der ewig. 
Ebenso das 12V Netzteil, wenn man es nicht gerade eines verwendet das 
mit 98% ausgelastet ist, bei diesen Anforderungen auch eher schwierig ;)

von Thomas R. (thomasr)


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Roman H. schrieb:
>
> Also 2 P6KE16A in Serie -> 5V-1.4V=3.6V?

Was sollen Clamping Dioden an dieser Stelle? Zwei normale 1N4004 würden 
völlig reichen.

> Wie lange könnte der Elko puffern? Ein paar Stunden sollten es zur Not
> schon sein...

Rechnen? Beitrag "Kondensator Kapazität Farad in mAh und mWh umrechnen"

von Jens M. (schuchkleisser)


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H. H. schrieb:
> Das ist nicht normal. Wie wäre es das zu reparieren?

Das könnte man ja den Hersteller fragen. Evtl. steht in der Anleitung, 
das die Werte nur 3 Wochen erhalten bleiben.

Roman H. schrieb:
> Da bin ich mir aber
> ziemlich sicher, dass die Steuerung das nicht überlebt...

Warum nicht? Bzw. warum bist du dir sicher?

Roman H. schrieb:
> Die Pufferbatterie ist für den Computer.
> Alles was ich habe, ist ein Akku und die 2-polige Buchse an welcher er
> angesteckt wird.

Die sog. BIOS-Batterie?

Roman H. schrieb:
> Der LiPo diente zu messen der Stromaufnahme aus dem Akku bei
> abgeschalteter Maschine, um zwecks Auslegung herauszufinden wie viel
> Strom die Schaltung liefern muss.

Aua. Warum nicht gleich eine Autobatterie, die hätte das 2 Jahre 
ausgehalten....

Roman H. schrieb:
> Ich habe die Spannung gemessen, die an der Buchse anliegt, wenn kein
> Akku drann ist.

Weil da eine Ladeschaltung dran ist, die ohne Strom natürlich versucht 
voll aufzudrehen um den Akku zu laden, daher 5V.

Roman H. schrieb:
> Man nehme eine Spannungsquelle die möglichst keine Schwankungen aufweist
> (deswegen der LM317), versorge diesen mit einem 12V Netzteil welches
> wiederum von einer USV gespeist wird, falls das Netz einmal ausfallen
> sollte.
>
> Soviel mal zu Antworten wie: kauft doch eine Batterie; nicht zu Ende
> gedacht; repariert doch die Steuerung.

Weil die meisten Leute das eigentliche Problem nicht verstehen, und du 
bist halt auch einer davon. Du wusstest von Anfang an welche Akkus da 
rein müssen und das ist entscheidend für den Ersatz.
Bau ein Pack aus drei Mignons ein, lade die einmal voll, dann ein 
USB-Netzteil und ein Widerstand von 100 Ohm in Reihe, und fertig ist 
das.
Das Netzteil lädt die Akkus langsam auf, mit gerade mal 5mA, genug um 
die Maschine zu speisen und den Akku voll zu halten. Bei Netzausfall 
hält der Akku auch wenn er kaputt ist einige Minuten bis Wochen, wenn 
die Maschine läuft sieht das USB-Netzteil auch nicht mehr als 5V und es 
passiert gar nix.
Oder, wenn dir danach ist: ein Trafo und ein 7805 plus Widerstand.
Oder ein LM317 auf vllt. 4V. Aber Nickel lädt man mit Strom, nicht 
Spannung.

Roman H. schrieb:
> Ähnlich einer SPS wo das Programm ja auch über einen Akku oder Batterie
> aufrecht erhalten wird.

Selten, und wenn dann in der Regel eher mit xx µA, so das eine Knopf- 
oder !/3AA-Zelle Jahre hält. Das Ding das ihr da habt ist entweder 
kaputt oder eine Fehlkonstruktion.

: Bearbeitet durch User
von Roman H. (roman_h939)


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Also einfach das USB-Netzteil parallel an die Akkus und den Widerstand 
in Serie vor den Akkus in Serie, dann sparen wir uns auch die USV.

von Roman H. (roman_h939)


Angehängte Dateien:

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Hier mal die angefragten Fotos.
Und eines von dem LiPo den ich für ein paar Sekunden zwecks Strommessung 
angeschlossen habe ;)

von Jens M. (schuchkleisser)


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Roman H. schrieb:
> Also einfach das USB-Netzteil parallel an die Akkus und den Widerstand
> in Serie vor den Akkus in Serie, dann sparen wir uns auch die USV.

Nein, den Widerstand von Plus Netzteil zu Plus Akku, der begrenzt den 
Ladestrom.
Plus Maschine direkt an Plus Akku.
Minus alle drei zusammen.

Roman H. schrieb:
> Hier mal die angefragten Fotos.

Offensichtlich ist ein weit größerer Akku vorgesehen, und auch das man 
ihn öfter mal tauschen muss.
Was eine Fehlkonstruktion...

Was übrigens auch helfen würde: Schaltet die Maschine doch rituell 
einfach freitags ein und lasst sie bis Feierabend laufen. Oder übers 
Wochenende.
Oder in der Woche über Nacht. Muss ja nix machen, einfach nur 
Hauptschalter ein, mehr nicht.

von Steve van de Grens (roehrmond)


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Roman H. schrieb:
> Die 5,17V die ohne Batterie an der Klemme liegen nehme ich an, sind die
> Leerlaufspannung des Ladegeräts, wenn eben kein Akku angeschlossen ist.

Sieht so aus. Eine spannende Frage wäre, ob die Schaltung mit den 5,17 
Volt gut zurecht kommt. Eine Uhr, die normalerweise für 3 - 3,6 Volt 
ausgelegt ist, läuft damit eventuell zu schnell.

Schlimmstenfalls geht sie sogar kaputt - wobei du das inzwischen wohl 
selbst festgestellt hättest, wenn es so wäre.

Also nehmen wir mal an, dass die 5,17 Volt in Ordnung gehen. Dann passt 
da ein ganz normales Smartphone Ladegerät ohne weitere Bauteile.

Ansonsten (oder auch um auf Nummer Sicher zu gehen) könnte man hinter 
das 5 Volt Netzteil einen Widerstand mit Zenerdiode schalten, um auf die 
3,6 Volt kommen. Zugleich würde diese Zenerdiode auch das Ladegerät 
ähnlich wie ein Akku belasten, so dass die Spannung nicht mehr auf weit 
über 3,6 Volt hoch schnellt.
1
                        +-------------------o + 
2
                150Ω    |   3,6V              Batterieanschluss vom Gerät
3
5V Netzteil o---[===]---+----|<|----+-------o - 
4
                                    |
5
        GND o-----------------------+

: Bearbeitet durch User
von Dieter D. (Firma: Hobbytheoretiker) (dieter_1234)


Angehängte Dateien:

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Thomas R. schrieb:
> Ich würde bei so einer Maschine tatsächlich
> ein Eisenschwein nehmen, die paar Wh machen den Braten nicht fett und
> ersparen das böse Erwachen nach Jahren.

In dem Falle wäre der Vorschlag von mir, dass Du zwei kleine Printtrafos 
primär in Reihe schaltest. In dem Falle sinkt die 
Leerlaufverlustleistung auf unter 0,5W. Gleichrichter, Siebelko, dann 
ein Stepdown auf irgendwas zwischen 4,2 bis 5V und ein Widerstand zur 
Strombegrenzung.

Es wäre auch möglich auf den Stepdown zu verzichten und statt dessen 
eine LED mit einem Widerstand in Reihe zu setzen. Du hast dann auch 
gleich eine optische Ladekontrolle. Für den Fall, dass der Akku mal 
abgesteckt sein sollte, schaltet man noch zwei weiße LED in Reihe. Die 
leuchten dann leicht mit, wenn der Akku voll ist oder werden hell, wenn 
der Akku ab sein sollte. 10-20mA sollten reichen.

Es gibt natürlich bessere Lösungen.

von Steve van de Grens (roehrmond)


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Noch eine Ergänzung zu meinem Schaltungsvorschlag:

Anstelle der 3,6 Volt Zenerdiode kannst du auch den NiMh Akku 
beibehalten. Der wirkt ebenso stabilisierend, sofern er noch intakt ist.

von Roman H. (roman_h939)


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5V Netzteil +o------<100Ohm>----+-------o+ Steuerung
                                |
                               ---
                    Akku 3,6V   -
                                |
            -o------------------+-------o-
Also das Netzteil parallel zu den Akkus und den Widerstand vor den Akkus 
in Serie, wie gesagt:)
"Akku" besteht natürlich aus 3 NI-MH Zellen.

Die von mir falsche Annahme war, das ein Ladegerät die Polarität an den 
Batterien umkehrt und so die Steuerung beschädigt.

Wieder was gelernt, danke für eure Antworten.

: Bearbeitet durch User
von Roman H. (roman_h939)


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Noch eine Frage: das Netzteil gibt 5V aus, ist das nicht zu viel für die 
Akkus?

von Steve van de Grens (roehrmond)


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Roman H. schrieb:
> Noch eine Frage: das Netzteil gibt 5V aus, ist das nicht zu viel für die
> Akkus?

Das dud dein Gerät ebenfalls.

Am Widerstand fällt Spannung ab, sobald der Akku mit dran hängt. Der 
Widerstand begrenzt den Ladestrom.

von Michael B. (laberkopp)


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Roman H. schrieb:
> Noch eine Frage:

Wir hätten auch eine Frage: gibt es bei euch in der Firma nicht einen 
Elektriker der schon in der Schule erklärten Grundzüge des elektrischen 
Stroms versteht, den man an die 80000€ Maschine lassen kann ohne sie 
durch völlige Ahnungslosigkeit kaputt zu machen ?

von H. H. (hhinz)


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Die meisten NiMH-Zellen sind nicht für Dauerladung geeignet.

von Matthias S. (Firma: matzetronics) (mschoeldgen)


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Roman H. schrieb:
> Also das Netzteil parallel zu den Akkus und den Widerstand vor den Akkus
> in Serie, wie gesagt:)

Mach trotzdem die Diode in Reihe mit dem Widerstand. Wir wollen ja nicht 
das Netzteil von der Maschine speisen.

von Roman H. (roman_h939)


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H. H. schrieb:
> Die meisten NiMH-Zellen sind nicht für Dauerladung geeignet.

Also doch kein Ladegerät?
Womit ich wieder beim LM317 bin.
Oder bei Netzteil + Kondensator. Das hört sich bisher am besten an.
nur die 4700µF scheinen mir mit 4.7mAh zu wenig, das sind nicht einmal 2 
Stunden...

: Bearbeitet durch User
von Mi N. (msx)


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Roman H. schrieb:
> Soviel mal zu Antworten wie: kauft doch eine Batterie; nicht zu Ende
> gedacht; repariert doch die Steuerung.
> Ohne Respektlos sein zu wollen, waren diese Beiträge nicht gerade
> produktiv.

Deine ganze Fragerei war nicht produktiv. Immer nur Salamischeiben.
Akkus mit 9 Ah sind keine Pufferbatterie sondern eine kräftige 
Stromversorgung; diese Information hätte im ersten Satz stehen müssen.

Für uns hier ist und bleibt das Problem eine Mücke, die nach fünf 
Minuten erledigt ist.
Erwarte ich von einem Mechatroniker zuviel?

von Jens M. (schuchkleisser)


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H. H. schrieb:
> Die meisten NiMH-Zellen sind nicht für Dauerladung geeignet.

Der Ladestrom von gerade mal einstelligen mA wird schon ein paar Jahre 
ausgehalten, denke ich. Und wenn nicht: ein paar Migons aus dem Aldi 
kosten nur wenige Euros. Wenn der Kollege da jedesmal einen Tag 
programmieren muss und das auch nur einmal spart, hat er Akkus für 10 
Jahre raus.
Aber man kann natürlich auch das USB-Netzteil per Zeitschaltuhr immer 
nur ne Zeitlang laufen lassen. Aber dann muss der Strom erhöht werden, 
damit sich der Akku zwischendrin auch wieder erholt.

Matthias S. schrieb:
> Wir wollen ja nicht
> das Netzteil von der Maschine speisen.

Da passiert nix. Der Strom ist begrenzt, die Spannung nicht überhöht und 
wenn das kein ultramodernes USB-C-PD 3.0 120W Multifunctional super 
Quickcharger ist sondern ein allerwelts 5V-USB-A mit 1-2,4A z.B. von 
einem alten Handy (also Original, kein Fake), hat es am Ausgang nix was 
es nicht haben könnte wenn die 5V aus der Buchse kommen.

Roman H. schrieb:
> 4700µF scheinen mir mit 4.7mAh

4700µF und 4,7mAh sind nicht das selbe.
4700µF brauchen bei deinem Strom etwa eine Sekunde um 1V zu verlieren, 
wenn ich das richtig überschlage. D.h. von 5 nach 4V eine Sekunde, also 
vielleicht 3, maximal 5 bis dein Speicher wieder leer ist.

von H. H. (hhinz)


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Jens M. schrieb:
> H. H. schrieb:
>> Die meisten NiMH-Zellen sind nicht für Dauerladung geeignet.
>
> Der Ladestrom von gerade mal einstelligen mA wird schon ein paar Jahre
> ausgehalten, denke ich. Und wenn nicht: ein paar Migons aus dem Aldi
> kosten nur wenige Euros.

Man muss aber daran denken die alle paar Jahre zu ersetzen. Nach Murphy 
passiert genau das nicht.

von Manfred P. (pruckelfred)


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Michael B. schrieb:
> Wir hätten auch eine Frage:

Nein, DU hast eine Frage.

> gibt es bei euch in der Firma nicht einen
> Elektriker der schon in der Schule erklärten Grundzüge des elektrischen
> Stroms versteht, den man an die 80000€ Maschine lassen kann ohne sie
> durch völlige Ahnungslosigkeit kaputt zu machen ?

Es gibt keinen Elektriker, der das kann!

--------

Die Stütze ist ein 3,6V NiMH, eine Akkutechnologie, die für 
Bereitschaftsparallelbetrieb so unbrauchbar ist wie keine andere.

Der Ruhestrom mit 2,8mA ergibt rund 25Ah pro Jahr, verdammt viel.

Ich würde das Ding auf LiIon umstellen:

1. Den Widerstand raus, damit bei eingeschalteter Maschine kein 
Ladestrom kommt.

2. Einen LDO wie MCP1702-3300 oder HT7833 (3,3V) auf den LiIon löten, 
der zieht unter 5µA Querstrom (45mAh/Jahr) und tut nicht weh, habe ich 
z.B in meiner Küchenwaage. Wenn Bedenken bestehen, dass 3V3 zu knapp 
sind, eine Schottky-Diode in den Fußpunkt.

3. Ein 5V-Netzteil plus einem TP4056 als Ladeschaltung dauerhaft dran, 
den Ladestrom auf 100mA setzen.

Das Netzteil würde ich selbst mit einem Trafo bauen, 7805 Regler, bei 
den handelsüblichen Schaltnetzteilen könnte ein Y-Kondensator zwischen 
Netz und 5V-Ausgang Probleme machen.

Die Kür wäre, noch ein DVM-Modul an den Akku zu kleben, Chinese um 1..3 
Euro. Macht dann zusätzlich um 15mA Dauerverbrauch, aber egal, die 
liefert das Netzteil nach.

Wenn der LiIon, 18650 natürlich im Batteriehalter, nach 2 Jahren 
schwächelt, gibt's eben für 3,50 € einen neuen.

von Jens M. (schuchkleisser)


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H. H. schrieb:
> Man muss aber daran denken die alle paar Jahre zu ersetzen. Nach Murphy
> passiert genau das nicht.

Och, dann passiert das gleiche wie jetzt: nix. Dann stellt einer die 
Klamotten wie auch immer wieder manuell ein, kauft dann neue Batterien 
und fertig. Zur not und für ein paar Tage kann man (ohne Ladegerät und 
mit ausgeschalteter Maschine!) auch einfach 3 Einwegbatterien einsetzen.

Manfred P. schrieb:
> Ich würde das Ding auf LiIon umstellen

Wa-fucking-rum?
Was ein Aufwand, fehleranfällig und kompliziert, teuer und ohne 
wirklichen nützlichen Effekt.
Wenn der Akku nicht länger hält und ohne externes Ladegerät die normale 
Funktion der Maschine sicherstellt, sollte man eine einfache Lösung 
bevorzugen.

von Manfred P. (pruckelfred)


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Jens M. schrieb:
> Manfred P. schrieb:
>> Ich würde das Ding auf LiIon umstellen
> Wa-fucking-rum?
> Was ein Aufwand, fehleranfällig und kompliziert, teuer

Teuer keinesfalls, ich würde die Materialkosten bei 10 €uro ansetzen.

Fehleranfällig und kompliziert - na ja, wenn man ein paar Teile nicht 
sachgerecht zusammengelötet bekommt, stimmt das.

> und ohne wirklichen nützlichen Effekt.

Oh doch, im Gegensatz zu NiXX-Akkus hat LiIon kein Problem mit 
Netz-Parallelbetrieb. Das ist das gleiche Problem wie die Heulerei über 
defekte NiMH-Akkus in DECT-Telefonen, die andere mit LiIon nicht haben.

> Wenn der Akku nicht länger hält und ohne externes Ladegerät die normale
> Funktion der Maschine sicherstellt, sollte man eine einfache Lösung
> bevorzugen.

Rechnen gehört nicht zu Deinem Schwerpunkt? Die Maschine will mit 25Ah 
pro Jahr gepuffert werden, weshalb Roman eine dauerhafte Netzanbindung 
ins Spiel brachte. Natürlich kann man da einen Riesenakku anklemmen, den 
die Maschine dann aber innerhalb weniger Stunden Betrieb nicht 
nachgeladen bekäme. Das ist auch das Problem seiner 9Ah-NiMH, die haben 
mehr Selbstentladung als die Maschinensteuerung nachgeliefert bekommt.

Du darfst gerne Deine Aldi-Primärzellen anklemmen, einen Satz Monozellen 
dürftest Du dann dreimal pro Jahr austauschen.

Packe ich dort eine 18650-LiIon mit 2500mAh dran, reicht die gut einen 
Monat ohne Nachladung, also kein Problem, wenn mal ein paar Stunden das 
Netz weg ist.

von Jens M. (schuchkleisser)


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Manfred P. schrieb:
> Rechnen gehört nicht zu Deinem Schwerpunkt? Die Maschine will mit 25Ah
> pro Jahr gepuffert werden, weshalb Roman eine dauerhafte Netzanbindung
> ins Spiel brachte.

Lesen und verstehen offensichtlich nicht zu deinem.
3 Mignonzellenakkus als normale Versorgung. Weil billig zu bekommen, 
verbreitet und langlebig genug.
Ein einfaches Netzteil aus der Schublade als Erhaltungslader, auch für 
einen unerfahrenen Mechatroniker mit Löten und Schrumpfen eines 
Widerstandes einfach zu verdrahten.
Die Verwendung eines Standardbatteriehalters für verbreitete AA-Zellen 
erlaubt den einfachen Tausch der Akkus bei Defekt, und ebenso die 
kurzfristige Ersetzung durch Primärzellen, wenn die Akkus 2030 kaputt 
sind und man 3 Tage auf neue warten muss.
Den Batteriehalter und Platz für den Widerstand spendiert eine 
Lichterkette für 2-3€, die Akkus der Lebensmittelmarkt des geringsten 
Misstrauens, den USB-Lader und das Kabel findet man in der Schublade, 
oder kauft halt auch einen bei der Sonderpostenbörse.
Kostet zusammen auch 10€, ist einfach zusmmenzubasteln, tut, reicht.

wo ist der Unterschied zur Lipo-Zelle, außer das die Bastelei damit 
wesentlich komplexer wird?

von Manfred P. (pruckelfred)


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Jens M. schrieb:
> Lesen und verstehen offensichtlich nicht zu deinem.
> 3 Mignonzellenakkus als normale Versorgung. Weil billig zu bekommen,
> verbreitet und langlebig genug.
> Ein einfaches Netzteil aus der Schublade als Erhaltungslader, auch für
> einen unerfahrenen Mechatroniker mit Löten und Schrumpfen eines
> Widerstandes einfach zu verdrahten.

Du hast die unterschiedlichen Akkutechnologien nicht verstanden. 
NiMH-Akkus haben keine definierte Ladespannung, was eine zuverlässige 
Erhaltungsladung unmöglich macht.

von Enrico E. (pussy_brauser)


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Wenn Akkus Probleme machen und alle 2 Jahre gewechselt werden müssen, 
dann ist vielleicht ein 10 Volt / 1 Farad Goldcap eine weitere Variante. 
Der 1F Kondensator wird mit einem gewöhnlichen 12V Steckernetzteil bis 
auf 9V aufgeladen und ein stromsparender 3,6V Spannungsregler hält die 
Ausgangsspannung auf ca. 3,6V konstant.

Wenn wirklich 2,8mA am Ausgang gefordert werden, dann ist der 
Kondensator bereits nach einer halben Stunde Stromausfall schon wieder 
soweit leer, dass die Ausgangsspannung unter 3,6V absinkt.

Die 2,8mA kommen mir für die Speicherung der Maschinenparameter etwas zu 
hoch vor.

von Michael B. (laberkopp)


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Enrico E. schrieb:
> Wenn Akkus Probleme machen und alle 2 Jahre gewechselt werden müssen,
> dann ist vielleicht ein 10 Volt / 1 Farad Goldcap eine weitere Variante

Nö, muss auch alle 10 Jahre gewechselt werden.

NiCd statt NiMH wäre hilfreich.

Aber da der Akku ja nicht die ganze Zeit die das Gerät ausgeschaltet ist 
puffern muss, sondern nur den eventuellen Stromausfall, reicht extrem 
geringer Erhaltungsladestrom, doe 32mA sind bei einem 2800mAh Akku ja 
gerade mal C/100, bei einem 9000mAh muss man sich fragen ob C/300 nicht 
weniger als der Selbstentladesteim sind und der Akku leerer wird statt 
voller. Auch Notausgangslichter verwenden inzwischen NiMH.

von Dieter D. (Firma: Hobbytheoretiker) (dieter_1234)


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Zum Umbau auf Li-Akku würde ich hier abraten, weil der TO nicht 
ausreichende Bastelerfahrungen mitbringt. Wenn daher eine Li-Zelle 
abfackelt, wäre das richtig unangenehm.

Zum Thema Dauerladung sollte immer im Hinterkopf bahlten werden, dass 
die NiMH als Ersatz für NiCd gezüchtet wurden. Eine NiCd Mignonzelle 
hatte 500mAh und hielt sehr lange einen Dauerladestrom von 50mA aus. 
Eine heutigen Mignonzelle NiMH mit 1800 bis 2500mAh muss daher auch nur 
die 50mA Dauerladung mehrere tausende von Stunden aushalten. Wenn diese 
mit 200mA geladen alle vier Wochen kaputt sein sollte (was nicht der 
Fall ist, aber hier mal angenommen), dann wäre das kein gravierender 
Mangel des Produktes. Es würde sich nur schnell herumsprechen und das 
Produkt würde kaum jemand mehr kaufen.

Das einfachst ist und bleibt mit einem kleinen Netzteil und 
Vorwiderstand die Akkus mit einem niedrigen Konstantstrom zu puffern.

Als Netztteil sollte eines gewählt werden, das einen Industriestandard 
genügt. Die sind zwar etwas teurer, aber damit liegst Du mehr auf der 
sicheren Seite.
https://de.farnell.com/friwo/fox12-medical-5v/ac-dc-adapter-medizin-anw-5v-2/dp/2747573

Nebenbei möchte ich aber auch erinnern, dass es hier im Forum in einem 
Thread schon mal das Phenomen gab, dass beim Einschalten der Maschine 
ein Peak zwischen Maschinenstromversorung und externen Netzteil einer 
Zusatzplatine durchrauschte. Die Elektronik vertrug das nicht. Bei einem 
Fall lag die Steckdose auf einer anderen Phase als die Maschine.

Es handelt sich hier nicht um irgendein billiges Gerät von hundert 
Euronen, sondern um eine Maschine von fast 100 KiloEuronen. Das ist zu 
bedenken und eine unbedachte Lösung kann für die Firma einen erheblichen 
finanziellen Schaden verursachen.



Eine netzspannungsunabhängige Lösung, wäre ein zusätzlicher Anschluss 
parallel zum Akku, an dem eine galvanisch getrennte Ladeschaltung 
angeschlossen wird.

Folgende Lösungen wären möglich:

a) Ein weiterer NiMH-Akku mit vier Zellen und einem Vorwiderstand von 
ca. 33Ω. Dieser wird einmal die Woche für einen Tag angeschlossen und 
lädt damit den Akku nach. Die Mignon-Zellen werden dazwischen in einem 
Ladegerät, wie das BC-500 oder ähnliche nachgeladen. Mit größerem 
Widerstand kann das auch eine Woche dran hängen.

b) Ein kleiner Step-up, der aus 1,2V auf 5V hochwandelt wird mit einem 
Widerstand parallel angeschlossen. Der Akku wird täglich getauscht.

c) Wenn Li-Zellen mit integrierter Schutzelektronik genommen werden, 
dann wären auch diese mit Vorwiderstand parallel zum Akku anzuschließen 
möglich. Es können durchaus bis zu vier Stück parallel angeschlossen 
werden. Zum Laden werden diese entnommen und extern aufgeladen.

von Mi N. (msx)


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Hier wird ja wieder wild spekuliert. Die CNC mutiert plötzlich zum 
DECT-Telefon. Und NiMH saugen sich schlagartig selbst leer. Da sollte 
man zeitgemäße Typen verwenden, die mit < 20% Selbstentladung pro Jahr 
angegeben werden.

Wie schon angesprochen, ist bei der Geschichte hier problematisch, daß 
der Akku einmal entladen niemals richtig aufgeladen wird.

Mein Vorschlag wäre ein 5 V / 1 A Steckernetzteil (muß nicht 
weltraumtauglich sein) und eine Reihenschaltung von 1N4007+1N5819 (o.ä.) 
Dioden. Dieses liefert dauernd den Pufferstrom, wobei die Akkus weder 
geladen noch entladen werden. Die Akkus bleiben bei ca. 4,2 V fast voll 
geladen.
Alternativ aktiviert man diese Schaltung einmal pro Monat für einen Tag.
Das könnte man auch mit einer Powerbank mit entsprechendem Timer 
erledigen, falls die Zuleitung stört.

Das geht natürlich auch alles komplizierter. Nur wozu?

von Udo S. (urschmitt)


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Manfred P. schrieb:
> Das ist das gleiche Problem wie die Heulerei über
> defekte NiMH-Akkus in DECT-Telefonen

Die letzten dafür geeigneten Eneloop haben über 5 Jahre gehalten.
Dann war das Telefon kaputt, nicht die Akkus.

von Michael B. (laberkopp)


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Mi N. schrieb:
> Mein Vorschlag wäre

Warum kommt so ein Humbug eigentlich immer von dir ?

Ein NiMH ist kein LiPoly, bei NiMH ist die Klemmenspannung nicht 
ladezustandsabhängig, sie zeigt eher an wie lange ein Laden/Entladen her 
ist.

4.2V sind 1.4V/Zelle, deutlich über den (temperaturabhängig) 1.23V/Zelle 
Ruhespannung, also werden die Akkus dauergeladen, je nach 
Innenwiderstand mit erheblichem Strom. Was die Akkus mit baldigem 
Kapazitätsverlust quittieren, viele Männer kennen das Problem von 
Rasiererakkus bei denen ein Markenhersteller denselben Schwachsinn als 
Ladeschaltung eingebaut hat.

Mi N. schrieb:
> Hier wird ja wieder wild spekuliert. > Und NiMH saugen sich schlagartig selbst 
leer

Es wird nicht spekuliert, sondern andere Leute haben einfach mehr Ahnung 
als du.

Die verwendeten NiMH Monozellen gibt es nicht als LSD low self discharge 
Zellen sondern sie verlieren in 30 Tagen 30%, bei 40 GradC sogar alles

https://www.akkuman.de/shop/mediafiles/PDF/NI-MH/500265.pdf

Der Selbstentladestrom liegt also schon bei guten Akkus bei 4 bis 12mA.

von H. H. (hhinz)


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Udo S. schrieb:
> dafür geeigneten Eneloop

Ja, die Eneloop Lite sind für Dauerladung geeignet.

von Steve van de Grens (roehrmond)


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Manfred P. schrieb:
> NiMH-Akkus haben keine definierte Ladespannung, was eine zuverlässige
> Erhaltungsladung unmöglich macht.

Wie meinst du das?

Ein rappel voller NiMh Akku hat etwa 1,4 Volt. Wenn ich über einen 
Widerstand ein paar mA einspeise, dann bleibt diese Spannung problemlos 
erhalten. Der Strom soll nur gering genug sein, um die Lebensdauer des 
Akkus nicht übermäßig zu reduzieren. Wenn so ein Akku 5 Jahre hält, dann 
ist das gut.

Ein aufwändigerer Umbau auf LiIo mit Laderegler wird gerne damit 
rechtfertigt, dass der Akku dann länger hält. Allerdings ist der Umbau 
dann von Anfang an auch deutlich teurer (Zeit und Geld).

Da tausche ich nach 5 Jahren lieber den Akku aus, sofern er denn leicht 
zugänglich ist.

von Udo S. (urschmitt)


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Steve van de Grens schrieb:
> Da tausche ich nach 5 Jahren lieber den Akku aus

Zumal der Li-Ion auch nicht unbedingt länger hält als 5 Jahre.
Schon gar nicht wenn man irgendwelche Ware von ebay, amazon oder ali 
kauft.

von Mi N. (msx)


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H. H. schrieb:
> Udo S. schrieb:
>> dafür geeigneten Eneloop
>
> Ja, die Eneloop Lite sind für Dauerladung geeignet.

Es reichen ja auch schon 3 x AA-Zellen mit ca. 2 Ah, wenn dauernd oder 
meinetwegen alle 14 Tage geladen wird.
Hier liegen noch einige SubC-Zellen mit 3 Ah und Lötfahnen im 4er 
Verbund. Die nehme ich zum Testen von mobilen 5 V Schaltungen und lade 
sie alle paar Jahre einmal nach.

von H. H. (hhinz)


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Mi N. schrieb:
> Es reichen ja auch schon 3 x AA-Zellen mit ca. 2 Ah

Die sind dann aber ehr nicht für Dauerladung geeignet.

von Mi N. (msx)


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H. H. schrieb:
> Ja, die Eneloop Lite sind für Dauerladung geeignet.

Mi N. schrieb:
> Es reichen ja auch schon 3 x AA-Zellen mit ca. 2 Ah, wenn dauernd oder
> meinetwegen alle 14 Tage geladen wird.

H. H. schrieb:
> Die sind dann aber ehr nicht für Dauerladung geeignet.

Was denn nun?
https://www.reichelt.de/eneloop-nimh-akku-aa-mignon-2000-mah-4er-pack-eneloop-4xaac-p329059.html?&trstct=pos_0&nbc=1

von H. H. (hhinz)


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von Steve van de Grens (roehrmond)


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Der vorhandene Akku von der CNC-Werkzeugmaschine ist doch noch in 
Ordnung, oder?

Was soll dann diese endlose Diskussion, welche Eneloops als Ersatz 
taugen?

H. H. schrieb:
> Die meisten NiMH-Zellen sind nicht für Dauerladung geeignet.

Ich fand diesen ersten Hinweis von Hinz noch sinnvoll. Den hätte man 
gerne ohne weitere Diskussion gelten lassen können.

: Bearbeitet durch User
von Jens M. (schuchkleisser)


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Manfred P. schrieb:
> Du hast die unterschiedlichen Akkutechnologien nicht verstanden.
> NiMH-Akkus haben keine definierte Ladespannung, was eine zuverlässige
> Erhaltungsladung unmöglich macht.

Ne, deswegen funktionieren Milliarden Zeitschaltuhren auf diesem 
Planeten nicht, weil die Knopfzellen-Nickels da drin nicht einfach mit 
2x des Verbraucherstroms geladen und gepuffert werden.
Ja, meist nur begrenzte Lebensdauer, aber eben in Jahren. Und AAs sind 
billig und einfacher zu bekommen wie irgendwelche Knopfzellen zum 
Einlöten.

von H. H. (hhinz)


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Steve van de Grens schrieb:
> Der vorhandene Akku von der CNC-Werkzeugmaschine ist doch noch in
> Ordnung, oder?

Es ist zu befürchten, dass eine der Zellen umgepolt wurde, und das 
erhöht die Selbstentladung ganz enorm.

von Roman H. (roman_h939)


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Mi N. schrieb:
> Mein Vorschlag wäre ein 5 V / 1 A Steckernetzteil (muß nicht
> weltraumtauglich sein) und eine Reihenschaltung von 1N4007+1N5819 (o.ä.)
> Dioden.

1.
Wenn ich hier 2 IN4007 in Serie schalte, erhalte ich ja eine Spannung 
von 3,6V am Akku (=3xNiMh á 1,2V), was genau der Nennspannung des Akku 
entspricht.
Damit wird er auch nie über 3,6V geladen.

Wenn die Maschine in Betrieb ist, sieht die interne Ladeschaltung 3,6V 
am Akku und lädt ihn weiter auf, bis die durch die Schaltung deffinierte 
Spannung erreicht ist, sagen wir mal 4,2V. Durch die Ladespannung 
sperren die Dioden und das Netzteil "sieht" einen unendlich hohen 
Widerstand.

Wenn die Maschine abgeschaltet wird, speist der Akku den Speicher, bis 
er auf 3,6V fällt, dann übernimmt wieder das Netzteil.
Richtig?

2.
Wenn das alles so zutrifft, könnte ich auch noch einen Piezzo-Piepser 
einbauen, der von einem P-MOSFET geschalten wird. Solange die 5V vom 
Netzteil am Gate anliegen, sperrt der FET. Die D-S Strecke mit dem 
Piepser schliesse ich auf der Seite der Akkus an -> wenn das Netzteil 
ausfällt piepst es.
Dafür brauche ich auch keine Widerstände oder dergleichen.
richtig?

Der Piepser den ich gefunden habe zieht 30mA, zuzüglich der 2,8mA
(ja ist zuviel, der Maschinenhersteller ist and der Behebung gescheitert 
oder hat es gar nicht versucht, ist mir ehrlich gesagt egal; 
möglicherweise wurde auch gar nicht damit gerechnet das die Maschine für 
längere Zeit als übers WE abgeschaltet wird)
sind sagen wir mal 33mA, das wird der Akku (wir werden wohl bei 9Ah 
bleiben, sicher ist sicher) lange genug halten um darauf zu reagieren.
richtig?

Zur Lebensdauer des Akkus:
Es ist bei Rechner- oder SPS gesteuerten Maschinen durchaus üblich die 
Pufferbatterien/Akkus alle 3-5 Jahre zu tauschen, was natürlich auch 
gemacht wird. Wenn der Akku also mindestens 5 Jahre am Leben bleibt 
reicht das schon.

: Bearbeitet durch User
von Thomas (kosmos)


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Roman H. schrieb:
> Nun steht sie da, wird 1 -2 Mal im Jahr
> gebraucht und steht bei jedem Einschlaten ohne Daten da. D.h. keine
> Software, keine Referenzpunte, keine Programme...
> Das Einspielen der Daten über Disketten dauert einigen Stunden.
>
> Ursprünglich diente als Pufferakku ein Akkupack mit 3x1,2V. Wieviel
> Kapazität die hatte weiß ich nicht, ist auch egal weil das Original
> durch einen Akkupack 3x1,2V mit 9000mAh ersetzt wurde.
> Leider reicht auch der noch nicht aus um das Problem zu lösen.
>
> In meinem Fall handelt es sich nicht um ein CMOS und eine 3V Knopfzelle,
> sondern um einen Speicher, der alle Maschinendaten und Programme
> enthält.

von was für einem Speicher sprichst du, wo liegen da die Daten drin?

Ich finde du musst erstmal rausfinden welcher Baustein oder Baugruppe 
gepuffert werden muss, damit man hier passende Lösungen liefern kann

Man könnte auch einen Y-Adapter für den Akku bauen so das man einen 
extern lädt, an die Maschine klemmt und dann den anderen entnimmt um ihn 
wieder extern zu laden und nach einem Monat(oder wie lange das Teil eben 
hält) steckt man wieder den vollen an und entnimmt den leeren um ihn 
wieder extern zu laden.

Mach doch mal ein paar Bilder von der ganzen Maschine mit den einzelnen 
Einheiten.

Es kann aber auch sein das Wärend der Laufzeit der Maschine durch den 
geringen Ladestrom die Akkus nicht voll werden.

von Steve van de Grens (roehrmond)


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Roman H. schrieb:
> Wenn ich hier 2 IN4007 in Serie schalte, erhalte ich ja eine Spannung
> von 3,6V am Akku (=3xNiMh á 1,2V), was genau der Nennspannung des Akku
> entspricht.  Damit wird er auch nie über 3,6V geladen.

Nach einem Stromausfall hat der Akku vielleicht nur noch 2 bis 3 Volt. 
Beim nächsten Aufladen fließt ein unbegrenzt hoher Ladestrom - gar nicht 
gut.

von Roman H. (roman_h939)


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Steve van de Grens schrieb:
> Nach einem Stromausfall hat der Akku vielleicht nur noch 2 bis 3 Volt.
> Beim nächsten Aufladen fließt ein unbegrenzt hoher Ladestrom - gar nicht
> gut.

Stimmt, dann noch einen 100Ohm Widerstand vor den Dioden. Der begrenzt 
de Strom auf 50mA.
Das Gate vom FET kommt vor den Widerstand.

Bevor ich jetzt hundert Datenblätter studiere, kann mir jemand einen 
passenden FET empfehlen?

: Bearbeitet durch User
von Mi N. (msx)


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Steve van de Grens schrieb:
> Roman H. schrieb:
>> Wenn ich hier 2 IN4007 in Serie schalte, erhalte ich ja eine Spannung
>> von 3,6V am Akku (=3xNiMh á 1,2V), was genau der Nennspannung des Akku
>> entspricht.  Damit wird er auch nie über 3,6V geladen.
>
> Nach einem Stromausfall hat der Akku vielleicht nur noch 2 bis 3 Volt.
> Beim nächsten Aufladen fließt ein unbegrenzt hoher Ladestrom - gar nicht
> gut.

Ich schreibe am bestem mal in [].
[Ironie]
Diese kleinen Steckernetzteile können also einen unbegrenzten Ladestrom 
liefern. Man lernt ja gerne noch etwas.
Dann wird es wohl auch so sein, daß Zuleitung und Dioden keinerlei 
Spannungsabfall verursachen und der Akku wegbrutzelt.
[/Ironie]

Miss doch mal Spannung und Strom bei einem Mobiltelefon mit typ. 
Ladegerät (ohne QC2/QC3/PD). Dann verstehst Du, warum das Laden so 
elendigt lange dauert.
Und dann nimm noch mal ein normales USB-Kabel und es dauert noch länger, 
weil die Spannung zu sehr einbricht.

Roman H. schrieb:
> Stimmt, dann noch einen 100Ohm Widerstand vor den Dioden. Der begrenzt
> de Strom auf 50mA.

Wie Du magst; dann ist der Akku vielleicht nach 10 Tagen geladen, aber 
auch nicht richtig voll. Für die paar Milliampère reicht schon ein 
Solarpanel.

Roman H. schrieb:
> Bevor ich jetzt hundert Datenblätter studiere, kann mir jemand einen
> passenden FET empfehlen?

Die FET-Suppe kannst Du selber auslöffeln.

von Thomas (kosmos)


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wieviel Strom braucht das Ding, jetzt eigentlich wenn es nur rumsteht, 
ein kleines PV Modul könnte doch am Tag über, den Akku laden, es müsste 
ja nur für 12 Stunden reichen bis es wieder hell wird oder steht die 
Maschine im dunklem Keller?

von Papa P. (papa_p)


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Thomas schrieb:
> ein kleines PV Modul

Roman ist schon mit dem Batteriewechsel stark überfordert,
da kommst du mit einer PV um die Ecke.

Roman will keine Batterien mehr wechseln, weis aber nicht, warum diese 
sich entleeren. Er sollte mal die CNC-Steuerung überprüfen lassen.

Roman , lass die Finger davon.

Gruß

von Steve van de Grens (roehrmond)


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Roman H. schrieb:
> Bevor ich jetzt hundert Datenblätter studiere, kann mir jemand einen
> passenden FET empfehlen?

Du meinst einen N-MOSFET für 3,6 Volt? Da fällt mir der IRLML6344 ein.

: Bearbeitet durch User
von Roman H. (roman_h939)


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Mi N. schrieb:
> Wie Du magst; dann ist der Akku vielleicht nach 10 Tagen geladen, aber
> auch nicht richtig voll

Also kann ich den Widerstand auch weglassen? Immerhin fällt am 
Widerstand auch Spannung ab, wodurch ich dann erst wieder keine 3,6V am 
Akku habe.

Wenn das Netzteil 1A liefern kann ist das bei einem 9Ah Akku C/9, sollte 
also kein Problem sein...

: Bearbeitet durch User
von Mi N. (msx)


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Roman H. schrieb:
> Wenn das Netzteil 1A liefern kann scheint mir das immer noch recht
> viel...

Mit 'echten' 1 A würde es ca. 12 h dauern, bis der 9 Ah Akku geladen 
ist. Und zum Laden reichen keine 3,6 V sondern es werden etwas mehr als 
4 V benötigt. Mit 2 x 1N4007 würden bei 1 A ca. 1,8 V abfallen: das 
reicht vorne und hinten nicht und Ladestrom würde auch keiner fließen. 
Bei 1,4 V Spannungsabfall an zwei Dioden fließen etwa 10 - 20 mA 
'Ladestrom': unbrauchbar!

Schon eine 1N4007 könnte reichen, wäre aber etwas auf 'Kante' genäht, 
falls das Netzteil 5,x V liefern sollte.

Man kann es alles perfekter bzw. temperaturstabiler machen, aber für 
Dich scheint mir das der gangbare Weg zu sein.
Mache es doch einfach und berichte. Dioden + Netzteil sollten doch 
irgendwo zu finden sein.
Verzettel Dich nicht mit Piepsern oder FETs - das wird nichts.

von Thomas (kosmos)


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Papa P. schrieb:
> Roman ist schon mit dem Batteriewechsel stark überfordert,
> da kommst du mit einer PV um die Ecke.

Vielleicht schafft es Roman ein paar Bilder zu machen und hier 
reinzustellen. Weil wir alle ins Blaue raten aber fast kein Input 
existiert.

von Dieter D. (Firma: Hobbytheoretiker) (dieter_1234)


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Mi N. schrieb:
> Verzettel Dich nicht mit Piepsern oder FETs - das wird nichts.

Guter Hinweis für den TO. Es reicht bei NiMH ein simpler Vorwiderstand 
und damit ein begrenzter Strom.

Aber so etwas wie einen Einschaltpeak mit Querströmen durch kpazitive 
Kopplung, mweistens über die Y-Kondensatoren, kann ein Problem für die 
Maschine verursachen. Wenn so etwas aufgetreten sein sollte, dann hat 
natürlich die Maschinenbaufirma das Handtuch geschmissen. Wenn diese 
Firma nur Maschninenbauer und Informatiker hatte, dann konnten diese so 
ein Problem nicht lösen.

Beitrag "Re: Pufferakku durch Festspannungsregler ersetzten"
Empfehlung Lösung a)

Bei Dir, TO, fehlen die Voraussetzungen die 230V von der Zuleitung zum 
Netz in der CNC-Maschine anzuzapfen für das 230V-5V-Netzteil um den Akku 
zu laden. Ein normales solches Netzteil verträgt ohne Zusatzmaßnehmen, 
aber auch nicht die Oberwellen und Schaltpeaks, die an dem Anzapfpunkt 
meistens noch anliegen. Das wäre auch ein Punkt, den die Firma nicht 
hinbekommen haben dürfte.

Übrigens sind das Punkte, die Praktiker einem Theoretiker gefragt 
hatten, ob er daran auch schon gedacht hätte ..., nee das hatte dieser 
nicht auf dem Schirm. Daher auch obige Lösungsempfehlung.

von Dieter D. (Firma: Hobbytheoretiker) (dieter_1234)


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Vergessen hatre ich noch zu erwaehnen, dass vielleich mit angesteckten 
Netzteil Stoerungen auftraten und Sensorsignale fehlerhaft wurden, wenn 
fuer den Betrieb nicht abgesteckt wurde.

Duemmstes Theoretikerbeispiel waere das Anbohren des Chasis fuer das 
Kabel und die Befestigung. An der Stelle bildete sich ein Riss über das 
gesamte Chasis.

von Roman H. (roman_h939)


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Dieter D. schrieb:
> Bei Dir, TO, fehlen die Voraussetzungen die 230V von der Zuleitung zum
> Netz in der CNC-Maschine anzuzapfen

Da schätzt du (ihr) mich völlig falsch ein. Wie bereits erwähnt habe 15 
Jahre Erfahrung als Betriebselektriker, habe einige Steuerungen sowohl 
Verbindungs- als auch Speicherprogrammiert selbst umgesetzt, vom 
Jahrelangen ermitteln und austauschen defekter Betriebsmittel aller Art 
im Rahmen der Automatisierungstechnik ganz zu schweigen. Dazu kommen 
noch einige dazu passende Zusatzausbildungen, auf die ich jetzt nicht 
weiter eingehe.
Also hört endlich damit auf, mich hier als einen ahnungslosen Volldeppen 
hinzustellen.

Mit dem Fachbereich Elektronik habe ich mich bisher nur wenig 
auseinandergesetzt, da weiß ich eben nur noch was von der -15 Jahre 
zurückliegenden- Ausbildung hängen geblieben ist. Das hat noch gereicht 
um eine Idee (Festspannungsregler) zu entwickeln, die ich durchaus auch 
umsetzen kann.
An dieses Forum habe ich mich gewendet, um letzte Unsicherheiten 
auszumerzen, damit ich da nichts falsch mache.

Die ursprüngliche Idee einen Festspannungsregler zu verwenden, kommt 
daher dass ich über eine Netzgestützte Spannungsquelle nachgedacht habe, 
die -wie Akkus- eine absolut konstante Spannung ohne Peaks ausgibt. Ein 
einfaches Netzteil mit z.b. 4,5V kam eben wegen Peaks und anderen 
Unregelmäßigkeitsfaktoren nicht in Frage. Deswegen ja der FSR!
Als Versorgung für den FSR sollte ein 230V/12 bzw. 8V Netzteil dienen 
welches, um Netzausfälle zu kompensieren, von einer USV gespeist wird.
Die USV alleine stellt bereits eine galvanische Trennung vom Netz dar, 
wodurch irgendwelche Peaks -ob nun Maschinen- oder Netzseitig- keine 
Rolle spielen. Spannungsschwankugen die eventuel vom NT kommen, gleicht 
der FSR aus.
Sie Umsetzung im Detail:
Die Verschaltung des FSR konnte ich dem Datenblatt entnehmen: R1=240Ohm, 
R2 wird ein 0-1k Poti mit dem ich die Ausgangspannung einstellen kann. 
Um den FSR vor Spannungen aus dem Rechner zu schützen, würde ich eine 
1n4004(?-wegen genau solcher Deteils bin ich hier) zwischenschalten, den 
FSR also auf 4,5V einstellen, macht bei einem Strom von 2,8mA über die 
Diode, 3,8V an der Klemme an der der Akku üblicherweise angesteckt wird 
(gefährliches Halbwissen, auch das wollte ich hier nochmal abklären).
Kann mir jetzt bitte jemand erklären, was daran so falsch ist?!?!

von Michael B. (laberkopp)


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Roman H. schrieb:
> Also hört endlich damit auf, mich hier als einen ahnungslosen Volldeppen
> hinzustellen

Brauchen wir nicht, das tust du mit deinen Antworten besser als jeder es 
hier könnte. Also lass an die 80000 EUR Maschine besser jemanden dran 
der sich mit Elektronik zumindest auf Schulniveau auskennt, denn man 
kann sie durch deine Fehler durchaus dauerhaft beschädigen.

von Andrew T. (marsufant)


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Roman H. schrieb:
> Kann mir jetzt bitte jemand erklären, was daran so falsch ist?!?!

Nix, Du hast alles richtig überlegt,

und nun kommt der Praxistest:
Aufbauen, einbauen, prüfen ob es mit der Anlage störungsfrei läuft.

von Dieter D. (Firma: Hobbytheoretiker) (dieter_1234)


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Roman H. schrieb:
> Kann mir jetzt bitte jemand erklären, was daran so falsch ist?!?!

Kaum was falsch. Davor kommt noch eine LED mit Vorwiderstand als 
optische Eingangsspannungskontrolle, wenn das Netzteil das nicht hat.

FSR und Widerstand wuerde schon reichen fuer NiMH. Statt dessen  Diode 
und viel kleinerer Widerstand ist auch ok. Solange die Maschine aus ist, 
ist das kein Problem. Wenn es Störungen gibt, dann einfach dazu 
schreiben, dass die Dauerladevorrichtung vom Akku vor dem Einschalten 
abzustecken waere und wer es vergisst, muss Dir ein Bier ausgeben.

: Bearbeitet durch User
von ●DesIntegrator ●. (Firma: FULL PALATINSK) (desinfector) Benutzerseite


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wie bekommt man eigentlich die Werte wieder in die Maschine,
wenn der Speicher mal leer gelaufen ist?

händisch rein klöppeln?

von Roman H. (roman_h939)


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Dieter D. schrieb:
> FSR und Widerstand wuerde schon reichen fuer NiMH. Statt dessen  Diode
> und viel kleinerer Widerstand ist auch ok. Solange die Maschine aus ist,
> ist das kein Problem. Wenn es Störungen gibt, dann einfach dazu
> schreiben, dass die Dauerladevorrichtung vom Akku vor dem Einschalten
> abzustecken waere und wer es vergisst, muss Dir ein Bier ausgeben.

Der FSR soll die Akkus ja ersetzten und nicht laden...

von Roman H. (roman_h939)


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●DesIntegrator ●. schrieb:
> wie bekommt man eigentlich die Werte wieder in die Maschine,
> wenn der Speicher mal leer gelaufen ist?
>
> händisch rein klöppeln?

Die Daten werden per Dikette(n) eingespielt, dann erfolgt die 
Inbetriebnahme. War selber nie dabei, dürfte aber mit einigem Aufwand 
verbunden sein.

von Dieter D. (Firma: Hobbytheoretiker) (dieter_1234)


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Roman H. schrieb:
> Der FSR soll die Akkus ja ersetzten und nicht laden...

Loese das so, dass Du auf die Loesung mit dem Laden statt Ersetzen, noch 
wechseln koenntest.

von Roman H. (roman_h939)


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Dieter D. schrieb:
> Kaum was falsch. Davor kommt noch eine LED mit Vorwiderstand als
> optische Eingangsspannungskontrolle, wenn das Netzteil das nicht hat.

Das wird von der USV geliefert:
https://at.rs-online.com/web/p/unterbrechungsfreie-stromversorgungen-usv/7793831

von Mi N. (msx)


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Das es auch heute regnet, habe ich ein wenig gemessen.

Spannungabfall mit der genannten Diodenkombination:
0,8 V @ 3 mA, 1,1 V @ 100 mA und 1,4 V @ 1 A
Die hier zu liegenden Steckernetzteile liefern Ausgangsspannungen von 
4,9 - 5,2 V.
Ein Zuleitungskabel (USB oder 2 x 0,25 mm²) hat einen Widerstand von 1 - 
2 Ohm.
Das würde alles passen, solange der Akku im Gerät verbleibt.

Roman H. schrieb:
> Der FSR soll die Akkus ja ersetzten und nicht laden...

Ist das jetzt neu? Ein Spannungsausfall und die Kiste ist wieder auf 
'0'.
Für mich ist das die schlechteste Lösung überhaupt.

Dieter D. schrieb:
> Aber so etwas wie einen Einschaltpeak mit Querströmen durch kpazitive
> Kopplung, mweistens über die Y-Kondensatoren, kann ein Problem für die
> Maschine verursachen.

An welcher Stelle beim Steckernetzteil muß ich denn bohren, um den 
Y-Kondensator zu sehen?

von Roman H. (roman_h939)


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Mi N. schrieb:
> Ist das jetzt neu? Ein Spannungsausfall und die Kiste ist wieder auf
> '0'.
> Für mich ist das die schlechteste Lösung überhaupt.

Der Titel des Beitrags sagt ganau das aus?
Ein Netzausfall wird ja von der Unterbrechungsfreien Spannungs 
Versorgung (USV) verhindert/kompensiert.
Die Dinger kenne ich z.B. von Servern oder auch PC-gesteuerten 
Brandmeldeanlagen.
Ich nahm schon an, das USVs hier nichts unbekanntes sind. Nichts für 
ungut, aber die dürften wohl doch nicht so populär sein wie gedacht?

: Bearbeitet durch User
von Udo S. (urschmitt)


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Roman H. schrieb:
> Der FSR soll die Akkus ja ersetzten und nicht laden...

Meine Meinung: Blöde Idee. Einmal Stromausfall, kurz die Sicherung 
ausgeschaltet oder Verteiler freigeschaltet -> alles weg.

Ich würde da neue kleine Mignon NiMh Eneloops einbauen, die man mit 
geringen Strom dauerladen kann, wie von Hinz und mir oben schon 
angemerkt.

Dann kann trotzdem ein Stromausfall passieren und die Maschine hat noch 
ihre Einstellungen. Bei 2,5mA können die Eneloops immer noch locker 100h 
und mehr überbrücken.

von Roman H. (roman_h939)


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.                       +o------------LM317---+--------+---1N4004--o+
                            |             |    |        |
Netz----USV----Netzteil     - Cin-        |    R1       |
               230V/12V     - 0,1µF       |    |        -Co
               oder 8V      |             +----+        -1,0µF 
-->
                            |             |             |
                            |            R2             |
                            |             |             |
                        -o----------------+-------------+----------o-

--> Akkuanschluss am Board (sihe Foto oben)

So würde meine Schaltung ausschauen.

: Bearbeitet durch User
von Roman H. (roman_h939)


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Udo S. schrieb:
> Meine Meinung: Blöde Idee. Einmal Stromausfall, kurz die Sicherung
> ausgeschaltet oder Verteiler freigeschaltet -> alles weg.

Was ist denn ander USV so schwer? Die hängt "Primärseitig" am Netz, dann 
kommt ein Akku, dann wird wieder auf 230VAC umgewandelt, 
(Sekundärseitig) gibt es wieder SchuKo-Stecker an denen man den 
Verbraucher ansteckt, einen Serber, einen PC der nicht ausfallen darf, 
wir haben auch schon FUs damit versorgt, damit die bei Stromausfall 
weiterlaufen(!) war Thema beim Brandschutz, oder in diesem Fall eben 
mein Netzteil:
Standard 12V Netzteil für Hutschienenmontage (die 24V Version davon wird 
in Millionen Schaltschränken zur Versorgung von SPS verwendet)

von Andrew T. (marsufant)


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Roman H. schrieb:
> .
> +o------------LM317---+--------+---1N4004--o+
>                             |             |    |        |
> Netz----USV----Netzteil     - Cin-        |    R1       |
>                230V/12V     - 0,1µF       |    |        -Co
>                oder 8V      |             +----+        -1,0µF
> -->
>                             |             |             |
>                             |            R2             |
>                             |             |             |
>                         -o----------------+-------------+----------o-
>
> --> Akkuanschluss am Board (sihe Foto oben)
>
> So würde meine Schaltung ausschauen.

Fast gut,
bitte Cin vor den LM317 UND auf 4700uF erhöhen.

von Enrico E. (pussy_brauser)


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Andrew T. schrieb:
> Fast gut,
> bitte Cin vor den LM317 UND auf 4700uF erhöhen.

Genau, ansonsten ist die Schaltung ziemlich perfekt.

von Roman H. (roman_h939)



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Also bei mir hat das so ausgesehen <Screenshot>
(der obere Pfeil sollte rechts bei den +/- Klemmen sein...

: Bearbeitet durch User
von Mi N. (msx)


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Roman H. schrieb:
>> Für mich ist das die schlechteste Lösung überhaupt.
>
> Der Titel des Beitrags sagt ganau das aus?

Das hatte hier niemand auf dem Schirm, da es maximal ungeschickt ist.
Da würde ich die CNC-Maschine eher dauernd eingeschaltet lassen.

von Roman H. (roman_h939)


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Mi N. schrieb:
> Da würde ich die CNC-Maschine eher dauernd eingeschaltet lassen.

Eine USV braucht deutlich weniger Strom und macht auch nicht so viel 
Wirbel wie eine CNC-Maschine mit Schranklüftern, Servotreibern, SPS und 
einigem mehr, wenn die Steuerspannung eingeschaltet sein muss.

von Papa P. (papa_p)


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Michael B. schrieb:
> Brauchen wir nicht, das tust du mit deinen Antworten besser als jeder es
> hier könnte. Also lass an die 80000 EUR Maschine besser jemanden dran
> der sich mit Elektronik zumindest auf Schulniveau auskennt, denn man
> kann sie durch deine Fehler durchaus dauerhaft beschädigen.

Genau so,
Tip vom Profi für Profis.

Kenne eine Firma, wo der Betriebselektriker 4 CNC Maschinen mit einem
Steckernetzteil verbunden hatte um die 3,6V backup Batterien
der 4 Maschinen zu sparen.

Ende vom Lied, Netzteil ist "hochgegangen" und hat alle 4 Steuerungen 
beschädigt.....

Das war teuer.    Alles nur um Batterien einzusparen !!

Roman mach weiter so und dein Chef wird dich lieben,
oder auch nicht.

Gruß

von Loco M. (loco)


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Mi N. schrieb:
> Dieter D. schrieb:
>> Aber so etwas wie einen Einschaltpeak mit Querströmen durch kpazitive
>> Kopplung, mweistens über die Y-Kondensatoren, kann ein Problem für die
>> Maschine verursachen.
>
> An welcher Stelle beim Steckernetzteil muß ich denn bohren, um den
> Y-Kondensator zu sehen?

Nur weil du etwas noch nicht gesehen hast, heißt das noch lange nicht, 
daß es so etwas nicht gibt.

Hier ist der Y-Kondensator das blaue Teil rechts oben.

: Bearbeitet durch User
von Roman H. (roman_h939)


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Papa P. schrieb:
> Kenne eine Firma, wo der Betriebselektriker 4 CNC Maschinen mit einem
> Steckernetzteil verbunden hatte um die 3,6V backup Batterien
> der 4 Maschinen zu sparen.

und das soll mit dem LM317 passieren? Keine Ahnung wie derjenige das 
umgesetzt hat, vermutlich nicht über einen FSR.
Deswegen habe ich ja auch davon abgeraten/bin nicht glücklich mit 
"Ladegerät an Akkus" Lösungen, sondern habe die FSR-Lösung gewählt.

Wenn du nichts konstruktives beizusteuern hast, halt dich bitte raus.

von Udo S. (urschmitt)


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Roman H. schrieb:
> Was ist denn ander USV so schwer? Die hängt "Primärseitig" am Netz, dann
> kommt ein Akku, dann wird wieder auf 230VAC umgewandelt,
> (Sekundärseitig) gibt es wieder SchuKo-Stecker an denen man den
> Verbraucher ansteckt

Klar kann man machen.
Ist halt irgendwie mit Kanonen auf Spatzen geschossen.

Die Maschine ist vorgesehen für Akkus, ein Netzteil brauchst du auch in 
beiden Fällen. Nur mit deiner Lösung brauchst du zusätzlich eine USV.

Und eine USV ist auch nicht wartungsfrei. Normalerweise braucht die alle 
paar Jahre neue Akkus, wenn sie zuverlässig arbeiten soll.
Und diese Akkus dürften größer und teurer sein als drei oder vier 
Eneloop Mignon, die für Dauerladung geeignet sind.

Wie gesagt das war nur eine alternative Idee.

von Mi N. (msx)


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Papa P. schrieb:
> Kenne eine Firma, wo der Betriebselektriker 4 CNC Maschinen mit einem
> Steckernetzteil verbunden hatte um die 3,6V backup Batterien
> der 4 Maschinen zu sparen.

Ich kenne die Geschichte anders: Da waren es insgesamt 7!
Anschließend trug der Verursacher ein T-Shirt mit dem Aufdruck:
"Siebene auf einen Streich!"

Loco M. schrieb:
> Hier ist der Y-Kondensator das blaue Teil rechts oben.

Ja, jetzt sehe ich das Blaue auch. Aber Varistor schreibt sich doch 
garnicht mit Y?

von H. H. (hhinz)


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Mi N. schrieb:
> Papa P. schrieb:
>> Kenne eine Firma, wo der Betriebselektriker 4 CNC Maschinen mit einem
>> Steckernetzteil verbunden hatte um die 3,6V backup Batterien
>> der 4 Maschinen zu sparen.
>
> Ich kenne die Geschichte anders: Da waren es insgesamt 7!
> Anschließend trug der Verursacher ein T-Shirt mit dem Aufdruck:
> "Siebene auf einen Streich!"

Und hat der Königin Kind geholt.


> Loco M. schrieb:
>> Hier ist der Y-Kondensator das blaue Teil rechts oben.
>
> Ja, jetzt sehe ich das Blaue auch. Aber Varistor schreibt sich doch
> garnicht mit Y?

Ist ja auch kein Varistor.

von Andrew T. (marsufant)


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Mi N. schrieb:
> Loco M. schrieb:
>> Hier ist der Y-Kondensator das blaue Teil rechts oben.
>
> Ja, jetzt sehe ich das Blaue auch. Aber Varistor schreibt sich doch
> garnicht mit Y?

Blauer Kondensator, nix Varistor.

von Michael B. (laberkopp)


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Mi N. schrieb:
> Ja, jetzt sehe ich das Blaue auch. Aber Varistor schreibt sich doch
> garnicht mit Y?

Ahnungslosigkeit schreibt sich Mi N.

von Loco M. (loco)


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Roman H. schrieb:
> Als Versorgung für den FSR sollte ein 230V/12 bzw. 8V Netzteil dienen
> welches, um Netzausfälle zu kompensieren, von einer USV gespeist wird.
> Die USV alleine stellt bereits eine galvanische Trennung vom Netz dar,
> wodurch irgendwelche Peaks -ob nun Maschinen- oder Netzseitig- keine
> Rolle spielen. Spannungsschwankugen die eventuel vom NT kommen, gleicht
> der FSR aus.

Wenn die USV sowieso schon vorhanden ist, kann man das so machen. Ich 
persönlich würde mich allerdings auch eher für einen Akku und die 
Dauerladung mit einem kleinem Strom entscheiden. Übrigens gibt es nach 
wie vor Ni-Cd Akkus zu kaufen. Die sind nicht ohne Grund in der EU noch 
für Notleuchten und Alarmanlagen zugelassen.

> Sie Umsetzung im Detail:
> Die Verschaltung des FSR konnte ich dem Datenblatt entnehmen: R1=240Ohm,
> R2 wird ein 0-1k Poti mit dem ich die Ausgangspannung einstellen kann.
> Um den FSR vor Spannungen aus dem Rechner zu schützen, würde ich eine
> 1n4004(?-wegen genau solcher Deteils bin ich hier) zwischenschalten, den
> FSR also auf 4,5V einstellen, macht bei einem Strom von 2,8mA über die
> Diode, 3,8V an der Klemme an der der Akku üblicherweise angesteckt wird
> (gefährliches Halbwissen, auch das wollte ich hier nochmal abklären).
> Kann mir jetzt bitte jemand erklären, was daran so falsch ist?!?!

Man sollte immer dazu sagen, auf welches Datenblatt man sich bezieht, 
oder das Datenblatt verlinken. Ich habe hier ein TI LM317 Datenblatt von 
April 2020, und darin ist ein minimaler Ausgangsstrom von 10mA 
spezifiziert.

Entweder machst du deinen Spannungsteiler um den Faktor 2 niederohmiger, 
oder du baust noch eine LED mit Vorwiderstand an den Ausgang. Auf jeden 
Fall sollten die 10mA fließen, auch wenn deine Diode sperrt weil die 5V 
aus der Maschine anliegen. Und für R2 bitte kein Poti sondern einen 
Festwiderstand nehmen. Potis sind nicht gerade ein Ausbund an 
Zuverlässigkeit, und besonders kritisch in nicht vibrationsfreien 
Umgebungen. Außerdem, wenn jemand unabsichtlich das Poti verstellt, ist 
die 80 kEuro Maschine vielleicht hinüber.

von Roman H. (roman_h939)



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Loco M. schrieb:
> eine LED mit Vorwiderstand an den Ausgang. Auf jeden
> Fall sollten die 10mA fließen

Danke für diesen Hinweis!

Über die Minimallast habe ich durchaus nachgedacht und auch gelesen, 
habe da aber im DB ein Wort übersehen: "Quiescent"
Unter der Tabelle steht "minimum Operating Current" in Abhängikeit der 
Differenz zwischen Vi und Vo. davon leitete ich ab, das die 
Minimallastbedingung gegeben ist.
Allerdings bezieht sich die Tabelle eher auf den Minimalstrom der im 
Ruhemodus fliesst...

Der Minimalstrom wird in der Tat mit 3,5(typ) bis 10(max)mA angegeben.

: Bearbeitet durch User
von Loco M. (loco)


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Roman H. schrieb:
> Der Minimalstrom wird in der Tat mit 3,5(typ) bis 10(max)mA angegeben.

Aus welchem Dokument du diese Daten entnommen hast, hast du mal wieder 
nicht angegeben.

Ein gutes worst-case Design berücksichtigt immer die Min/Max Werte aus 
dem Datenblatt (hier ist der Max Wert entscheidend). Für ein privates 
Bastlerprojekt hätte ich keine großen Bedenken mit dem typischen Wert zu 
arbeiten, aber in deinem Fall kann bei einem Fehlverhalten (".. or the 
output may be too high") der Schaden groß werden. Siehe 8.4.3 (zweiter 
Satz) des angehängten Screenshots.

von Enrico E. (pussy_brauser)


Angehängte Dateien:

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Loco M. schrieb:
> Entweder machst du deinen Spannungsteiler um den Faktor 2 niederohmiger

Das sollte man vermeiden! Eine Abweichung von den vorgegebenen 240 Ohm 
erhöht die Schwingneigung des LM317.

Loco M. schrieb:
> Auf jeden Fall sollten die 10mA fließen

Das muss nicht sein. Sogar wenn man auf Nummer Sicher gehen will, 
genügen schon 5mA! Und die sind bereits durch den Spannungsteiler 
gegeben (5,2mA)!

von Manfred P. (pruckelfred)


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Dieter D. schrieb:
> Aber so etwas wie einen Einschaltpeak mit Querströmen durch kpazitive
> Kopplung, mweistens über die Y-Kondensatoren, kann ein Problem für die
> Maschine verursachen.

Genau deshalb schrieb ich vor drei Tagen:

Manfred P. schrieb:
> Das Netzteil würde ich selbst mit einem Trafo bauen, 7805 Regler, bei
> den handelsüblichen Schaltnetzteilen könnte ein Y-Kondensator zwischen
> Netz und 5V-Ausgang Probleme machen.

Roman H. schrieb:
> Da schätzt du (ihr) mich völlig falsch ein.

Oder doch nicht?

Roman H. schrieb:
> Die USV alleine stellt bereits eine galvanische Trennung vom Netz dar,

Eine USV trennt garnichts, die schaltet das Netz 1:1 durch. Trennen wird 
sie nur, solange sie auf Akku läuft. Als Betriebelektriker kannst Du 
einen Steuertrafo dazwischen tun, der trennt dann.

Roman H. schrieb:
> Über die Minimallast habe ich durchaus nachgedacht und auch gelesen,

Mir hat noch kein LM317 Ärger wegen zu geringer Last bereitet, schon der 
240 Ohm am Teiler sorgt für 5mA Grundlast. Aber, wenn das Höschen voll 
ist, mache eben noch eine alte LED mit 15mA dran.

Das ganze Gekasper mit Aufwandsmaximierung ... bei mir würde das schon 
längst laufen, und zwar mit einem Li-Akku.

von Dieter D. (Firma: Hobbytheoretiker) (dieter_1234)


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Papa P. schrieb:
> Tip vom Profi für Profis.

Es gibt Personen, da helfen keine Warnungen. Er kann Glück haben, dass 
die Herstellerfirma gar nichts versuchte (das es so ist, hoffen wir für 
den TO) und er kann Pech haben, dass die Firma scheiterte, weil genau 
die angesprochenen Mängel vorliegen. Ein paar der Fälle könnten wir 
vorher versuchen zu messen um diese auszuschließen, was anderen nicht 
möglich sein dürfte.

von Mi N. (msx)


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Roman H. schrieb:
> Den Akku bei angeschlossener Steuerung über ein externes Ladegerät zu
> laden, war sie ursprüngliche Idee meines Chefs.

Dein Chef hat es verstanden, wie es richtig geht. Grüß ihn bitte von mir 
;-)

Die Diskussion um den LM317 ist ja sowas von ... kompliziert.
Unsereins nimmt für eine beliebige Spannnung zwischen 3 - 5 V ja nach 
Schubladeninhalt ein fertiges Netzteil (sehr gerne auch mit 50 Hz 
Trafo), einen LDO-Regler oder eine idiotensichere Schaltung aus 
Vorwiderstand + Zenerdiode.
Aber nein, die Impedanz eines 9 Ah Akkus soll bestens nachempfunden 
werden. Dazu möglichst viele (Ausfall-)Teile für maximales Blendwerk.
So ein Schwachsinn!

Mi N. schrieb:
> Erwarte ich von einem Mechatroniker zuviel?

Diese Frage kann ich mir jetzt selber mit "JA" beantworten.

Manfred P. schrieb:
> Das ganze Gekasper mit Aufwandsmaximierung ... bei mir würde das schon
> längst laufen, und zwar mit einem Li-Akku.

So sieht es aus!

von Enrico E. (pussy_brauser)


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Mi N. schrieb:
> eine idiotensichere Schaltung aus Vorwiderstand + Zenerdiode.

Zener-Dioden sind bei der niedrigen Spannung schwierig zu händeln. Ein 
TL431 sollte es mindestens schon sein!

von Thomas (kosmos)


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hatte mir auch schon überlegt die TL431 Referenzdiode zu posten. Aber 
Achtung die kann nur 100mA runterziehen die Begrenzung ist also sehr 
wichtig.

Aber es ist immer noch schade das man nicht weiß welcher Teil der 
Maschine muss gepuffert werden, was hängt da dran die RAM Bausteine,...?

von Enrico E. (pussy_brauser)


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Thomas schrieb:
> Aber es ist immer noch schade das man nicht weiß welcher Teil der
> Maschine muss gepuffert werden, was hängt da dran die RAM Bausteine,...?

Angeblich werden dauerhaft 2,8mA für die Speicherung der 
CNC-Maschinenparameter benötigt.

Thomas schrieb:
> Aber Achtung die kann nur 100mA runterziehen die Begrenzung ist also
> sehr wichtig.

Deswegen der 150 Ohm Längswiderstand. Von den ca. 10mA fließen ständig 
2,8mA in die Maschine rein und die restlichen 7mA muss der TL431 in 
Wärme verwandeln können.

Ich dachte immer der TL431 kann nur 30mA runterziehen?!

von Mi N. (msx)


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Enrico E. schrieb:
> Mi N. schrieb:
>> eine idiotensichere Schaltung aus Vorwiderstand + Zenerdiode.
>
> Zener-Dioden sind bei der niedrigen Spannung schwierig zu händeln. Ein
> TL431 sollte es mindestens schon sein!

Warum das denn?
Es geht doch alles, was zwischen 3 - 5 V liegt und noch ein paar mA Last 
zuläßt. Sogar eine weisse LED mit 10 mA reicht aus. Oder rot+grün in 
Reihe. Wer braucht schon gelb? ;-)
Da aber alles gesagt wurde und der TO auf eine langjährige Erfahrung 
zurückgreifen kann, kann das Unheil nun seinen Lauf nehmen.

von Enrico E. (pussy_brauser)


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Mi N. schrieb:
> Warum das denn?
> Es geht doch alles, was zwischen 3 - 5 V liegt und noch ein paar mA Last
> zuläßt. Sogar eine weisse LED mit 10 mA reicht aus. Oder rot+grün in
> Reihe.

Im Prinzip ja, aber dafür muss der Roland erstmal seine LEDs zu einer 
3,6V Spannungsreferenz auf dem Labortisch kombinieren. Ein TL431 ist 
durch sein Widerstandsnetzwerk klar definiert und hat eine hohe 
abweichungsarme Nachbausicherheit. Im Bedarfsfall lässt sich die 
Ausgangsspannung durch verändern von R1 und/oder R2 nachträglich noch 
anpassen.

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