Li-Ion 3V3 zu 24V 500mA Boost Schaltregler

[Marius (marius_s623)]

Guten Abend,

ich suche nach einem IC, mit integriertem oder falls nicht möglich mit 
externem FET, um aus der Batteriespannung (2V5 - 4V2) einer Li-Ion Zelle 
24 V für eine Motorsteuerung bereitzustellen. Benötigt wird für die 
Motorsteuerung weiterhin mindestens 500 mA.

Kann mir dazu jemand einen passenden IC vorschlagen oder hat sogar 
jemand eine Referenzschaltung?


Des weiteren suche ich für gleiches Vorhaben einen IC um das Laden- und 
Entladen der Batterie zu managen. Für das Laden des Akkus habe ich den 
BQ25308 herausgesucht. Mir fehlt jedoch eine Schaltung um die 
Tiefenentladung des Akkus zu unterbinden, soweit ich weiß kann dies der 
BQ25308 nicht?

[Sherlock 🕵🏽‍♂️ (rubbel-die-katz)]

Ist dir bewusst, dass der Spannungswandler mehr als 5 Ampere am Eingang 
aufnehmen wird?

[Marius (marius_s623)]

Sherlock 🕵🏽‍♂️ schrieb:
> Ist dir bewusst, dass der Spannungswandler mehr als 5 Ampere am
> Eingang
> aufnehmen wird?

Das ist mir bewusst, es werden zwei parallel geschaltete INR21700 Akkus 
verwendet mit jeweils 5.000 mAh und maximaler kontinuierlicher 
Stromentnahme von 10 A. Der Motorbetrieb geschieht lediglich für einige 
Sekunden pro Tag.

[Vanye R. (vanye_rijan)]

> Das ist mir bewusst,

Na dann ist ja gut. :) Ist dir auch bewusst das Motoren beim anlaufen 
auch gernen mal fuer einen Moment den zehnfachen Strom aufnehmen?

Du bist da ziemlich sicher in der Leistungsklasse wo man einen externen 
Fet braucht. Und man will den auch weil das dann das Layout vereinfacht 
und man ueber das Gate etwas Einflussmoeglichkeiten auf EMV und 
Wirkungsgrad bekommt.

Du bist ausserdem bereits bei einem Spannungsverhaeltnis wo es sich 
empfiehlt eine angezapfte Spule oder einen Trafo mit 
Uebersetzungverhaeltnis zu nehmen.

Bezueglich ICs, bemuehe einfach die parametrische Suche diverse 
Hersteller. Ich wuerde die TI oder Analog empfehlen weil die gute 
Datenblaetter haben und auch gerne mal eine Application die du lesen 
solltest.

Ich wuerde darauf achten einen Baustein zu nehmen der ein sanftes 
hochfahren der Ausgangsspannung unterstuetzt. Das entschaerft dir dann 
den Anlauftstrom.

Vanye

[Axel S. (a-za-z0-9)]

Vanye R. schrieb:
> Du bist ausserdem bereits bei einem Spannungsverhaeltnis wo es sich
> empfiehlt eine angezapfte Spule oder einen Trafo mit
> Uebersetzungverhaeltnis zu nehmen.

Nicht nur das. Die Spannung wird auch nicht mehr reichen um den FET zu 
steuern. Reihenschaltung der Akkus wäre besser als Parallelschaltung, 
zumindest spart es die Ladungspumpe. Zugegebenermaßen wird das Laden 
dann aufwendiger.

Aber ein Stepup nur für einen Motor und dann auch noch 12W ist sowieso 
keine so tolle Idee. Besser nimmt man dann gleich einen Motor für 3V. 
Ist ja nicht so, daß es Motoren nur für eine Spannung gäbe.

[Stephan (stephan_h623)]

Marius schrieb:
> Der Motorbetrieb geschieht lediglich für einige
> Sekunden pro Tag.

Also maximal 10 Sekunden/Tag, richtig?
Wäre sonst eine grobe Fehlinformation.
Sind dann pro Jahr max. 3650 Sekunden ~ 1h Betrieb.

Marius schrieb:
> Benötigt wird für die
> Motorsteuerung weiterhin mindestens 500 mA.

Das beinhaltet den Anlaufstrom, richtig?
Wäre sonst eine grobe Fehlinformation.
Strom im Mittel wäre dann eher 200mA, aber lassen wir es 500mA sein.

Also max. 500mAh/a @ 24V.
Da reicht dann aber auch ein Satz von 4 Lampenbatterien für 5 Jahre. 
Kosten vielleicht 20€ zusammen...

[Marius (marius_s623)]

Vanye R. schrieb:
> Ist dir auch bewusst das Motoren beim anlaufen auch gernen mal fuer einen > 
Moment den zehnfachen Strom aufnehmen?
Der Schrittmotor, welcher verwendet wird, wird Stromgeregelt.
> Du bist da ziemlich sicher in der Leistungsklasse wo man einen externen
> Fet braucht. Und man will den auch weil das dann das Layout vereinfacht
> und man ueber das Gate etwas Einflussmoeglichkeiten auf EMV und
> Wirkungsgrad bekommt.
>
> Bezueglich ICs, bemuehe einfach die parametrische Suche diverse
> Hersteller. Ich wuerde die TI oder Analog empfehlen weil die gute
> Datenblaetter haben und auch gerne mal eine Application die du lesen
> solltest.
Per Suche finde ich bei TI den TPS55340, mit integriertem FET, welcher 
die 5 A ebenfalls schaffen sollte.
> Ich wuerde darauf achten einen Baustein zu nehmen der ein sanftes
> hochfahren der Ausgangsspannung unterstuetzt. Das entschaerft dir dann
> den Anlauftstrom.
Danke für die Info.

Stephan schrieb:
> Also maximal 10 Sekunden/Tag, richtig?
> Wäre sonst eine grobe Fehlinformation.
> Sind dann pro Jahr max. 3650 Sekunden ~ 1h Betrieb.
Vermutlich 30 Sekunden/Tag.
> Das beinhaltet den Anlaufstrom, richtig?
> Wäre sonst eine grobe Fehlinformation.
> Strom im Mittel wäre dann eher 200mA, aber lassen wir es 500mA sein.
Siehe oben, der verwendete Schrittmotor wird mit einer vorgeschalteten 
Stromregelung mit 500 mA maximal betrieben.

[Vanye R. (vanye_rijan)]

> Der Schrittmotor, welcher verwendet wird, wird Stromgeregelt.

Das mit dem Schrittmotor ist dir gerade erst eingefallen. Glaubst du wir 
schneiden fuer dich unseren Hamster auf um in seinen Eingeweiden die 
Zukunft zu lesen?

Vanye

[Dieter D. (Firma: Hobbytheoretiker) (dieter_1234)]

Marius schrieb:
> Des weiteren suche ich für gleiches Vorhaben einen IC um das Laden- und
> Entladen der Batterie zu managen.

Probiere es mal mit den Modulen, die dort verlinkt sind:
Beitrag "Re: LiFePO4 an Li-Ion/Li-Po Charger?"

[Dieter D. (Firma: Hobbytheoretiker) (dieter_1234)]

Marius schrieb:
> Siehe oben, der verwendete Schrittmotor wird mit einer vorgeschalteten
> Stromregelung mit 500 mA maximal betrieben.

Da kommt der Verdacht auf, dass es sich um einen kleinen Stepper 5...10V 
handeln könne, der per PWM auf die 0,5A heruntergeregelt wird. Möglich, 
dass dieser direkt mit zwei oder drei Zellen in Reihe bereits läuft.