Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Von 3,7V auf 3,0V


von Olli N. (olekk)


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Hallo zusammen,

ich habe mehrere Comet WiFi Thermostate im Einsatz, die ausschließlich 
mit 2x1,5V Batterien funktionieren. Mich stört es dafür immer 
Wegwerfbatterien nehmen zu müssen, mit 1,2V Akkus funktionieren sie auch 
nicht.

Hatte nun die Idee dafür 14500 Akkus mit 3,7V und 850mAh zu nutzen. Mit 
welchen Bauteil(en), die nicht größer als eine Batterie sein sollten, 
kann man die 0,7V reduzieren?

Danke vorab.

von Henning S. (henning_s)


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Diode 1N4001

: Bearbeitet durch User
von Matthias S. (Firma: matzetronics) (mschoeldgen)


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Henning S. schrieb:
> Diode

Da fallen aber immer 0,6-0,7V ab, auch wenn der Akku noch vollgeladen 
bei 4,2V ist oder auch bei 3,0V am Ende.

Die Lösung ist nicht einfach. Denn geeignete Regler mit so niedrigem 
Drop habe ich auf die Schnelle nicht gefunden. Vllt. hat hier jemand was 
geeignetes auf Tasche. Ansonsten fällt mit nur ein SEPIC ein.

von Frank K. (fchk)


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MCP1700-3002E/TO im TO92:

https://ww1.microchip.com/downloads/en/DeviceDoc/MCP1700-Low-Quiescent-Current-LDO-20001826E.pdf

178mV Dropout Voltage.

Du brauchst noch zwei keramische 1uF Kondensatoren - einem am Eingang, 
einen am Ausgang, für die Reglerstabilität.

fchk

von Jörg W. (dl8dtl) (Moderator) Benutzerseite


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Matthias S. schrieb:
> Denn geeignete Regler mit so niedrigem Drop habe ich auf die Schnelle
> nicht gefunden.

Frank hat einen genannt.  Auch sonst haben wir früher schon mit 
Microchip gute Erfahrungen gemacht.  Bei uns war es damals ein 
MCP1825-30.  Der hat alles in allem zwei Vorteile: einerseits macht er 
bei wenig Spannungsverlust 500 mA (könnte für Peak-Ströme bei WiFi 
wichtig sein), andererseits macht er, zwar nicht garantiert aber 
typisch, bei kleiner werdender Eingangsspannung „das Tor auf“, d.h. bis 
hinab zu reichlich 2 V Eingangsspannung schaltet er einfach durch, auch 
wenn er die Nennspannung nicht mehr regeln kann.

von Εrnst B. (ernst)


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Es gibt 14500 (Mignon/AA)-LiIonen Akkus, die bereits Ladeschaltung (mit 
USB-Buchse) und Wandler auf 1.5V enthalten.

Wär mein erster Versuch, ganz ohne verbasteln des Thermostats.
Wenn's nicht klappt, findet sich auch ein anderer Anwendungsfall für 
die.

https://www.pollin.de/p/ansmann-li-ion-mignon-akku-aa-typ-2000-min-1800mah-4-stueck-273248
(Random Angebot nur zum verdeutlichmachen was ich meine, gibt's von 
anderen Importeuren Billiger/Besser/Schlechter, bei Aliexpress auch mit 
tausendfacher Kapazität bei halben Gewicht...)

von Teo D. (teoderix)


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Olli N. schrieb:
> ich habe mehrere Comet WiFi Thermostate im Einsatz,

Da 1,5V Zellen anfangs über 1,65V haben und kein LCD (Kontrast) verbaut 
sind, würde ich einen versuchsweise, mit 4,2V Foltern. :)

von Bauform B. (bauformb)


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Matthias S. schrieb:
> Henning S. schrieb:
>> Diode
>
> Da fallen aber immer 0,6-0,7V ab, auch wenn der Akku noch vollgeladen
> bei 4,2V ist oder auch bei 3,0V am Ende.

LiFePO4 Zellen liefern eine praktisch konstante Spannung bis 10% 
Restkapazität. Dazu eine Schottky- statt einer Silizium-Diode.

Bevor ich einen Wandler einbaue, würde ich das ohne Diode versuchen. 
Normale Batterien liefern über 1.6 Volt, also wird das Gerät bei 3.4 
Volt nicht gleich abbrennen.

von Harald K. (kirnbichler)


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Man könnte auch 1.2V-NiMh mit einem stepup kombinieren. Von TI gibt es 
recht nette, die auch aus einer Zelle mit herunter bis zu 0.9V noch 3V 
erzeugen können. Somit wären auch die 2.4V zweier NiMh-Zellen kein 
Problem. Klar, es gibt Wandlerverluste, aber dafür eine ausreichend 
konstante Versorgungsspannung am Ausgang.

von Harald A. (embedded)


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TPS7A02
https://www.ti.com/lit/ds/symlink/tps7a02.pdf
25nA Eigenverbrauch

von Mairian (marianp)


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Verwende einfach LiFePo4 mit 3,2V
sicher und zuverlässige Akkutechnologie, und eine Entladekurve wie ein 
Strich

: Bearbeitet durch User
von Michael B. (laberkopp)


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Olli N. schrieb:
> Comet WiFi Thermostate im Einsatz

So ein Rhermostat hat einen Motor der im Anlaufmoment durchaus 1A ziehen 
könnte, das ist bei der Auswahl eines Spannungsreglers zu beachten.

Zudem liegt die Stromaufnahme dazwischen im Mikroamperebereich und 
sollte auch nicht wesentlich steigen s sonst wäre der Akku schnell leer.

Olli N. schrieb:
> Akkus mit 3,7V

Natürlich hat so ein Akku nicht 3.7V sondern von 4.2V bis 3V während der 
Entladung, und die 1.5V Batterien haben zusammen von 3.1V bis 1.8V 
während der Entladung. Dass 1.2V Akkus nicht funktionierten kann 
durchaus an der hohen Spitzenstromaufnahme liegen, alte NiMH Akkus 
brechen da stark in der Spannung ein (obwohl Akkus eigentlich 
niederohmiger als Alkalibatterien sind).


Ein 3V ultra low drop Regler mit geringem Iq und 1A Maximalstrom wäre 
der TPS79630, frisst aber schon 0.22V und 700uA. Ja, Regler über 200mA 
werden schnell schlecht.

von Harald A. (embedded)


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Mairian schrieb:
> Verwende einfach LiFePo4 mit 3,2V
> sicher und zuverlässige Akkutechnologie, und eine Entladekurve wie ein
> Strich

Der beste Vorschlag überhaupt!

von Alexander (alecxs)


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Olli N. schrieb:
> Mich stört es dafür immer Wegwerfbatterien nehmen zu müssen,

Aller zwei Jahre.

https://eurotronic.org/wp-content/uploads/2024/05/Datasheet-Comet-Wifi.pdf

von Jens M. (schuchkleisser)


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Εrnst B. schrieb:
> 
https://www.pollin.de/p/ansmann-li-ion-mignon-akku-aa-typ-2000-min-1800mah-4-stueck-273248

Ich hab Comet DECT und Fritz 301 im Einsatz, mit Lumakpro-Mignons vom 
Hornbach, 4 für 5€.
Bislang keine Probleme.
Der Akkustand ist wenn voll so 80-100%, was die Fritzen anzeigen wenn 
die Akkus auf "Leer" mit 1,1V umschalten weiß ich noch nicht, sie sind 
erst ein paar Monate drin.

von Olli N. (olekk)


Angehängte Dateien:

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Danke erstmal für eure Antworten und den ganzen Input.

Bei den 14500 Akkus ist es so, das ich die "on mass" aus solchen 
Einwegvapes habe und daher vom Kauf neuer Akkus erstmal absehen möchte.

Zum Aufladen könnte ich sie dann gegen volle austauschen.

Habe bisher immer "namenhafte" Batterien verwendet, aber die halten 
gefühlt nur ein halbes Jahr und dann kommen die Mails über den geringen 
Batteriestand.

von H. H. (hhinz)


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Olli N. schrieb:
> Bei den 14500 Akkus ist es so, das ich die "on mass" aus solchen
> Einwegvapes habe und daher vom Kauf neuer Akkus erstmal absehen möchte.

Kann man ja nicht ahnen, dass du den teureren Weg gehen willst.

von Teo D. (teoderix)


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Die sind ungeeignet! Optimiert für kontinuierlichen geringen 
Stromverbrauch.
Du solltest sowas wie "VARTA Longlife Power" verwenden!

Hat leider kaum einer auf dem Schirm. Steht auch nirgendwo (glaube ich) 
auf der Verpackung. Muss man sich mühsam bei den Herstellern 
informieren.

von Rüdiger B. (rbruns)


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https://www.ebay.de/itm/324419984054
LiIon Akku im AA Format mit USB Lader eingebaut.

von Jens M. (schuchkleisser)


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Olli N. schrieb:
> Habe bisher immer "namenhafte" Batterien verwendet, aber die halten
> gefühlt nur ein halbes Jahr und dann kommen die Mails über den geringen
> Batteriestand.

Varta Longlife != Namhaft.
Ja, einen Namen haben sie, aber das heißt nix.
Varta liefert nur noch Mist.

Olli N. schrieb:
> Zum Aufladen könnte ich sie dann gegen volle austauschen.

Aufgedruckte 850mAh ggü. einer Mignonzelle, die selbst in billig locker 
2Ah hat....
Stell dich drauf ein die Akkus auch bei höherer Spannungslage wesentlich 
häufiger tauschen zu müssen.

Teo D. schrieb:
> Steht auch nirgendwo (glaube ich)
> auf der Verpackung.

Selbst die einfachsten aus'm Aldi tun's besser, easy eine Saison.

: Bearbeitet durch User
von Teo D. (teoderix)


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Jens M. schrieb:
> Varta Longlife != Namhaft.
> Ja, einen Namen haben sie, aber das heißt nix.

In ihrem Einsatzgebiet sind sie es definitiv! DU hast nur keinen Ahnung 
und weist nicht von was du das schreibst!

von Jens M. (schuchkleisser)


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Du kannst die für mich vorgesehenen Vartas gerne haben.
Mir sind schon zu viele der Dinger ausgelaufen... Ohne Benutzung 
wohlgemerkt.

Die einzigen die mich positiv überrascht haben sind die Varta 
Industrial, die AVM den DECT-Geräten beilegt, aber wesentlich länger als 
die Aldidinger haben sie auch nicht gehalten.
Aber wenigstens waren sie auch nach Verbrauch noch trocken.

von Lothar M. (Firma: Titel) (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite


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Olli N. schrieb:
> Comet WiFi Thermostate im Einsatz, die ausschließlich mit 2x1,5V
> Batterien funktionieren. ... mit 1,2V Akkus funktionieren sie auch nicht.
Ich würde da zuallererst mal mit einem Labornetzteil den 
Spannungsbereich ermitteln, den diese Dinger brauchen. Gelcihezeitig 
würde ich dann noch die Stromaufnahme ermitteln und schauen, ob es da 
kurze Stromspitzen gibt.

Dann kann ich eine punktgenaue Lösung für diese Aufgabe erarbeiten und 
muss nicht irgendwie herumraten...

: Bearbeitet durch Moderator
von Harald A. (embedded)


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H. H. schrieb:
> Olli N. schrieb:
>> Bei den 14500 Akkus ist es so, das ich die "on mass" aus solchen
>> Einwegvapes habe und daher vom Kauf neuer Akkus erstmal absehen möchte.
>
> Kann man ja nicht ahnen, dass du den teureren Weg gehen willst.

Mir geht es manchmal auch so: Man hebt Sachen auf, in der Hoffnung, dass 
sie irgendwann einmal passen könnten. Und dann kommt der Moment und dann 
passen sie eben doch nicht...

von Harald A. (embedded)


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Mairian schrieb:
> Verwende einfach LiFePo4 mit 3,2V
> sicher und zuverlässige Akkutechnologie, und eine Entladekurve wie ein
> Strich

Dieser hier hat gute Rezensionen und ist vor allem "protected", also mit 
PCB gegen Tiefentladung, Kurzschluss usw. geschützt:
https://de.aliexpress.com/item/1005005870958670.html

10 Stück 15€ all inkl., Rezensionen sind durchweg gut (wahre Kapazität 
600mAh)

(Auch wenn der TE nicht möchte, aber die uC-Threads sind ja gut zu 
finden auf Google)

von Olli N. (olekk)


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von Jens M. (schuchkleisser)


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Aufpassen, die XTar haben ein eigenes Ladegerät, das wie ein normales 
für Mignons aussieht, aber m.W. nicht ist.
AAs mit USB-C-Anschluss sind Standardsicher.

Die Lumakpro haben neben dem Preisvorteil von ca. 80% auch ungefähr 
1,5Ah entnehmbare Kapazität. Und die "unique" Entladespannungsstufe der 
XTar auch.
Ist also nicht so unique.

von Olli N. (olekk)


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@Jens M.
War jetzt nur auf die Schnelle rausgesucht. Welche die sich via USB-C 
laden lassen, wären von Vorteil, da genug solcher Kabel vorhanden sind. 
Kannst gern auch Vorschläge machen, wenn du mehr Ahnung diesbezüglich 
hast. Danke.

von Rainer W. (rawi)


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Alexander schrieb:
> Aller zwei Jahre.

Bei zehn Heizkörpern darf man dann im Mittel alle zehn Wochen rumturnen 
und irgendwo Batterien wechseln.

: Bearbeitet durch User
von Mi N. (msx)


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Jens M. schrieb:
> Die Lumakpro haben neben dem Preisvorteil von ca. 80% auch ungefähr
> 1,5Ah entnehmbare Kapazität.

Hier eine Entladekurve: 
Beitrag "Re: Praktische Erfahrungen mit 1,5V AA LiIon Akkus?"

Olli N. schrieb:
> Bei den 14500 Akkus ist es so, das ich die "on mass" aus solchen
> Einwegvapes habe und daher vom Kauf neuer Akkus erstmal absehen möchte.

Dann mache es und nimm einen 3V0 LDO. Der hat den Vorteil, Deine 
WiFi-Signale nicht zu stören.

von Jens M. (schuchkleisser)


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Olli N. schrieb:
> Kannst gern auch Vorschläge machen, wenn du mehr Ahnung diesbezüglich
> hast.

Hab ich oben: Hornbach Lumakpro 
https://www.hornbach.de/p/lumak-pro-batterie-aa-mignon-1-5v-1700-mah-li-ion-accu-4-stueck-wiederaufladbar-mit-usb-c/10597050/
1700mAh auf der 1,5V-Seite (ich komm auf ca. 1400, getestet mit einem 
MC3000 als normaler NiMH), 4Stk. für 5€.

Und die haben die Spannung bis kurz vor Schluss auf 1,5V, klappen dann 
auf 1,1V runter und dann irgendwann ist Schluss. Also Power bis zum 
Ende, dann deutliche "Batterie-Leer-Warnung".

Allerdings weiß ich noch nicht, welchen Stand AVM da sieht, ob es da zur 
Batterie-Warnungs-Mail kommt oder ob die nur im Webinterface einen Wert 
anzeigen, der deutlich unter den 80-100% für den 1,5V-Normalfall liegt 
aber noch nicht für die offizielle Warnung reicht.
Meine sind jetzt etwa 8 Monate in Comet DECT und AVM 301 drin, teilweise 
Sommerprogramm (also nix außer Frostschutz), teilweise täglich eine 
"Warmphase".

von Manfred P. (pruckelfred)


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Jens M. schrieb:
> Die Lumakpro

Olli N. schrieb:
> Welche die sich via USB-C
> laden lassen, wären von Vorteil, da genug solcher Kabel vorhanden sind.

Die Hornbachs wurden besprochen und gemessen:
Beitrag "Re: Praktische Erfahrungen mit 1,5V AA LiIon Akkus?"

Als Hinweis: Beim Laden schalten die den Ausgang ab. Und natürlich sind 
USB und Minus verbunden, die müssen außerhalb der Anwendung extern 
geladen werden.

Mi N. schrieb:
> Dann mache es und nimm einen 3V0 LDO.

Ich weiß nicht, welchen Strom die Stellmotoren benötigen und hätte von 
daher erstmal Bedenken, ob oder welcher LDO dort geeignet ist.

von Mi N. (msx)


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Manfred P. schrieb:
> Mi N. schrieb:
>> Dann mache es und nimm einen 3V0 LDO.
>
> Ich weiß nicht, welchen Strom die Stellmotoren benötigen und hätte von
> daher erstmal Bedenken, ob oder welcher LDO dort geeignet ist.

Sieht man die Angebote bei LCSC, gibt es viele geeignete Bauteile < 30 
ct. Selber würde ich bei Spitzenströmen >= 300 mA einfach mehrere SOT-23 
Regler parallel schalten. Da wackelt die Versorgungsspannung sicherlich 
weniger als bei 2 x AA Batterien.

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