Simultan laden einer Batterie und betreiben einer LED

OP #7324679
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Hallo liebe mc-Gemeinschaft,

dies ist mein erster und vermutlich nicht letzter Beitrag ;) Und gerade deshalb da ich als Maschinenbauer in Elektronik leider nicht so die hellste Kerze auf der Torte bin.

Doch zum Einstieg ein relativ simples Anliegen, welches ich glaube schon richtig gelöst zu haben (in Teilen) doch leider nicht ganz und ich hätte gern eine Bestätigung durch eine Fach-Person.

Gewünscht: Input 220V; Betrieb einer 12VDC/2W LED; Laden einer 18650 Speicherbatterie (simultan); ohne Netzstrom reiner Batteriebetrieb der LED; verfügbarer Bauraum 55x60x25 mm

Da ich leider außer einem zwar kompakten aber recht schwachen Wandler (https://www.az-delivery.de/products/copy-of-220v-zu-5v-mini-netzteil?variant=6107442806811) nicht fündig geworden bin, habe ich diese 220V-Idee erstmal verworfen und bin auch USB-Input umgestiegen. Doch falls jemand das Problem wie gewünscht zu lösen weiß wäre ich sehr dankbar!

Bei Rückfragen gern hier schreiben oder per Mail :)

Danke, Phil

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Gast #7324718
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Noch was: der mt3608 hat keine unterspannungsabschaltung. Heißt er saugt den Akku bei netzausfall total leer, was für den Akku nicht gut ist.

Du musst daher Akkus verwenden , die den unterspannungsschutz selbst mitbringen (Bezeichnung oft "protected").

Gast #7324937
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hacker-tobi schrieb:

Korrektur : der tp4056 hat die unterspannungsabschaltung integriert und über nimmt damit den Schutz der Zelle.

Der TP4056 selbst besitzt keine Unterspannungsabschaltung, die verhindern könnte, dass die Last den Akku leer saugt. Für den Schutz des Akkus auf der Lastseite ist der DW01A zuständig.

Gast #7324947
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hacker-tobi schrieb:

Korrektur : der tp4056 hat die unterspannungsabschaltung integriert

Das IC TP4056 ist ausschließlich für die Ladung zuständig und beendet diese, wenn der Ladestrom deutlich abgenommen hat. Auf der abgebildeten Platine sitzt noch ein DW-01, der die Schutzfunktion stellt, gemeinsam mit dem Doppel-FET.

Laut dessen Datenblatt schaltet der typisch bei 2,50V und spätestens bei 2,30 Volt ab. Finde ich recht spät, man hat länger Freude am Akku, wenn man früher aufhört.

Das wurde vor 5 Jahren durchgekaspert: Beitrag "Re: Wie Li-Ion Tiefentladung verhindern?"

Die Schaltung darf dauerhaft am Akku bleiben, deren Eigenverbrauch ist sehr gering, hier an drei Exemplaren gemessen unter 5µA.

Wenn er den Aufwärtswandler richtig herum anschließt und einen Schalter in dessen Zuleitung setzt, kann er das so aufbauen.

Ich sehe auch Laden und gleichzeitig Leuchten problemlos, allerdings wird der TP4056 dann nicht abschalten, weil der Strom nicht fällt.

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OP #7325286
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Danke für die vielen Antworten schon.

Helmut -. schrieb:

Wird so nicht klappen, wenn du den Plus-Ausgang an den Minus-Eingang des 12V-Wandlers schaltest (natürlich stimmt die andere Seite auch nicht). Und für 230V könntest du eine 5V-Wandwarze mit USB-Ausgang verwenden.

Danke ja, wie dumm. Habe nicht auf + / - des Step-ups geachtet. Aber sonst wäre es so okay?

hacker-tobi schrieb:

hacker-tobi Noch was: der mt3608 hat keine unterspannungsabschaltung. Heißt er saugt den Akku bei netzausfall total leer, was für den Akku nicht gut ist.

Du musst daher Akkus verwenden , die den unterspannungsschutz selbst mitbringen (Bezeichnung oft "protected").

Danke für den Hinweis. Denke die Akkus haben eine Platine verbaut die bei 3,7V oder so abschalten. Aber ich prüfe das sicherheitshalber doppelt auch wenn die Platine wie du korrigiert hast einen Schutz hat.


Denke ich werde die Schaltung mal so, richtig gepolt, aufbauen und Testen. Danke (auch an Wolfgang) und wenn mal Bedarf an 3D-Druck, Laser oder was gefrästen besteht einfach gern PN ;)

#7325429
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Phil schrieb:

nicht fündig geworden bin, habe ich diese 220V-Idee erstmal verworfen und bin auch USB-Input umgestiegen.

USB bekommt man aus fertigen USB Ladegeräten, möglichst nicht diejenigen mit denen sich kleine Mädchen in der Badewanne umbringen sondern was seriöses. Dadurch kommst du auch mit den 230V~ nicht in Berührung.

Der ausgesuchte TP4056 enthält eine DW01 Akkuschutzschaltung gegen Überladung, Tiefentladung und Kurzschluss und ist daher für den Einsatz mit ungeschützten Zellen ohne PCB gedacht

Deine 28A Zellen enthalten scheinbar nur einen PTC als Überstromsicherung, das passt also (sonst wäre es doppelt gemoppelt)

https://secondlifestorage.com/index.php?attachments/icr18650-28a-pdf.1496/

Du kannst den MT3608 (richtig gepolt) als Verbraucher anschliessen, der Akku wird wegen der Schutzschaltung auf dem TP4056 Board NICHT tiefentladen.

Die 170mA schafft der TP4056 auch dauerhaft.

Manfred schrieb:

Finde ich recht spät, man hat länger Freude am Akku, wenn man früher aufhört.

Es gibt immer Leute, die FZD verbreiten. Angst war noch nie ein guter Berater. Aber schon die Kirche schürt das Fegefeuer um ihre Schäfchen einzuschüchtern.

Gast #7325463
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Phil schrieb:

12VDC/2W LED;

Phil schrieb:

recht schwachen Wandler

Der kann 3W, sollte reichen. Der Laderegler + Unterspannungsabschaltung brauchst du aber trotzdem, also ist die Entscheidung:

Phil schrieb:

und bin auch USB-Input umgestiegen.

goldrichtig, da musst du die 230V Seite wenigstens nicht selbst machen und Handynetzteile gibts wie Sand am Meer.

Phil schrieb:

55x60x25 mm

18650 steht für 18mm Durchmesser und 65mm Länge, ich denke dein Maschinenbauer Hirn erkennt das Problem. Wenn die Maße fix sind, dann beleibt dir nur noch ein LiPo Akku in PouchBag Form. Sowas hier, in fast allen Abmaßen verfügbar. https://www.lithium-polymer-akkus.de/li-po-akku-lp605064-3-7v-3000mah-11-1wh-mit-schutzschaltung-drahten-50mm/

Der MT3608 gibt eine konstante Spannung aus. Kommt deine LED damit klar? Oder ist es eine LED auf einen Star-Platine die gern einen Konstantstrom von 500mA oder ähnlichem sehen würde? Hast du einen Link zu der LED?

Manfred schrieb:

Ich sehe auch Laden und gleichzeitig Leuchten problemlos, allerdings wird der TP4056 dann nicht abschalten, weil der Strom nicht fällt.

Der TP hat keinen Safety Timer drin, der schaltet bei C/10 ab und hat eine Auto Recharge Funktion. Sollte passen, sofern man einen Originalen bekommt. Bei AZ Delivery muss man genau lesen. Bei der STM32 BluePill steht auch nur "kompatibel zu STM32F103". Drauf ist ein GD CD32 irgendwas. Bei FTDI USB zu Uart Chips siehts auch so aus....

Vernüftige Sourcen sind Mouser, Farnell, Digikey, RS für einzelne Bauelemente bzw haben die oftmals Breakout Boards von Adafruit, mit denen bin ich bis jetzt gut gefahren. Gerade bei der TPs gibts ja einige schwarze Schafe....

VG Paul

OP #7325631
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Paul schrieb:

Der kann 3W, sollte reichen. Der Laderegler + Unterspannungsabschaltung brauchst du aber trotzdem, also ist die Entscheidung:

Naja, 3W bei 5V heißt 0,6A. Bei 12V hätte ich dann nur noch 0,25A theoretisch. Dann den Verlust in den Leistungselementen / Platinen sowie Leitungswiderständen und die LED benötigt ja schon ihre 0,16A, befürchte dass das knapp wird am Ende.

Paul schrieb:

18650 steht für 18mm Durchmesser und 65mm Länge, ich denke dein Maschinenbauer Hirn erkennt das Problem.

Die Angaben waren nur der Bauraum für die Elektronikkomponenten. Batterie hat eine längliche Aussparung und passt da trotzdem rein ;)

Paul schrieb:

Der MT3608 gibt eine konstante Spannung aus. Kommt deine LED damit klar? Oder ist es eine LED auf einen Star-Platine die gern einen Konstantstrom von 500mA oder ähnlichem sehen würde? Hast du einen Link zu der LED?

Habe die G4-Stiftsockel-LED an mein Labornetzteil gehängt und das hat bei zur Verfügung gestellten 12V von sich aus 0,14A gezogen. Denke es handelt sich um eine spannungsregulierte LED als da auch "12V" auf der Verpackung steht, jedoch keine Leistungsangabe (China-Schrott eben). Aber der Strom war konstant, von daher nehme ich an ja.

Paul schrieb:

Vernüftige Sourcen sind Mouser, Farnell, Digikey, RS für einzelne Bauelemente bzw haben die oftmals Breakout Boards von Adafruit, mit denen bin ich bis jetzt gut gefahren. Gerade bei der TPs gibts ja einige schwarze Schafe....

Danke, Digikey hatte ich auch schon gekauft wo ich für eine RC-Motor Platine mehrere Komponenten gekauft habe. Leider ist der Mindestumsatz (so weit ich mich erinnern kann) bei den anderen Bestellungen für mich immer ein Hindernis gewesen als eher sporadischer Elektronik-Wurstler.

Gast #7326162
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Michael B. schrieb:

Manfred schrieb:

Finde ich recht spät, man hat länger Freude am Akku, wenn man früher aufhört.

Es gibt immer Leute, die FZD verbreiten. Angst war noch nie ein guter Berater.

Ich weiß nicht, was FZD bedeuten soll, kann mir auch egal sein. Der DW01 schaltet bei 2,5..2,3 Volt ab, was ich für den Regelbetrieb eines Gerätes als recht spät empfinde. Es kommt auf den Akku und die Last an, wie weit das toleriert wird.

Paul schrieb:

Manfred schrieb:

Ich sehe auch Laden und gleichzeitig Leuchten problemlos, allerdings wird der TP4056 dann nicht abschalten, weil der Strom nicht fällt.

Der TP hat keinen Safety Timer drin, der schaltet bei C/10 ab und hat eine Auto Recharge Funktion.

Das ist mir bekannt, weshalb wohl schrieb ich "nicht abschalten"?

Sollte passen, sofern man einen Originalen bekommt.

Der TP4056 ist ein Chinese, da ist die Wahrscheinlichkeit für Fakes nahe Null. Die bisher von mir verbauten Platinchen tun, was sie sollen, allesamt für wenige zehn cent über Ali bezogen.

Vernüftige Sourcen sind Mouser, Farnell, Digikey, ...

Unbestritten JA. Da kauft man dann aber keine Chinesen, sondern ein funktionsähnliches Bauteil wie STC4054.

Phil schrieb:

Du musst daher Akkus verwenden , die den unterspannungsschutz selbst mitbringen (Bezeichnung oft "protected").

Danke für den Hinweis. Denke die Akkus haben eine Platine verbaut die bei 3,7V oder so abschalten. Aber ich prüfe das sicherheitshalber doppelt auch wenn die Platine wie du korrigiert hast einen Schutz hat.

Wenn Dein Akku eine eingebaute Schutzschaltung hat, wird diese erst deutlich unter 3 Volt trennen, eher in Richtung 2,5 Volt. In dem Falle könntest Du ein einfaches TP4056-Board ohne Schutzschaltung verwenden. Egal, wenn Du es schon hast, verwende es.

Phil schrieb:

Hast du einen Link zu der LED?

Habe die G4-Stiftsockel-LED an mein Labornetzteil gehängt und das hat bei zur Verfügung gestellten 12V von sich aus 0,14A gezogen.

Sowas wie im Anhang? Die werden hier mit 12V aus einem Trafo betrieben, am DC-Netzteil darf man auch 14..16 V geben. In meinen 'Birnchen' ist ein Schaltregler, was daran erkennbar ist, dass bei höherer Spannung der Strom sinkt.

Wie ich schon gestern sagte: Baue das auf, wird so klappen.


Ach ja: In meinem Datenchaos ist mir gerade die Schaltung des typischen China-Lademoduls über den Weg gelaufen.

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OP #7326374
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Manfred schrieb:

Ich weiß nicht, was FZD bedeuten soll, kann mir auch egal sein. Der DW01 schaltet bei 2,5..2,3 Volt ab, was ich für den Regelbetrieb eines Gerätes als recht spät empfinde. Es kommt auf den Akku und die Last an, wie weit das toleriert wird.

LEUDE ... no beef! ;) Weiß auch nicht was FZD sein soll aber es geht hier nur um bisschen Elektronik und nicht die Weltherrschaft :) Ich probiere es aus und denke in dem Schema heißt "Überwachung von bis" nur in dem Spannungsbereich funktioniert der Chip. So wie LCD Displays auch eine bestimmte Spannung benötigen um zu funktionieren, heißt aber nicht dass es keine Spannung mehr gibt wenn sie unter den Bereich des Displays fällt und das nicht mehr leuchtet ;)

Manfred schrieb:

Sowas wie im Anhang? Die werden hier mit 12V aus einem Trafo betrieben, am DC-Netzteil darf man auch 14..16 V geben. In meinen 'Birnchen' ist ein Schaltregler, was daran erkennbar ist, dass bei höherer Spannung der Strom sinkt.

Ja genau, nur mit einer "Flächen-LED" (man sieht zumindest die einzelnen Dioden nicht mehr).

Danke Manfred.

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