ich habe einen "nackten" ESP8266. An ihm angeschlossen ist ein kleines OLED-Display, eine Wägezelle (mit HX711) und ein Taster. Ich möchte das alles gerne mit 3 AAA-Batterien betreiben. Das WLAN-Modul wird nicht verwendet und wenn ich es an ein Labornetzteil anschließe, benötigt alles im Dauerbetrieb etwa 25mA, mit gelegentlichen kurzen Spitzen von bis zu 40mA (aber wirklich nur ganz kurz).
Zuerst habe ich es mit einem HT733 versucht. Dieser kann die Batterien jedoch nicht wirklich komplett nutzen. Wenn die Batterien nicht mehr ganz frisch sind (zusammen etwa 3,7V), fängt er an, beim Einschalten irgendwie kurz zu schließen. Das macht ja auch Sinn, da ein linearer Spannungsregler eine gewisse höhere Spannung am Eingang im Vergleich zum Ausgang benötigt.
Das ist ein HX4002. Man konnte auf AliExpress nicht viel darüber sehen, was da verbaut ist, deshalb habe ich es einfach mal bestellt. Es handelt sich dabei um eine Art Ladungspumpe. Es funktioniert alles, jedoch bin ich mit der Effizienz nicht zufrieden; es wird teilweise auch leicht fühlbar warm.
Nun möchte ich nach einem richtigen Buck-Boost Converter für kleine Ströme suchen. Gibt es so etwas für maximal 100mA, welcher dann in meinem Arbeitsbereich von meist 25mA sehr effizient arbeitet? Oder welche Möglichkeiten gibt es noch, den ESP8266 mit 3 AAA-Batterien zu versorgen?
Bei Rückfragen gerne melden. Bin neu hier, hoffe, ich poste alles richtig.
Oder welche Möglichkeiten gibt es noch, den ESP8266 mit 3 AAA-Batterien
zu versorgen?
Der Aufwand für Buck-Boost steht meiner Meinung nach in keinem Verhältnis zum Nutzen. Nimm einen Linearregler, der in der Lage ist, bei zu kleiner Eingangsspannung "auf Durchzug" zu schalten, beispielsweise MCP1825 (mit dem habe ich in einem früheren Job diesbezüglich gute Erfahrungen gemacht).
Das WLAN-Modul wird nicht
verwendet und wenn ich es an ein Labornetzteil anschließe, benötigt
alles im Dauerbetrieb etwa 25mA, mit gelegentlichen kurzen Spitzen von
bis zu 40mA (aber wirklich nur ganz kurz)
Auch im WLAN-Betrieb sind die Spitzen "nur ganz kurz" - wenige Millisekunden, dann allerdings fast 400mA.
Mit welcher Bandbreite und Zeitauflösung hast du gemessen?
Nimm einen Linearregler, der in der Lage ist, bei
zu kleiner Eingangsspannung "auf Durchzug" zu schalten, beispielsweise
MCP1825
Ach cool, wusste gar nicht, dass es sowas gibt. Bin in SMD-Hardware relativ neu. Gibt es den schon als fertigen Chip für 3,3V oder muss man ihn mit passenden Widerständen und Kondensatoren einstellen? Und wo kann ich im Datenblatt sehen, wann er auf "Durchzug" stellt? Könntest du mir dabei ein bisschen helfen, den richtigen zu finden und erklären, wie ich ihn in eine Schaltung einbaue?
Auch im WLAN-Betrieb sind die Spitzen "nur ganz kurz" - wenige
Millisekunden, dann allerdings fast 400mA.
Mit welcher Bandbreite und Zeitauflösung hast du gemessen?
Wie gesagt, es ist nicht viel mehr dran. Nur wenn das OLED-Display kurz alle Pixel voll ausleuchtet und ich vielleicht noch eine blinkende LED anschließe, geht der Stromverbrauch kurz über die 25mA hinaus. Aber besonders starke Peaks sollten es auf keinen Fall kommen, außer vielleicht beim einschalten. Habe leider kein Oszilloskop um es exakt zu sagen, nur ein gutes Multi Meter.
Es funktioniert alles, jedoch bin ich mit der Effizienz nicht
zufrieden; es wird teilweise auch leicht fühlbar warm.
Deine Ineffizienz beginnt schon mit der Auswahl der Stromversorgung. Weshalb AAA und nicht mindestens AA? Weshalb Batterien und nicht einen LiFePo4 Akku? Der benötigt keinen Regler, hat die passende Spannung und schafft auch die Stromspitzen.
Oder welche Möglichkeiten gibt es noch, den ESP8266 mit 3 AAA-Batterien
zu versorgen?
Deine Ineffizienz beginnt schon mit der Auswahl der Stromversorgung.
Weshalb AAA und nicht mindestens AA? Weshalb Batterien und nicht einen
LiFePo4 Akku? Der benötigt keinen Regler, hat die passende Spannung und
schafft auch die Stromspitzen.
habe einige Gehäuse hier. Die eben dieses Batteriefach haben und ein Akku kann ich nicht verbauen. Ich bin mir natürlich bewusst das es mit einem Akku besser gehen würde. Aber ich will es schaffen das mit 3aaa Batterien zu betreiben. und bei einem Strombedarf von meist 25mA sollten die 3AAA Batterien ja schon gut einige stunden halten. Suche halt ein Bauteil mit welchen ich mit möglich wenig Geld (es soll so günstig wie möglich sein) das meiste aus den 3 aaa Batterien rausholen kann. Ein LDO mit Durchlass bei geringen Spannungsinput klingt nach genau dem was ich suche. Nur überfordert mich das umfangreiche
Datenblatt ein wenig und suche gerade wo ich ihn am besten erwerben kann. könnt ihr einen guten link empfehlen, wo diese LDO in ein 3,3V Projekt eingebunden wird und ich mir das mal anschauen kann und besser verstehe? Komme eher aus der Programmierung Richtung, Hardware Komponenten raussuchen ist nicht ganz so meins.
3 AAA Zellen kann ich nicht empfehlen. Die liefern zum Ende hin zu wenig Spannung, so dass du sie nur ca 70% ausnutzen kannst.
Mit einem Buck/Boost Wandler gewinnst du nicht, weil der nur 70% Wirkungsgrad hat. Damit kriegst du die Batterien leerer, aber es läuft letztendlich nicht länger.
wo kann ich im Datenblatt sehen, wann (der Spannungsregler)
auf "Durchzug" stellt?
Lieder steht das in der Regel nicht im Datenblatt. Die Spannungsregler die ich auf meiner Homepage nenne, stellen bei Unterspannung auch alle auf "Durchzug". Das habe ich durch Experimente herausgefunden.
Schaltungsvorschläge findest auch auf meine Homepage - und (viel wichtiger) in den Datenblättern der Spannungsregler! Achte vor allem Darauf, welche Kondensatoren der Hersteller zum Spannungsregler empfiehlt. LDO Regler können übel versagen (Überspannung ausgeben), wenn man falsche Kondensatoren verwendet oder sie falsch (zu weit entfernt) platziert.
Hey Leute finde es ja toll, dass ihr euch so gut versteht, aber
das hilft mir nicht so recht weiter,
Du hast eine Lösung bekommen, von Jörg W.
Nimm den MCP1825S mit einem 4,7uF am Eingang und einem 1uF C am Ausgang.
Den Regler bekommst Du bei Mouser. Dafür kannst Du eine Mitbestellmöglichkeit nutzen die hier immer wieder mal angeboten wird. Ansonsten startest Du selbst so eine Bestellung um den versandkostenfreien Bestellwert zu erreichen.
Stromversorgung ESP ist ja kein neues Thema hier, und nun kommt wieder
ein Thread dazu eines neu angemeldeten Users.
Benutzername pther
Vorname Philipp
Nachname
Firma
Angemeldet seit 21.05.2024 17:19
Beiträge 4
Was soll das?
Es ist das normalste der Welt, dass sich jemand in dem Augenblick in einem Sachforum anmeldet, wenn er ein Problem hat und in diesem Forum eine Frage stellen möchte, auf deren Beantwortung er hofft.
Stromversorgung ESP ist ja kein neues Thema hier, und nun kommt wieder
ein Thread dazu eines neu angemeldeten Users.
Benutzername pther
Vorname Philipp
Nachname
Firma
Angemeldet seit 21.05.2024 17:19
Beiträge 4
Was soll das?
Es ist das normalste der Welt, dass sich jemand in dem Augenblick in
einem Sachforum anmeldet, wenn er ein Problem hat und in diesem Forum
eine Frage stellen möchte, auf deren Beantwortung er hofft.
Ja, aber dann soll er nicht in seinem dritten Kommentar „haha“ schreiben. Zu diesem Zeitpunkt hatte er übrigens schon eine Lösung vorgeschlagen bekommen.
Zudem bist Du schon lange genug im Forum dabei um zu wissen, wie oft es hier schon Eintagsfliegen geben hat, gerade in der letzten Zeit.
Nimm einen Linearregler, der in der Lage ist, bei
zu kleiner Eingangsspannung "auf Durchzug" zu schalten, beispielsweise
MCP1825
Ach cool, wusste gar nicht, dass es sowas gibt. Bin in SMD-Hardware
relativ neu.
Wobei das mit "SMD-Hardware" primär nicht so viel zu tun hat. Gut, viele modernere Bauteile findest du halt nicht mehr als THT.
Gibt es den schon als fertigen Chip für 3,3V oder muss man
ihn mit passenden Widerständen und Kondensatoren einstellen?
Schau ins Datenblatt. :-)
Es gibt ihn einstellbar (mit zwei Widerständen) oder als Festspannungsversion. Wir hatten damals die mit 3,0 V Ausgangsspannung benutzt, an 2 x LR6 bzw. an USB.
Und wo kann
ich im Datenblatt sehen, wann er auf "Durchzug" stellt?
Das steht nicht so ganz explizit drin, weil natürlich das Verhalten eines Reglers, wenn er denn nicht mehr die Spannung regelt, nichts ist, was man beim IC-Design in eine Spec und dann ins Datenblatt schreiben würde, denn dann müsste man diese Angaben ja auch überprüfbar nachmessen.
Indirekt kannst du es an der Kurve sehen, bei welcher die Ausgangsstrombegrenzung im Kurzschlussfall einsetzt, das ist bei geringfügig mehr als 2 V. Bei 2,5 V Eingangsspannung ist der Längstransistor auf jeden Fall vollkommen offen, und der Spannungsabfall im Bereich von 100 mV (je nach Strom natürlich), so unsere damalige Erfahrung.
Könntest du mir
dabei ein bisschen helfen, den richtigen zu finden und erklären, wie ich
ihn in eine Schaltung einbaue?
Das hat dir der andere Jörg ja schon weitgehend erzählt. So große Kondensatoren braucht der übrigens gar nicht, er wäre auch schon mit 2 x 100 nF zufrieden. Wenn du größere vorsiehst (ggf. zusätzlich), hast du halt mehr Puffer gegen Lastspitzen dabei.
Wichtig ist ansonsten nur noch, dass du den /SHDN-Eingang (shutdown) nicht offen lassen darfst, sondern mit einem Widerstand an die Eingangsspannung klemmen musst. Dafür reicht irgendwas um die 100 kΩ aus, das ist ein Logik-Eingang.
3 AAA Zellen kann ich nicht empfehlen. Die liefern zum Ende hin zu wenig
Spannung, so dass du sie nur ca 70% ausnutzen kannst.
[...]
Wie im Eingangspost beschrieben, hat er einen "nackten" ESP8266 im Einsatz. Der läuft bis 2,8V. Wenn da jetzt die drei Zellen einigermaßen gleichmäßig entladen werden, sind die bei unter 1V schon gut leer.
Ja, aber dann soll er nicht in seinem dritten Kommentar „haha“
schreiben. Zu diesem Zeitpunkt hatte er übrigens schon eine Lösung
vorgeschlagen bekommen.
Zudem bist Du schon lange genug im Forum dabei um zu wissen, wie oft es
hier schon Eintagsfliegen geben hat, gerade in der letzten Zeit.
Bist Du der neue Foren-Gesetzgeber? Oder einfach nur etwas überspannt, und brauchst nur mal eine Foren-Auszeit?
Du kannst dir auch mal die Schaltpläne des Raspberry Pico anschauen. Der hat einen wirklich universellen Wandler, der zwischen ca. 1,8V und 5,5V auf 3,3V wandelt.
Dieser kann die Batterien
jedoch nicht wirklich komplett nutzen.
Der ESP8266 ist für Batterieprojekte denkbar schlecht geeignet. Ich würde mich nicht wundern, wenn der WLAN Controller vom Bootloader erstmal eingeschaltet wird und danach in der Applikation abgeschaltet werden muß. Da dabei bis 0,5A Pulse fließen, sind die AAA völlig überfordert.
Wenn man WLAN nicht braucht, ist jeder µC besser, der diesen Stromfresser nicht besitzt.
Z.B. für die AVRs (ATtiny) ist die Versorgung mit AAA überhaupt kein Ding. Die geben erst auf, wenn die Spannung unter 1,8V sinkt. Man muß vielleicht aufpassen, daß die AAA nicht schon vorher auslaufen.
Du kannst dir auch mal die Schaltpläne des Raspberry Pico anschauen. Der
hat einen wirklich universellen Wandler, der zwischen ca. 1,8V und 5,5V
auf 3,3V wandelt.
Und im Prinzip dasselbe haben moderne AVR8 halt gleich eingebaut (wenn auch mit kapazitivem statt induktivem Energiereservoir).
Wenn man die Rechenleistung eines RP2040 (oder eines ESP8266) nicht braucht, und davon kann man bei der Anwendung des TO wohl sehr guten Gewissens ausgehen, dann ist es kompletter Wahnsinn, sowas in einer Anwendung zu verbauen, bei der Batteriebetrieb das erklärte Ziel ist.
Der läuft bis 2,8V. Wenn da jetzt die drei Zellen einigermaßen
gleichmäßig entladen werden, sind die bei unter 1V schon gut leer.
Voll haben sie aber 4,5 Volt, was einen Spannungsregler erfordert. An dem fallen ein paar hundert Millivolt ab. Somit kannst du die Batterien nicht bis 2,8 Volt herunter ausnutzen, sondern nur bis etwa 3,1 Volt. Dann sind sie formell aber noch lange nicht leer. Genau das will der TO vermeiden, er will die Batterien voll ausnutzen.
Mit 4 Zellen könnte man sie komplett entladen. Aber man verheizt einen beträchtlichen Teil der Energie im Spannungsregler.
LiFePO4 wurde ja schon erwähnt, muss ich nicht wiederholen.
Der läuft bis 2,8V. Wenn da jetzt die drei Zellen einigermaßen
gleichmäßig entladen werden, sind die bei unter 1V schon gut leer.
Voll haben sie aber 4,5 Volt, was einen Spannungsregler erfordert. An
dem fallen ein paar hundert Millivolt ab. Somit kannst du die Batterien
nicht bis 2,8 Volt herunter ausnutzen, sondern nur bis etwa 3,1 Volt.
Dann sind sie formell aber noch lange nicht leer. Genau das will der TO
vermeiden, er will die Batterien voll ausnutzen.
Mit 4 Zellen könnte man sie komplett entladen. Aber man verheizt einen
beträchtlichen Teil der Energie im Spannungsregler.
LiFePO4 wurde ja schon erwähnt, muss ich nicht wiederholen.
Der TO könnte auch 3 AAA NiMh Akkus nehmen, dazu eine Schottkydiode Uf<0,4V. Die Akkus müssen ja nicht bis zur Entladeuntergrenze entladen werden. Einige Stunden, wie vom TO gefordert, halten die auf jeden Fall durch.
Das Problem ist doch wieder einmal dass erst die Komponenten ausgewählt werden, und dann damit versucht wird ein bis Dato unbekanntes Problem zu lösen. Das sowohl bei der Auswahl des uC und auch der Stromversorgung falsch entschieden wurde hat sich durch einige Kommentare herauskristallisiert.
Ansonsten steht immer noch die Lösung von Jörg W. zur Umsetzung bereit, die mit dem Spannungsdurchzugsregler.
Vielleicht sollte der TO auch mal überlegen das Problem neu anzugehen, also bessere Auswahl der Komponenten.
Ja, aber dann soll er nicht in seinem dritten Kommentar „haha“
schreiben. Zu diesem Zeitpunkt hatte er übrigens schon eine Lösung
vorgeschlagen bekommen.
Zudem bist Du schon lange genug im Forum dabei um zu wissen, wie oft es
hier schon Eintagsfliegen geben hat, gerade in der letzten Zeit.
Bist Du der neue Foren-Gesetzgeber? Oder einfach nur etwas überspannt,
und brauchst nur mal eine Foren-Auszeit?
Denke über den Kommentar mal nach.
Außerdem hätte ich lieber die Rolle des Forenobertrolls, aber die hast Du ja schon lange inne.
Das sowohl bei der Auswahl des uC und auch der Stromversorgung
falsch entschieden wurde hat sich durch einige Kommentare
herauskristallisiert.
Ja.
Weil das hier so oft passiert, habe ich das Thema "Stromversorgung" auf meiner Webseite (http://stefanfrings.de/esp8266) ziemlich weit oben platziert. Damit soll man sich befassen, bevor man alles andere plant und programmiert.
Weil das hier so oft passiert, habe ich das Thema "Stromversorgung" auf
meiner Webseite (http://stefanfrings.de/esp8266) ziemlich weit oben
platziert. Damit soll man sich befassen, bevor man alles andere plant
und programmiert.
Naja, wenn man halt den Fehler macht, überhaupt einen 8266 für eine batterieversorgte Anwendung überhaupt auch nur in Erwägung zu ziehen...
Der einzige nachvollziehbare Grund dafür wäre die Nutzung von dessen WLAN-Funktionalität. Ist die nicht gegeben, ist die Sache komplett geerdet. Es bleibt dann nur: völlig falscher Controller für die Anwendung.
Voll haben sie aber 4,5 Volt, was einen Spannungsregler erfordert. An
dem fallen ein paar hundert Millivolt ab. Somit kannst du die Batterien
nicht bis 2,8 Volt herunter ausnutzen, sondern nur bis etwa 3,1 Volt.
Davon abgesehen, dass der Unterschied in der verbleibenden Kapazität zwischen 0,9 und 1 V pro Zelle minimal ist: der genannte MCP1825 hat keine "paar hundert Millivolt" Spannungsabfall. Den bekommt man wirklich mit 100 mV hin.
Die drei Zellen kann man damit also schon bestens ausnutzen.
Aber es wurde schon genannt: wenn man kein WiFi braucht, ist ein anderer Controller sinnvoller, und die gehen dann oft bis 1,8 V hinab. Da kommt man mit 2 x LR03 und ohne Regler komplett hin.
Wozu um alles in der Welt ein ESP8266, wenn man dessen
einziges attraktives Feature WLAN dann doch nicht benutzt?
Wech' mit dem Scheiß!
Ich würde einen Arduino Pro-Mini mit 8MHz (AT328) aus der Schublade ziehen, der kann den Spannungsbereich. Problematisch ist sein OLED, die mir bekannten China-Modulchen laufen intern mit 3,3 Volt. Diverse Bastelschaltungen betreiben die an Artduino-Nanos mit 5 Volt Signalpegel, geferkelt, aber wohl machbar, den µC direkt aus den 3xAAA zu betreiben.
Aber es ist halt doof, 3,3V aus einem Batteriesatz haben zu wollen,
dessen Entladeschluß bei 2,7 Volt liegt.
Nur, wenn es auch wirklich unbedingt 3,3 V sein müssen – und wie schon geschrieben, die Differenz der Restenergie zwischen 2,7 und 3,0 V ist eh vernachlässigbar. Blöd sind nur Schaltungen, die schon bei 1,2 V pro Zelle dicht machen, die verschwenden einiges an Energie.
Es geht nicht nur um die Spannung, sondern auch um die wirklich nutzbare Batteriekapazität in mAh. Er möchte im Dauerbetrieb etwa 25mA +x +Verluste entnehmen. Da ist nur kurze Freude mit AAA (<1200mAh) zu erwarten (1200/25=48h). https://de.wikipedia.org/wiki/Micro_(Batterie)
Da ist nur kurze Freude mit AAA (<1200mAh) zu
erwarten (1200/25=48h)
Das reicht mir vorerst vollkommen:)
Ich werde es wohl mal mit dem MCP1825S oder mit einem von stefan frings Website (XC6220B301 oder XC6220B331) versuchen.
Ich habe den ESP8266 genommen, da ich ihn mehrfach zuhause rumfliegen hatte und das der Controller ist mit dem ich mich am besten auskenne und "wohlfühle" und bei meinem Prototypen hat alles gut funktioniert. Mit einer 9V Blockbatterie und einem HT7333-A konnte ich schon akzeptable Laufzeiten für meine Nutzung erreichen. Nur wollte ich jetzt, aufgrund einiger Gegebenheiten eben auf 3 AAA Batterien umsteigen. Diese sollten ja in der Theorie ja sogar länger halten als eine 9V Batterie (da wird ja noch mehr Strom im LDO verbraten). Nur hatte ich wie gesagt Probleme, dass der HT7333-a schon eher zu macht und ich die AAA Batterien nicht gut leer gesaugt bekommen habe und es am ende zu komischen verhalten beim einschalten kam. Aber so wie ich das verstehe sollte ich mit dem MCP1825 ja deutlich mehr Saft aus den Batterien raus bekommen. Beim HT733 hab ich schon bei 3,6V Probleme beim starten bekommen. Solange die 3 AAA ein gutes stück länger halten als eine 9V Block Batterie bin ich schon zufrieden und es reicht mir vorerst. Und Natürlich bin ich mir bewusst das es absolut nicht perfekt ist:)
Wenn ich in Zukunft mehr bauen will oder es verbessern will, welchen Controller könntet ihr empfehlen? Ich will schon grob die selbe leistungsklasse haben wie der ESP8266 auch von den Funktionen ähnlich, bloß halt dann ohne WLAN Chip.
Und seht es mir bitte nach, dass ich jetzt nicht im Detail das gesamte Projekt und Funktionen beschreibe. Und warum ich keine Akkus nehme und so weiter. Ich wollte eben nur zu dem einen Punkt ein wenig Hilfe, lerne es gerade selber wie man bei sowas vorgeht und taste mich da schritt für schritt ran und lerne immer mehr:) Beim nächsten Projekt wird es dann von Anfang an besser angegangen, man lernt ja immer dazu.
Wenn der schritt von der 9V zu den 3AAA erfolgreich klappt wäre es schon perfekt für mein Szenario, wenn natürlich auch nicht "Perfekt";)
Wenn ich in Zukunft mehr bauen will oder es verbessern will, welchen
Controller könntet ihr empfehlen? Ich will schon grob die selbe
leistungsklasse haben wie der ESP8266
Für den Anfang empfehle ich allerdings eher die L0 oder F0 Serie. Die sind weniger komplex und es gibt mehr Tutorials dafür. Ein Wechsel auf die G4 Serie wird dir danach leicht fallen. Günstige Evaluation Kits vom Hersteller findet man unter dem Namen "Nucleo Board". Da ist der Programmieradapter gleich mit drauf, und den kann man später auch für eigene Platinen benutzen.
Wie o.a., bin ich mittlerweile Fan des RP2040 bzw. des RPi Pico. Billig, schnell, universell und wenn man will als Pico W auch mit WLAN. Soviel kriegste nicht oft für 5 Mäuse. Und wenn man C/C++ scheut nimmt man eben Micropython.
Und dann noch die neuen Möglichkeiten mit den I/O Engines (PIO)...
Nur wollte ich jetzt, aufgrund
einiger Gegebenheiten eben auf 3 AAA Batterien umsteigen. Diese sollten
ja in der Theorie ja sogar länger halten als eine 9V Batterie (da wird
ja noch mehr Strom im LDO verbraten).
..
Solange die 3 AAA ein gutes stück länger halten als eine 9V Block
Batterie bin ich schon zufrieden und es reicht mir vorerst. Und
Natürlich bin ich mir bewusst das es absolut nicht perfekt ist:)
Natürlich ist ein 9V Block bei Einsatz eines Linear-Reglers sehr ineffizient, und den AAA-Zellen unterlegen. Wird aber ein sehr effizienter DC/DC-Wandler eingesetzt gewinnt der 9V Block. Sein Energieinhalt ist größer als der von 3AAA Zellen, jedenfalls wenn man Lihium-Zellen nimmt.
Wird aber ein sehr effizienter DC/DC-Wandler eingesetzt gewinnt der 9V
Block. Sein Energieinhalt ist größer als der von 3AAA Zellen, jedenfalls
wenn man Lihium-Zellen nimmt.
Naja, man sollte nicht Äpfel mit Birnen vergleichen.
Bleiben wir mal bei Alkali-Mangan, dann habe ich mir mal beispielhaft (waren die ersten Daten, die die Suchmaschine ausgespuckt hat) Energizer ausgesucht:
Der Energieinhalt von 6LR61 und 3LR03 ist dementsprechend ziemlich gleich.
In der Tat würde 6LR61 natürlich mit einem guten Schaltregler an der Stelle gewinnen, da die Gesamtenergie besser ausgenutzt wird als mit einem Linearregler (oder einem Buck-Boost).
Wird aber ein sehr effizienter DC/DC-Wandler eingesetzt gewinnt der 9V
Block. Sein Energieinhalt ist größer als der von 3AAA Zellen, jedenfalls
wenn man Lihium-Zellen nimmt.
Naja, man sollte nicht Äpfel mit Birnen vergleichen.
Weshalb Äpfel mit Birnen? Natürlich sind bei meinem Vergleich beide Batterietypen Lithium-Zellen. 3 AAA ca. 4,5Wh, 9V Block ca. 7Wh. Dazu kommt noch das der 9V Block durch den Wandler mit einem geringeren Strom belastet wird.
Naja, man sollte nicht Äpfel mit Birnen vergleichen.
Weshalb Äpfel mit Birnen? Natürlich sind bei meinem Vergleich beide
Batterietypen Lithium-Zellen.
Das war missverständlich dann. Ich hatte es darauf bezogen, dass du nur den 9-V-Block als Li benutzen wolltest.
Davon abgesehen fände ich für sowas eine Lithiumzelle zu schade.
Dazu
kommt noch das der 9V Block durch den Wandler mit einem geringeren Strom
belastet wird.
Das Verhältnis zwischen Entladestrom und Kapazität (in Ah) ist aber ähnlich, das ist also nicht das Thema.
Die Testbedingungen bei deinen genannten Tests sind allerdings dahingehend unfair bezüglich der AAA-Größen-Rundzellen, dass die 9-V-Blöcke mit 100 mA beaufschlagt wurden, die AAA aber mit 500 mA. Das verzerrt das Ergebnis enorm. Wenn du dir die von mir gezeigten Datenblätter ansiehst, liegen die Kapazitätswerte (auf Ah bezogen) ja bei etwa 2:1, also hätte man die AAA-Größen mit 200 mA testen müssen. 500 mA wären dann bei AA angebracht.
Für den Zweck des Tests waren sie sicher OK, um die einzelnen Zellen dieser Größe verschiedener Hersteller vergleichen zu können, nur eben nicht für den Vergleich zu den 9-V-Blöcken.
Außerdem ist mir die Chemie bei den Li-Varianten nicht klar. Ich hätte für Li-basierte Zellen ja eher 3 V pro Zelle erwartet, also den 9-V-Block als 3 in Reihe. Das klappt aber mit den 1,5-V-Rundzellen rein gar nicht, die müssen also irgendwas anders machen.
ps: Ich würde allerdings für so einen Stromfresser wie den ESP32 eh auf LiPo-Akkus gehen wollen. Stellt sich dann natürlich auch wieder die Frage: einfach eine Zelle und Längsregler (und etwas Energie verheizen) oder zwei Zellen in Reihe (und einen Balancer) und einen Schaltregler.
Naja, man sollte nicht Äpfel mit Birnen vergleichen.
Weshalb Äpfel mit Birnen? Natürlich sind bei meinem Vergleich beide
Batterietypen Lithium-Zellen.
Das war missverständlich dann. Ich hatte es darauf bezogen, dass du nur
den 9-V-Block als Li benutzen wolltest.
Ich vergleiche doch nicht Äpfel mit Birnen:-)
Davon abgesehen fände ich für sowas eine Lithiumzelle zu schade.
Für die Anwendung des TO sind Primärzellen generell zu schade, egal welche Chemie. Und wenn schon, dann C oder D Zellen.
Dazu kommt noch das der 9V Block durch den Wandler mit einem
geringeren Strom belastet wird.
Das Verhältnis zwischen Entladestrom und Kapazität (in Ah) ist aber
ähnlich, das ist also nicht das Thema.
Ein geringerer Entladestrom sorgt aber für etwas mehr an entnehmbarer Kapazität, gerade bei solch „kleinen“ Zellen.
Die Testbedingungen bei deinen genannten Tests sind allerdings
dahingehend unfair bezüglich der AAA-Größen-Rundzellen, dass die
9-V-Blöcke mit 100 mA beaufschlagt wurden, die AAA aber mit 500 mA. Das
verzerrt das Ergebnis enorm. Wenn du dir die von mir gezeigten
Datenblätter ansiehst, liegen die Kapazitätswerte (auf Ah bezogen) ja
bei etwa 2:1, also hätte man die AAA-Größen mit 200 mA testen müssen.
500 mA wären dann bei AA angebracht.
Das stimmt allerdings. Vielleicht schreibe ich die Website diesbezüglich mal an. Vielleicht mache ich den Test auch mal selbst.
Außerdem ist mir die Chemie bei den Li-Varianten nicht klar. Ich hätte
für Li-basierte Zellen ja eher 3 V pro Zelle erwartet, also den
9-V-Block als 3 in Reihe. Das klappt aber mit den 1,5-V-Rundzellen rein
gar nicht, die müssen also irgendwas anders machen.
Die Rundzellen AA, AAA, haben eine Leerlaufspannung von 1,8V. Einen 9V Block habe ich gerade nicht zur Hand. Der Fairness halber muss man auch sagen dass die Lithium Zellen sehr teuer sind.
ps: Ich würde allerdings für so einen Stromfresser wie den ESP32
eh auf LiPo-Akkus gehen wollen. Stellt sich dann natürlich auch wieder die
Frage: einfach eine Zelle und Längsregler (und etwas Energie verheizen)
oder zwei Zellen in Reihe (und einen Balancer) und einen Schaltregler.
Ich würde LiFePO4 nehmen, da würde dann gar kein Regler benötigt.
(Ich habe das "O" mal groß geschrieben, bevor unser Spaßvogel wieder was
von Polonium erzählt.)
So sollte das eigentlich selbstverständlich sein, ohne es noch herausstreichen zu müssen.
Wenn jemand zwischen 'm' (milli) und 'M' (mega) keinen Unterschied macht, ist das natürlich gaanz was anderes ;-)
Diese Wortklauberei bringt nur Ärger und nützt niemandem
Dann soll man sich bitte hinterher nicht wundern, wenn ein 9V 200mAh Akku genauso lange hält, wie ein 3x1.5V 200mAh Batterieblock (ich weiß, die Kapazitätswerte sind unrealistisch).
Wenn ich in Zukunft mehr bauen will oder es verbessern will, welchen
Controller könntet ihr empfehlen? Ich will schon grob die selbe
leistungsklasse haben wie der ESP8266 auch von den Funktionen ähnlich,
bloß halt dann ohne WLAN Chip.
Ein 400PS-Auto macht sicherlich Spaß, aber damit möchte ich nicht bei Regenwetter Brötchen holen fahren und eine kleine LED schalte ich auch nicht über einen 2N3055. Löse Dich von "Leistungsklasse" und wechsele auf notwendig bzw. angemessen. Ich schrieb es schon, ein ATMega hat für diese Anwendung mehr als genug Leistung. Mit C++ gibt es da kaum Bedarf an Einarbeitung.
Natürlich ist ein 9V Block bei Einsatz eines Linear-Reglers sehr
ineffizient, und den AAA-Zellen unterlegen. Wird aber ein sehr
effizienter DC/DC-Wandler eingesetzt gewinnt der 9V Block.
Erstmal haben einen Wandler, wo einem nicht der Ruhestrom das Genick bricht.
.. gewinnt der 9V Block. Sein
Energieinhalt ist größer als der von 3AAA Zellen, jedenfalls wenn man
Lihium-Zellen nimmt.
Bleiben wir mal bei Alkali-Mangan, dann habe ich mir mal beispielhaft
(waren die ersten Daten, die die Suchmaschine ausgespuckt hat) Energizer
Meine eigenen Messungen je einer AAA Energizer und Energizer-Max lieferten ca. 1000mAh, eine Edeka-Hausmarke 1200mAh - jeweils bei 30mA Last bis 1,0V herunter.
Ein 400PS-Auto macht sicherlich Spaß, aber damit möchte ich nicht bei
Regenwetter Brötchen holen fahren..
Unsinn.
Jörg R. schrieb:
Natürlich ist ein 9V Block bei Einsatz eines Linear-Reglers sehr
ineffizient, und den AAA-Zellen unterlegen. Wird aber ein sehr
effizienter DC/DC-Wandler eingesetzt gewinnt der 9V Block.
Erstmal haben einen Wandler,
?🤔
..wo einem nicht der Ruhestrom das Genick bricht.
Was an „sehr effizienter..“ verstehst Du nicht?
.. gewinnt der 9V Block. Sein
Energieinhalt ist größer als der von 3AAA Zellen, jedenfalls wenn man
Lihium-Zellen nimmt.
Die 9V-Lithium möchte niemand bezahlen.
Genau. Ich schrieb ja auch dass die Teile teuer sind.
Jörg R. schrieb:
Für die Anwendung des TO sind Primärzellen generell zu schade, egal
welche Chemie.
Kommt auf die Einsatzbedingungen an, ich sträube mich gegen die
Pauschalisierung "Primär = Böse".
Es geht um die Anwendung des TO, nicht um eine Pauschalisierung.
Bist Du übermüdet, oder weshalb liest Du nicht richtig, zitierst dafür aber teilweise vollkommen aus dem Zusammenhang gerissen?
..
Die Testbedingungen bei deinen genannten Tests sind allerdings
dahingehend unfair bezüglich der AAA-Größen-Rundzellen, dass die
9-V-Blöcke mit 100 mA beaufschlagt wurden, die AAA aber mit 500 mA. Das
verzerrt das Ergebnis enorm. Wenn du dir die von mir gezeigten
Datenblätter ansiehst, liegen die Kapazitätswerte (auf Ah bezogen) ja
bei etwa 2:1, also hätte man die AAA-Größen mit 200 mA testen müssen.
500 mA wären dann bei AA angebracht.
Gerade habe ich mal nach Datenblättern für die Lithium-Batterien gesucht.
Ich bin doch sehr erstaunt dass die entnehmbaren Kapazität nicht so sehr von unterschiedlichen Entladeströmen abhängig ist. Sie ist bei höheren Strömen schon geringer, aber ganz anders als bei z.B. Alkaline-Zellen.
Hier die Datenblätter von Energizer bzw. Auszüge daraus:
Ich bin doch sehr erstaunt dass die entnehmbaren Kapazität nicht so sehr
von unterschiedlichen Entladeströmen abhängig ist.
Das ist allgemein ein Thema bei Li-basierten Zellen.
Da ich nun einiges mit Funkgeräten mache :), die auch schon mal 20 A aus der Batterie nehmen: ein 12 V / 7 Ah Blei-Akku ist bei den Strömen schon bei 50 % seiner Kapazität am Ende. Ein vergleichbar großer LiIon oder auch LiFePO4 (der eine etwas geringere Kapaziät hat als die anderen Li-Systeme) hält das viel länger durch.
Ich bin doch sehr erstaunt dass die entnehmbaren Kapazität nicht so sehr
von unterschiedlichen Entladeströmen abhängig ist.
Das ist allgemein ein Thema bei Li-basierten Zellen.
Da ich nun einiges mit Funkgeräten mache :), die auch schon mal 20 A aus
der Batterie nehmen: ein 12 V / 7 Ah Blei-Akku ist bei den Strömen schon
bei 50 % seiner Kapazität am Ende. Ein vergleichbar großer LiIon oder
auch LiFePO4 (der eine etwas geringere Kapaziät hat als die anderen
Li-Systeme) hält das viel länger durch.
Ja, aber es ging mir ja um diesen Kommentar von Dir, darum dass die Tests unfair sind. Die Datenblätter zeigen aber dass die Tests tatsächlich nicht unfair sind, im Vergleich zu Alkaline-Zellen. Das Ergebnis wird durch die hohen Entladeströme nicht verzerrt, jedenfalls nicht gravierend.
Die Testbedingungen bei deinen genannten Tests sind allerdings
dahingehend unfair bezüglich der AAA-Größen-Rundzellen, dass die
9-V-Blöcke mit 100 mA beaufschlagt wurden, die AAA aber mit 500 mA. Das
verzerrt das Ergebnis enorm. Wenn du dir die von mir gezeigten
Datenblätter ansiehst, liegen die Kapazitätswerte (auf Ah bezogen) ja
bei etwa 2:1, also hätte man die AAA-Größen mit 200 mA testen müssen.
500 mA wären dann bei AA angebracht.
Ja, aber es ging mir ja um diesen Kommentar von Dir, darum dass die
Tests unfair sind. Die Datenblätter zeigen aber dass die Tests
tatsächlich nicht unfair sind, im Vergleich zu Alkaline-Zellen.
Für die Alkalines sind sie unfair. Deren Kapazität geht bei höheren (Dauer-)Strömen deutlich zurück.
Wenn es die Aufgabe des Tests war, Li-Primärelemente zu promoten, dann war das Ziel natürlich erreicht. :-)
Wie o.a., bin ich mittlerweile Fan des RP2040 bzw. des RPi Pico.
Noch heftiger überdimensioniert.
Ich staune auch immer wieder, mit welchen Boliden die simpelsten Aufgaben angegangen werden.
Heutzutage kriegt man wohl schon das Flattern, wenn die CPU-Auslastung 1ppm (1E-6) übersteigt.
Alkalines... Deren Kapazität geht bei höheren
(Dauer-)Strömen deutlich zurück.
Liegt das an deren Innenwiderstand (->Verlustwärme), oder gibt es noch
einen anderen relevanten Effekt?
Ich denke, dass das irgendwie mit den chemischen Prozessen zu tun hat, genauso wie eben die diesbezüglichen Unterschiede zwischen Bleiakkus und Lithium-basierten.
Ich staune auch immer wieder, mit welchen Boliden die simpelsten
Aufgaben angegangen werden.
Der RP2040 ist halt billig und leicht in einem bastel-freundlichem Format zu bekommen. Für mich gibt es nur ein gewichtiges Argument, ihn nicht zu nehmen: Die Komplexität.
Allerdings beobachte ich eine steigende Tendenz unter Anfängern, sich naiv an viel zu komplexe Projekte heran zu wagen. Sich schrittweise vom Urschleim zum aktuellen Stand der Technik durch zu arbeiten will kaum noch jemand. Ganz Ehrlich: Ich würde es auch nicht nochmal tun. Dieses Hobby ist im Laufe der zeit zu komplex geworden. Am Ende hat man eh nur einen winzigen Bruchteil verstanden. Der Weg ist nicht mehr das Ziel.
Ich finde das ein bisschen schade, aber so ist es halt. Daraus sollte man niemandem einen Vorwurf machen.
Am Ende hat man eh nur
einen winzigen Bruchteil verstanden.
Das beobachte ich auch. Die Zuverlässigkeit, Wartbarkeit und Erweiterbarkeit der Projekte nimmt massiv ab.
Daß z.B. ein Interrupt viel schneller ausgeführt wird, bewirkt nur, daß Race-Conditions seltener auftreten. Aber sie verschwinden eben nicht. Das würden sie erst, wenn man den Ablauf vollständig verstanden hat und sauber programmieren würde.
Auch ist die Hardware solcher Boliden deutlich empfindlicher gegen Störungen und Schwankungen der VCC. Man muß also sorgfältiger die Schaltungen entwickeln und layouten. Bzw. darauf vertrauen, daß die Entwickler der Breakout Boards ihre Hausaufgaben gemacht haben. Selber bestücken kann man sowas oft nicht mehr.
Wir haben z.B. Probleme mit einem CPU-Board als Zukaufteil. Der PHY ist sehr störempfindlich und stürzt ab. Beim EMV-Test läßt sich das mit der ESD-Pistole gut reproduzieren. Leider ist der Resetpin des PHY nicht auf die CPU geführt. Die CPU kann also nur feststellen, daß Ethernet nicht mehr geht.
wäre diese Schaltung so in Ordnung? Ich habe die Ein- und Ausgangskondensatoren gemäß Datenblatt hinzugefügt. Wäre es sinnvoll, noch einen weiteren größeren Kondensator hinzuzufügen?
Wie o.a., bin ich mittlerweile Fan des RP2040 bzw. des RPi Pico.
Noch heftiger überdimensioniert.
Ich staune auch immer wieder, mit welchen Boliden die simpelsten
Aufgaben angegangen werden.
Wer sagt denn, das ich simple Aufgaben damit löse? Erstens bin ich kein Anfänger, zweitens kostet der RPico fast nix und drittens ist der in der Stromaufnahme sehr genügsam. Zusätzlich hat er auch noch den universellen SEPIC onboard, der die Speisung extem vereinfacht - von Spässchen wie PIO ganz zu schweigen.
Software Entwicklung ist auch schnell und zuverlässig machbar. Zeig mir eine Alternative für gerade mal 5 Euro....
Bei einigen Leuten hat ein zusätzlicher 100µF Kondensator ganz nahe am ESP Modul/Chip geholfen, sporadische Aussetzer zu beheben. Vielleicht möchtest du dafür ein Lötpad vorsehen, damit du ihn bei Bedarf nachrüsten kannst.
Bei einigen Leuten hat ein zusätzlicher 100µF Kondensator
möglicherweise helfen auch Globuli oder seinen Namen tanzen.
Im Ernst, oft liegt es an zu hohe Widerstände in der Stromzuführung, mangelnder Kupferquerschnitt oder Eisenleitungen und Kontaktwiderstände gerade bei Steckbretter. Der Kondensator verdeckt nur die Ursache und doktort am Symptom.
Also sorgt für stabile Stromlieferung mit ausreichend Querschnitt und guter Kontaktgabe.
Auf dem Steckbrett haben sich echte Kupferleitungen (Magnettest) und doppelt gelegt bewährt.
oft liegt es an zu hohe Widerstände in der Stromzuführung
Es geht um eine Batteriespeisung, da hast du keine unendlich großen Reserven. Gerade, wenn die Batterien am Ende sind, kann das Reservoir eines Kondensators durchaus Stromspitzen so weit puffern, dass die Batterien noch ein ganzes Stück länger genutzt werden können.
Irgendwelche Steckbretter hast nur du hier ins Spiel gebracht, sonst keiner.
auch da ist die Ursache Strombegrenzung, auch durch Ri!
Da kann außnahmsweise Pufferung für kurze Zeit helfen, wenn die Aufladezeit lang genug ist große Sendepausen und die Sendezeit mit hoher Energieaufnahme passend kurz gehalten wird.
Auf der X-Achse sind die Anzahl der Sende/Empfangszyclen, auf der
Y-Achse die Versorgungspannung in mV aufgetragen.
Dem Diagramm entnehme ich, dass die Lösung mit zwei AA in Serie die längste Laufzeit ergibt? Warum nochmal schlagen alle anderen dem TO vor LiFePO statt einfach seiner zwei Batterien zu nehmen...
Dem Diagramm entnehme ich, dass die Lösung mit zwei AA in Serie die
längste Laufzeit ergibt? Warum nochmal schlagen alle anderen dem TO vor
LiFePO statt einfach seiner zwei Batterien zu nehmen...
Die AA Zellen hatten 3V 2930mAH (8,8 Wh), waren sehr teuer und nicht aufladbar.
Der LiFePO Akku hatte 7,2V 600mAh (4,3Wh) und ist wieder aufladbar.
Aufladbar ist langfristig umweltfreundlicher und billiger.
Dem Diagramm entnehme ich, dass die Lösung mit zwei AA in Serie die
längste Laufzeit ergibt?
Es wäre auch sehr verwunderlich, wenn z.B. ein 600mAh LiFePO4 Akku länger hält als eine fast 2400mA Alkaline. Fairerweise müsste man für den Vergleich einen Akku heranziehen, der pro Ladung gleichviel kostet, wie eine Wegwerf-Primärzelle. Ganz entscheiden ist dabei der Aufwand (=Kosten) für das Laden des Akkus bzw. für einen Batterietausch.
Sofern sich eine Versorgung mit Solarenergie realisieren lässt, erübrigt sich diese Diskussion heutzutage, wenn es um längere Einsatzdauer geht.
Da hilft nur - alle Kosten auf den Tisch und zusammenrechnen.
was Provokation ist, dazu antworte ich nicht, verweise aber gerne auf User die mit Supercap Kondensatoren Li Batterien puffern weil die den Strom nicht schnell liefern können..
Auf der X-Achse sind die Anzahl der Sende/Empfangszyclen, auf der
Y-Achse die Versorgungspannung in mV aufgetragen.
Dem Diagramm entnehme ich, dass die Lösung mit zwei AA in Serie die
längste Laufzeit ergibt? Warum nochmal schlagen alle anderen dem TO vor
LiFePO statt einfach seiner zwei Batterien zu nehmen...
Die größe Laufzeit erreicht man mit LiSOCl2 LS14500 AA Primärzellen. (dunkelblaue Kurve) Da zwei Zellen parallel geschaltet werden verdoppelt sich die Laufzeit. Grundsätzlich haben Primärzellen die größere Kapazität.
Li-Zellen haben den Vorteil, dass sie etwa die doppelt Spannung als NiH oder Alkali-Zellen besitzen. Bei NiH und Alkali-Zellen muss man zwei Zellen in Serie schalten um mehr als 3V für den Betrieb es ESP8266 zu erreichen.
Die größe Laufzeit erreicht man mit LiSOCl2 LS14500 AA Primärzellen.
(dunkelblaue Kurve) Da zwei Zellen parallel geschaltet werden verdoppelt
sich die Laufzeit. Grundsätzlich haben Primärzellen die größere
Kapazität.
Argh, ich sehe gerade ich habe die Farben verwechselt, Betriebsgrenze 2,6V und die Alkali. Ich muss wohl mal zum Augenarzt :-)
Argh, ich sehe gerade ich habe die Farben verwechselt, Betriebsgrenze
2,6V und die Alkali. Ich muss wohl mal zum Augenarzt :-)
Kann passieren.
Um einen echten Vergleich zu haben, muss man die Betriebszeit für Li-Zellen halbieren, da ich für die zweite Halterung eine zweite parallele Zelle verwendet habe. Bei NiH- und Alkalizellen braucht man immer eine zweite Zelle, um die Spannung für das ESP-Modul zu erzeugen. Also zwei Batteriehalter.
2,6 Volt reicht leider nicht jedem ESP Modul. Manche brauchen 2,8
Volt. Das hängt hauptsächlich vom daneben liegenden Flash Speicher Chip
ab.
Ich habe gelesen, dass der Analogteil des ESP kritisch ist. Man sollte nicht unter 2,7V gehen. Je besser die Spannungversorgung gegen Spannungseinbrüche ist, umso tiefer kann man sich der unteren Spannung nähern. Ich betreibe ein dutzend ESP8266-01 bis 2,4V. Allerdings verwende ich einen 20F/3,8V LIC parallel zur Spannungsversorgung, andernfalls hätte ich die Kurven nicht aufnehmen können. https://www.mikrocontroller.net/attachment/636543/Vergleich_Batterien_und_Akkus.jpg
