Spannungswandlung bei mobilen Endgeräten?

Hallo NG,

ich habe eine Frage bzgl. der Spannungswandlung f=FCr mobile Endger=E4te.

Mir steht eine Spannung von 4.8V bei einer Kapazit=E4t von 2700mAh zur Verf=FCgung (4 x 1.2V NiMh-Akku). Von den Komponenten werden die Spannungen 5V und 12V ben=F6tigt, wobei laut Datenblatt f=FCr die 5V eine Toleranz von +/-2% angegeben wird, also 4.9V ... 5.1V.

Wie geht man hier nun vor? Mir fallen spontan 3 M=F6glichkeiten ein.

Variante 1.) Den 5V-Bereich direkt mit der Batteriespannung versorgen mit der Gefahr, dass die Toleranz wirklich so eng ist. F=FCr die 12V wird ein DC/DC-Wandler mit weitem Eingangsbereich genommen.

Variante 2.) F=FCr beide Spannungsbereich wird ein DC/DC-Wandler mit weitem Eingangsbereich genommen.

Variante 3.) Ein DC/DC-Wandler mit weitem Eingangsbereich erzeugt eine Spannung von 12V, die 5V werden =FCber einen L=E4ngsregler aus den 12V gewonnen.

Herzlichen Dank f=FCr Eure Hinweise und Tipps.

Gru=DF Michael

P=2ES.: Gibt es spezielle DC/DC-Wandler f=FCr batteriebetriebene Ger=E4te? Ich w=FCrde spontan zu Traco, XP oder den sonstigen Verd=E4chtigen greifen.

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Michael Guenther
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"Michael Guenther" schrieb im Newsbeitrag news: snipped-for-privacy@50g2000hsm.googlegroups.com... ..

Hi, keine Angaben zum Strom? Kapazität läßt auf so 200mA schließen, da wäre die Toleranz aber arg knapp. Wie wärs mit einem Inverter für 2 Spannungen? Billige Wechselrichter für Notebooks in Autos erzeugen üblicherweise so

12-21Volt, manche laufen auch schon deutlich unterhalb 12Volt, weiterhin ist eine simple Schaltung ja nun nicht schwer nachzubauen, sofern die Leistung klein bleibt. Den "Rest" dann per Längsregler, wenn nötig. Es klingt stark nach PC-Technik, da ist eine gewisse Energiepufferung nötig, auch dem Akku würde ein bißchen Überwachung nicht gerade schaden.
--
mfg,
gUnther
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gUnther nanonüm

Michael Guenther schrieb:

Hallo,

wenn der Längsregler ein einfacher Linearregler ist, dann ist Variante

3.) die schlechteste Lösung, denn so wird ein erheblicher Teil der kostbaren Akkukapazität nutzlos verballert.

Bei Variante 1.) muß man viel zu früh aufhören weil die 5V Spannung zu gering wird, der Akku hat ja nur am Anfang 4,8 V, kurz vor Entladeschluß deutlich weniger.

Wenn man möglichst kleine Akkus will die möglichst lange halten sollen muß man mit der Energie möglichst sparsam umgehen, also Schaltregler statt Linearregler und die Akkus so tief wie zulässig entladen ohne sie dabei umzupolen.

Bye

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Uwe Hercksen

In vielen Elektronikl=E4den bekommt man inzwischen Handyautoladeger=E4te billig nachgeschmissen. Die haben meist die passeden Werte (12V ein -> 5V Aus) mit deutlich besseren Wirkungsgrad. Gruss Harald

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Harald Wilhelms

Hallo Michael,

Die "4.8V" aus deinem Akkupack sind nicht geeignet, um eine 5V Komponente mit 2% Toleranz zu betreiben. Die Akkuspannung steigt und sinkt mit Ladestand und Last. Falls Du das Pack als Batteriefach realisierst, koennte der Benutzer auch mal Alkaline Batterien einsetzen (~6V). Zudem haette die Spannungsversorgung "Aussetzer" bei Erschuetterungen (dank Federkontakten), zu denen auch der Fettfilm an den Polen der Akkus (vom Einsetzen selbiger beim Fruehstueck) beitraegt.

Du brauchst auf jeden Fall Schaltregler fuer beide Spannungen. Problematisch sind die 5V, denn die Akkuspannung kann hoeher, gleich, und niedriger sein. Nichts ist unloesbar, aber die meisten "unproblematischen" Schaltregler koennen damit nicht umgehen.

Fuer ein Hobbyprojekt empfehle ich daher folgendes:

  1. Step-up Schaltregler fuer 12V direkt aus der Akkuspannung. Dabei einen Eingangsbereich von 3V bis 8V einplanen.

  1. Step-down Schaltregler von 12V auf 5V.

Gruss, Marc

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Marc Jet

Marc Jet schrieb:

Hallo,

wie kommst Du auf die 8 V? Meintest Du da 4,8 V, oder soll das Reserve sein wenn er später statt 4 Zellen gleich 6 nehmen will?

Bye

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Uwe Hercksen

Hallo zusammen,

danke f=FCr Eure Tipps.

Ich habe jetzt mal angefangen mich ein wenig intensiver mit der Materie zu besch=E4ftigen. F=FCr die Gewinnung der Spannungen empfiehlt sich z.B. ein LT1615 von Linear Technologies (Vin 1.2 - 15V, Vout bis

34V (einstellbar =FCber Widerstand), 350mA). F=FCr beide Spannungsklassen sollte man dann wohl 2 DC/DC-Wandler nehmen, denn ein L=E4ngsregeler verheizt wohl zuviel.

F=FCrs Akkumanagement empfiehlt sich z.B. ein BQ2010 von TI.

Vielleicht hat noch jemand ein paar Tipps oder kann Erfahrungen kund tun.

Vielen Dank.

Gru=DF Michael

P=2ES.: Samples sind geordert, mal schauen was dabei rauskommt.

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Michael Guenther

"Uwe Hercksen" schrieb im Newsbeitrag news: snipped-for-privacy@mid.dfncis.de... ..

Hi, eine naheliegende Denke, der "Kunde" könnte sein Ladegerät angeklemmt lassen, manche Akkus werden schonmal mit deutlich höheren Spannungen geladen (Schnellladung), auch gbits ja noch andere Akkuarten, LiIon oder Alkali. Dazu ein bißchen Sicherheit....

--
mfg,
gUnther
Reply to
gUnther nanonüm

Sodelle,

nachdem ich mich jetzt mal n=E4her mit den Datenbl=E4ttern befasst habe sieht es f=FCr die Spannungwandlung mit dem LT1615 gut aus.

F=FCr die Akku=FCberwachung werde ich allerdings nicht den genannten BQ2010 nehmen, sondern ganz simpel einen Komparator, der bei Spannungen ab 3,6V die Shutdown Eing=E4nge der LT1615 schaltet. F=FCr den Anfang sollte das reichen, bei einer angenommenen Entladeschlu=DFspannung von 0,9V pro Zelle (NiMh) ergibt das bei 4 Zellen 3,6V. Nachteil, nicht jede Zelle wird f=FCr sich =FCberwacht. Nimmt man aber Zellen mit ann=E4hernd gleicher Kapazit=E4t sollte das kein Problem sein.

Gru=DF Michael

Reply to
Michael Guenther

Reicht Dir der Ausgangsstrom? Bei 3.6V -> 12V (fast leere Akkus) kommen da ja

Reply to
Michael Schwingen

da

dann

nd n=C3=B6tig.

Wieso geht eigentlich die ganze Welt davon aus, dass die auf 1,2V spezifizierten NiMH-Dinger tats=C3=A4chlich 1,2V haben? Die Leerlaufspann= ung liegt, sofern die Dinger nicht ganz leer sind, =C3=BCblicherweise bei gut

1,25V, und 4*1,25V ist bereits 5V. Kommen die Dinger frisch aus dem Ladeger=C3=A4t, kann so eine Zelle auch schon einmal 1,4V haben, und vier Zellen damit 5,6V.

Die angedeutete Gefahr ist also *nicht* nur mit Alkali-Batterien gegeben. Und falls angedacht werden sollte, im Ger=C3=A4t die Akkus auch aufladen zu k=C3=B6nnen, ist mit bis zu 1,7V/Zelle zu rechnen.

Gru=C3=9F, Michael Karcher

Reply to
Michael Karcher

Stimmt. Zusammen mit der einen Diode im Schaltregler mag das dann aber noch so gerade gut gehen - ich würde es auch nicht so bauen.

cu Michael

--
Some people have no respect of age unless it is bottled.
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Michael Schwingen

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