Stromversorgungsschaltung für Handgerät mit Akku und USB?

Oct 27, 2008 10 Replies

Ich glaube es war ein Maxim Chip, den ich letztens gesehen hatte, der das alles integriert hatte, aber müsste man ja auch leicht konventionell aufbauen können: Ich stelle mir ein Gerät vor, z.B. ein MP3-Player, der ein USB-Anschluss hat und über diesen einen integrierten Akku laden kann, aber auch direkt von dort Strom zieht, wenn an den USB-Port angeschlossen. Gibt es ja mittlerweile bei vielen Geräten, kennt da einer eine gute und bewährte Schaltung für? Wenn gut lieferbar, meinetwegen auch Maxim Chips. Microcontroller mit AD-Eingang zur Steuerung und Überwachung der Ladeschaltung wäre aber auf dem Gerät vorhanden. Das Gerät selber wird mit



3,3V laufen und nicht mehr als ca. 100mA ziehen.

Ganz nobel wäre natürlich sowas wie man es von Zahnbürsten her kennt, also eine drahtlose Ladung (da das Gerät, für das ich das angedacht habe, sowieso schon drahtlos kommuniziert). Das Trafo-Konzept selbst dürfte ja nicht per Patent geschützt sein, müsste man wohl nur große Spulen für einbauen, oder?


Frank Buss, fb@frank-buss.de http://www.frank-buss.de, http://www.it4-systems.de

Gesehen hatte ich das auch mal woanders, koennte TI gewesen sein. Ich kann mich aber beim besten Willen nicht mehr an Details erinnern, weil ich das meiste mit diskreten Bauteilen entwickle.

So gross sind die Spulen gar nicht, manchmal haben sie einen Ferritstab-artigen gedrungenen "Bolzen", ich nehme gern Schalenkernhaelften. Wieviel Abstand hast Du denn maximal von Innenwand zu Innenwand? 5-10mm sind ganz gut zu schaffen. Der Trick: Den Wandler nicht starr auf einer Frequenz betreiben, sondern in Serienresonanz mit der Primaerwicklung. Damit hat man schonmal die erste Streuinduktivitaet so gut wie weggeputzt. Mit der sekundaeren muss man entweder leben oder Klimmzuege mit elektronisch geschalteten Keramik-C machen. Tut aber m.W. niemand, ganz sicher nicht bei billigen Geraeten wie Zahnbuersten. Obwohl die ihre Kohle dabei so wie damals Polaroid mit den Ersatzbuersten machen.

Alles moeglichst sinusfoermig und auf der Sekundaerseite passive PFC, also dicke Spule in Serie zum Gleichrichter. Sonst koennte die EMV in die Hose gehen. Geschickterweise versucht man alles irgendwo bei einigen zig kHz zu erledigen, damit die Fundamental (Grundschwingung?) und eventuell sogar die dritte Harmonische noch unter den magischen 150kHz bleiben.

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"Frank Buss" schrieb im Newsbeitrag news:14qwwl6w2or7e$. snipped-for-privacy@40tude.net...

Diode und Vorwiderstand an 3-Zellen Akku ? Die unter 100mA werden auch als Dauerladung erlaubt sein. Nach dem Akku eventuell Spannungsregler, falls die 3.3V genauer hinhauen muessen, kann man sich aber meistens sparen denn der Akku stabilisiert die Spannung.

Die schickere Variante verwendet einen LiIon Akku mit Protection-IC

Manfred Winterhoff

LT sollte da was passendes haben - Erfahrungen kann ich aber nicht bieten.

cu Michael

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

TI klingt gut. Habe da gerade was gesehen:

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Das könnte ich vielleicht für mein PLC mal brauchen. Hat Strombegrenzung schon drin und alles was man sonst noch bei USB-Stromversorgung so beachten muß. Kostet auch nicht allzu viel mit $2.48 Einzelpreis.

Die Batterieladeschaltung baut man dann vielleicht doch diskret mit Konstantstromquelle per FET und Messung der Spannung am Microcontroller o.ä. auf.

Das sollte möglich sein. Ist aber sowieso noch recht vage das Projekt, falls es denn kommt. Das lasse ich dann vielleicht dich wieder machen, wenn es soweit ist :-)

Frank Buss, fb@frank-buss.de http://www.frank-buss.de, http://www.it4-systems.de

Nur dass ich inzwischen mit einem LDO von TI negative Erfahrungen der Kategorie fatz ... *PENG* gemacht habe. Ich nehme an sich ueberhaupt keine LDO mehr, doch hier bleibt eventuell keine andere Wahl.

Das kommt auch auf die Akku-Art an. Die ganz simple Spannungsueberwachung und dann Trickle Charge geht nur mit Bleiakkus und in eingeschraenktem Rahmen mit NiCd. Bei NiMH schon nicht mehr und bei LiIon wird das Laden eine Wissenschaft fuer sich. Dafuer haben TI und andere aber auch Loesungen. Bei TI gibt es eine gute App Note ueber drei Akkuarten mit uC Ladung, m.W. unter MSP430.

Gern. Nur nicht die naechsten drei Wochen oder so weil ich derzeit in Arbeit ersticke. Meine Frau fragt ab und zu, ob ich denn nochmal aus dem Buero auftauche ;-)

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Hallo,

wenn ich den Sinn des Textes ??? richtig verstanden habe, dann kann das IC LT1301 jenes leisten aus mindestens 2 Batteriezellen. Ein LT1301 ist relativ preiswert zu haben bei Conrad.

mfG Ingenieurbüro Baumann

Sieht nicht so aus, als könnte der das. Meine Idee war eher gewesen, Betrieb mit einem Akku (ggf. nur einer 1,2V Batterie, gibt ja mittlerweile DC/DC-Konverter, die so tief runter gehen) und USB. Hängt man das Gerät an USB, dann wird es davon betrieben und der Akku geladen. Hängt es nicht am USB Port, dann wird es vom Akku betrieben. Also idealerweise nur ein IC mit

4 Anschlüssen (ggf. mehr Anschlüsse, um Strombegrenzung einzustellen oder für Feeback-Eingang bei Schaltreglern) : 5V USB Eingang, Batterie Ein-/Ausgang, 3,3V Ausgang und Masse. Sowas wird es aber wohl nicht geben.
Frank Buss, fb@frank-buss.de http://www.frank-buss.de, http://www.it4-systems.de

Hi,

Frank Buss schrieb:

ein LTC4089(-5) sollte dies machen. Allerdings kann der noch eine ganze Menge mehr und ist damit vielleicht eher die Kanone für die Spatzen. Auch ist DFN für den Heimgebrauch eher unschön.

Gruß, Sebastian

Hoert sich nach NiMH an. Fuer die Ladungsregelung muesste der BQ2002 auch mit einer Zelle zurande kommen:

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Doch:

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Ob das jetzt genau für Dich paßt, mußt Du entscheiden - vergleichbares gibt es garantiert auch von anderen Herstellern, die Anwendung (MP3-Player etc.) ist ja Massenmarkt. Allerdings dürften die meisten auf Li-Akkus ausgelegt sein.

cu Michael

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