Spannungsbegrenzung – wie am einfachsten?

Im Unterforum Projekte im Selbstbau - Beschreibung: Selbstbau von Elektronik und Elektro

Suchen          Elektronik Forum Nicht eingeloggt       Einloggen       Registrieren



Elektronik- und Elektroforum Forum Index   >>   Projekte im Selbstbau        Projekte im Selbstbau : Selbstbau von Elektronik und Elektro

Gehe zu Seite ( 1 | 2 Nächste Seite )      

Autor
Spannungsbegrenzung – wie am einfachsten?

    










BID = 969518

Lötschlumpf

Gerade angekommen


Beiträge: 16
 

  


Hallo Zusammen!

Aus Interesse möchte ich gerne ein paar LiFePo-Akkus laden, aber ohne teures Ladegerät, sondern sozusagen "mit Hausmitteln". Dabei möchte ich rausfinden, ob das Laden mit einem Profi-Lader oder mit einem Einfachstgerät wirklich einen sooo großen Unterschied macht - hinsichtlich Anzahl der erreichbaren Ladezyklen, und die Kapazität, die nutzbar in den Akku hineingeladen werden kann.

Die Akkus sind LiFePos mit 800 mAh, 2 Zellen, mit 3,2V Nennspannung pro Zelle. Ladeschlussspannung ist bei 3,8 V/Zelle. Max. Ladestrom ist mit 2C angegeben, also hier 1,6 A. Eine Sicherheits-Ladetüte (feuerfest) ist ebenfalls vorhanden und wird auch eingesetzt.

Als Ladegerät möchte ich ein gewöhnliches Trafo-Netzteil (z.B. nur Trafo + 4 Dioden zum Gleichrichten + 1 Elko 220u zum Glätten) verwenden – oder irgendein anderes Netzteil, vielleicht auch ein Schaltnetzteil, was ich eben so finde.


Das Ganze hab ich mir so vorgestellt:
Der normale Ladevorgang ist ein CC/CV-Vorgang, bei dem am Anfang also mit konstantem Strom (und fallender Spannung) geladen wird, bis ein gewisser Füllstand des Akkus erreicht ist. Danach wird dann mit konstanter Spannung und fallendem Strom weiter geladen, bis die Zelle voll ist.
Ich möchte nun im Gegensatz dazu einfach den Akku an das Netzteil klemmen - wegen des anfangs geringen Innenwiderstands des Akkus baut sich schnell ein hoher Ladestrom auf (was das Netzteil halt so hergibt), und die Spannung bricht etwas ein. Wenn der Akku nun voller wird, erhöht sich auch sein Innenwiderstand, und der Ladestrom sinkt, und die Spannung des Netzteils bricht nicht mehr so sehr ein - bis schließlich die Spannung von Netzteil und Akku gleich sind, und der Strom zum Erliegen kommt. Die einzige Aufgabe hier ist es, ein Netzteil zu finden, dessen Spannung der Abschaltspannung der Akkus entspricht.


So weit, so gut - nur LEIDER haben die verwendeten Netzteile eine erheblich höhere Leerlaufspannung als die angegebene Nennspannung von 6V (ich habe 4 Stück parallel geschaltet, da eins nur ca. 300 mAh liefert, ich aber gerne ca. 1,2-1,5 A Ladestrom haben möchte), und lande plötzlich bei 12V.


Jetzt also meine Fragen:

a) Gibt es nun eine Möglichkeit, die Spannung zu begrenzen? Nach einigem Suchen fand ich die Möglichkeit, mit einer Z-Diode (7,5V) und 2 Transistoren eine Begrenzung zu basteln, die bei etwa 7,5 V abregelt, sowas in der Art, wie es bei auf dieser Seite zu finden ist:

http://www.elektronik-kompendium.de/public/schaerer/powzen.htm

Ist das die richtige Herangehensweise? Bekommt man das gekühlt in ein geschlossenes Gehäuse? Oder brauche ich Lüftungslöcher? Oder gar aktive Kühlung? Oder sollte ein völlig anderer Weg gewählt werden?


b) Kann man eine LED so dazuschalten, dass sie entweder beim „laden“ leuchtet, und bei „voll“ ausgeht? Oder andersrum (aus bei laden, an bei voll)? Am besten so, dass man ausser einem Vorwiderstand keine Teile mehr braucht (also eine elegante Version). Ich bin mir sicher, dass das irgendwie geht- bin aber zu doof, um selber draufzukommen.

Ich bin für jeden Hinweis dankbar!
Grüsse, Lötschlumpf

BID = 969520

Offroad GTI

Urgestein



Beiträge: 11900
Wohnort: Cottbus

 

  


Zitat :
Aus Interesse möchte ich gerne ein paar LiFePo-Akkus laden, aber ohne teures Ladegerät, sondern sozusagen "mit Hausmitteln".
Wenn's hilft


Zitat :
die verwendeten Netzteile



Zitat :
ich habe 4 Stück parallel geschaltet,
Bitte nicht.


Zitat :
da eins nur ca. 300 mAh liefert,
Grantiert nicht


Zitat :
ich aber gerne ca. 1,2-1,5 A Ladestrom haben möchte),
Dann werden 200µF etwas knapp.


Zitat :
Ist das die richtige Herangehensweise? Bekommt man das gekühlt in ein geschlossenes Gehäuse? Oder brauche ich Lüftungslöcher? Oder gar aktive Kühlung? Oder sollte ein völlig anderer Weg gewählt werden?
Zenerdioden steuen gerne mal um +/-10%
Stichwort OPV


Zitat :
dass sie entweder beim „laden“ leuchtet, und bei „voll“ ausgeht? Oder andersrum (aus bei laden, an bei voll)?
Kann man alles machen, wenn man das will. Nur mit einem Widerstand und einer LED wird das aber nichts.




_________________
Theoretisch gibt es zwischen Theorie und Praxis keinen Unterschied. Praktisch gibt es ihn aber.








BID = 969524

Lötschlumpf

Gerade angekommen


Beiträge: 16

Hallo!


Zitat :

Zitat :
Aus Interesse möchte ich gerne ein paar LiFePo-Akkus laden, aber ohne teures Ladegerät, sondern sozusagen "mit Hausmitteln".
Wenn's hilft

Jepp, tut es. Mir zumindest, will ja mal über den Tellerrand schauen.


Zitat :
Zitat :
die verwendeten Netzteile

Ist doch erstmal egal, oder nicht? Alle diese Netzteile liefern mehr oder weniger pulsierende Gleichspannung, und hier gehts schliesslich nicht um irgendwelche HF-Anwendungen oder sowas. Sollte es ein Unterschied sein, ob es nun ein Schaltnetzteil oder ein Trafonetzteil ist, so möge man mich darüber ins rechte Licht setzen.


Zitat :
Zitat :
ich habe 4 Stück parallel geschaltet,
Bitte nicht.

Ja, ich weiss, nicht das allerfeinste. Aber erstmal hilfts, und es stinkt weder, noch wirds warm dabei. Wenigstens nehme ich keine PC-Netzteile!


Zitat :
Zitat :
da eins nur ca. 300 mAh liefert,
Grantiert nicht

Gut, gut, es sind 300 mA. Man möge mir verzeihen.


Zitat :
Zitat :
ich aber gerne ca. 1,2-1,5 A Ladestrom haben möchte),
Dann werden 200µF etwas knapp.

Vorher waren GAR KEINE drin, habe ich selber reingefriemelt- wollte eigentlich nur ein bisschen glätten...


Zitat :
Zitat :
Ist das die richtige Herangehensweise? Bekommt man das gekühlt in ein geschlossenes Gehäuse? Oder brauche ich Lüftungslöcher? Oder gar aktive Kühlung? Oder sollte ein völlig anderer Weg gewählt werden?
Zenerdioden steuen gerne mal um +/-10%
Stichwort OPV

Ah, hier wird es interessant. Könnte ich bitte zum Stickwort OPV ein paar weitere Stichwörter haben? Zum Beispiel, wie die Anwendung heisst oder sowas - damit ich weiss, in welche Richtung ich weiterlesen sollte - das scheint ein recht vielseitiges Teil zu sein...

Danke und Grüsse, Lötschlumpf

BID = 969525

der mit den kurzen Armen

Urgestein



Beiträge: 17197

Was du benötigst sind erst mal Grundlagen. Und Spannungsregler gibt es wie Sand am Meer! Eine Z-Diode ist die einfachste Art einen Spannungsregler zu bauen. Bis 1,5 A sind zb LM317 geeignet!

_________________
Tippfehler sind vom Umtausch ausgeschlossen.
Arbeiten an Verteilern gehören in fachkundige Hände!
Sei Dir immer bewusst, dass von Deiner Arbeit das Leben und die Gesundheit anderer abhängen!

BID = 969529

Ltof

Inventar



Beiträge: 8713
Wohnort: Hommingberg


Zitat :
Lötschlumpf hat am 15 Sep 2015 16:09 geschrieben :

Das Ganze hab ich mir so vorgestellt:
Der normale Ladevorgang ist ein CC/CV-Vorgang, bei dem am Anfang also mit konstantem Strom (und fallender steigender Spannung) geladen wird...


_________________
„Schreibe nichts der Böswilligkeit zu, was durch Dummheit hinreichend erklärbar ist.“
(Hanlon’s Razor)

BID = 969542

rasender roland

Schreibmaschine



Beiträge: 1460
Wohnort: Liessow b SN

Mit einem LM317 und einem TL431 kann man ein simples
CC Ladegerät das am Ende dann auf CV umschaltet aufbauen.
Mit einem zweiten TL431 kann man dann noch eine
"Akku voll" LED ansteuern.

_________________
mfg
Rasender Roland

BID = 969598

Lötschlumpf

Gerade angekommen


Beiträge: 16

Moin!

@der mit den kurzen Armen: ja, ich weiss. Deswegen bin ich ja hier - und versuche, schlauer zu werden. Und deshalb bin ich ja auch froh über euren Input, z.B. die Angaben zu einem bestimmten Typ - dass man Spannung regeln kann, ist mir auch klar, aber das "was", "wer" und "wie genau" fehlt mir eben.

@Ltof: mea culpa, man möge mir verzeihen - aber immerhin hattet ihr ja scheinbar verstanden, was ich meinte - was aber vermutlich nicht zuletzt euer Verdienst ist... Ich gelobe Besserung.

@rasender roland: danke für den Hinweis, hat mir viel geholfen.


Mit diesen Stichwörtern bewaffnet habe ich dann mal ein wenig nachgelesen, und einiges gefunden. Es scheint wirklich einfach zu sein, einen CC/CV-Lader zu basteln - allerdings ist das ja in diesem Fall fast schon ein bisschen Overkill, an und für sich wollt ich ja nur die obere Spannungsgrenze festlegen.
Daher möge man mir diese vielleicht einfältigen Fragen nachsehen:

- der LM317 kann ja eine einstellbare Spannung regeln, soweit die Eingangsspannung etwas höher liegt als der Ausgang. Gesetzt den Fall, ich würde nun ein 12V-Netzteil verwenden, und den Ausgang auf 7,6 V einstellen - was würde dann passieren, wenn der Akku am Ausgang hängt, und soviel Strom zieht, dass die Spannung des Netzteils einbricht? Fällt die Spannung am Ausgang dann mit? Oder geht gar nichts mehr?

- dann ist mir aufgefallen (schäm), dass es ja auch eigentlich den völlig unkomplizierten LM7875 verwenden könnte - das zehntel V weniger nehme ich einfach als Sicherheitsmarge. Wie würde sich der verhalten, wenn das Netzteil einbricht?

Danke für eure Hilfe!
Grüsse, Lötschlumpf

BID = 969600

BlackLight

Inventar

Beiträge: 4357


Zitat :
LM7875 verwenden könnte - das zehntel V weniger nehme ich einfach als Sicherheitsmarge. Wie würde sich der verhalten, wenn das Netzteil einbricht?
Wo hast du den LM7875 gefunden? Ich finde auf die schnelle keinen. Zur Frage wie der sich beim Spannungseinbruch verhält einfach ins Datenblatt schauen, hier am Beispiel eines LM7805: http://www.datasheetcatalog.com/dat.....shtml
Ich habe die entscheidende Grafik mal angehängt.



BID = 969604

Lötschlumpf

Gerade angekommen


Beiträge: 16

Wieder muss ich mich entschuldigen, der korrekte Name für das Bauteil, das ich meinte, ist L78S75CV - ich hatte das Ding nur gerade erst in der Restekiste wiedergefunden, daher die inkorrekte Bezeichnung.

Die entsprechende Grafik sehe ich mir gleich mal an...

Danke!

BID = 969606

der mit den kurzen Armen

Urgestein



Beiträge: 17197

Wenn die Eingangsspannung in die Knie geht geht auch die Ausgangsspannung in die Knie!
Bei dem LM317 greift bei Überlastung der thermische Schutz und dann macht der Dicht , deshalb kann der auch nur 1,5 A max liefern! Durch die richtige Beschaltung eines weiteren LM317 kannst du auch den Strom begrenzen! Der erste LM317 arbeitet als Konstantstromquelle der Zweite dann als Konstantspannungsquelle. Somit wird die Ladeschlussspannung nie überschritten und der maximale Ladestrom kann auch nicht überschritten werden.
http://www.dieelektronikerseite.de/Tools/LM317.htm
Beispiel: der erste LM317 wird mit 12 V versorgt und soll am Ausgang max 1A liefern können. Dann regelt der seine Ausgangsspannung soweit hoch das eben gerade die 1A fließen können. Nehmen wir an das du als Lastwiderstand 1 Ohm hast, dann sind das nach Ohm U=R*I genau 1 V Ausgangsspannung über dem R ! Der nachfolgende Spannungsregler steuert voll auf so das eben das 1 V als Ausgangsspannung erscheint.
Nehmen wir nun an der Innenwiderstand des Akkus steigt auf 10 Ohm an. Daraus folgt 1A *10 Ohm = 10V
Die Ausgangsspannung wird dann durch den zweiten LM317 auf deine gewählte Spannung begrenzt! Damit sinkt allerdings dann auch der Ladestrom bis auf null herab.
Vereinfacht gesagt versucht der erste LM317 den Strom zu halten, das kann er aber nur über die Spannung erreichen.(höherer Strom ergibt auch höhere Spannung) Der Zweite versucht die Spannung zu halten , das kann er aber nur über den Strom erreichen.

_________________
Tippfehler sind vom Umtausch ausgeschlossen.
Arbeiten an Verteilern gehören in fachkundige Hände!
Sei Dir immer bewusst, dass von Deiner Arbeit das Leben und die Gesundheit anderer abhängen!

BID = 969616

Lötschlumpf

Gerade angekommen


Beiträge: 16

Hallo!

Wenn die Ausgangsspannung in die Knie geht, ist das eigentlich egal - der hohe Strom, der für das Einbrechen der Spannung verantwortlich ist, fliesst ja trotzdem, und der Akku wird geladen. Ich hatte eigentlich nur gefragt, weil ich Angst hatte, dass das Ding bei Spannungseinbruch einfach gar nicht mehr arbeiten würde.

Aber dieser Gedanke liest sich toll - ich bestell gleich mal ein paar und probiere das aus. Ansonsten lese ich das noch ein paar mal und versuche, es zu verstehen.

Dumme Frage zum Abschluss: Wie stelle ich denn den Ausgangsstrom ein...?

BID = 969618

der mit den kurzen Armen

Urgestein



Beiträge: 17197

Siehst du den Link ! Lesen und verstehen!






_________________
Tippfehler sind vom Umtausch ausgeschlossen.
Arbeiten an Verteilern gehören in fachkundige Hände!
Sei Dir immer bewusst, dass von Deiner Arbeit das Leben und die Gesundheit anderer abhängen!

[ Diese Nachricht wurde geändert von: der mit den kurzen Armen am 16 Sep 2015 18:05 ]

BID = 969619

BlackLight

Inventar

Beiträge: 4357


Zitat : Lötschlumpf hat am 16 Sep 2015 17:47 geschrieben :
Dumme Frage zum Abschluss: Wie stelle ich denn den Ausgangsstrom ein...?
Mit einem zweitem LM317, siehe Link von dmdkA. Oder man nimmt z.B. einen L200C - davon braucht man dann nur einen. Da der Spannungsabfall über den L200C aber doppelt so hoch ist wie bei einem LM317, gewinnt man nicht wirklich was. Ich würde nehmen was gerade rumliegt oder was man eher mag.

P.S.
Wenn du wirklich 1,5 A zum laden brauchst solltest du aber noch einen Kühlkörper einplanen, sonst kann der Strom kleiner ausfallen.

BID = 969662

nabruxas

Monitorspezialist



Beiträge: 8515
Wohnort: Alpenrepublik

Link

_________________
0815 - Mit der Lizenz zum Löten!

BID = 969680

Lötschlumpf

Gerade angekommen


Beiträge: 16

Hallo!

Habe den Link nochmal angesehen, und auf der Hauptseite noch ein wenig weitergelesen - danke, hat auch geholfen! Jetzt habe sogar ICH es kapiert, der ERSTE LM317 ist für den Strom, und daher auch anders geschaltet... damit wirds klar.

Nur mal der Vollständigkeit halber: durch den Widerstand R1 läuft ja die komplette Leistung. Wieviel muss der abkönnen, für einen Widerstand=1 Ohm? Reicht "abfallende Spannung x durchfliessender Strom" (ich komme bei 1,5 A auf 2,25W), würde also einen 5W-Widerstand nehmen. Reicht das, oder habe ich mich wieder mal vertan?

danke und Grüsse, Lötschlumpf



      Nächste Seite
Gehe zu Seite ( 1 | 2 Nächste Seite )
Zurück zur Seite 0 im Unterforum          Vorheriges Thema Nächstes Thema 


Zum Ersatzteileshop


Bezeichnungen von Produkten, Abbildungen und Logos , die in diesem Forum oder im Shop verwendet werden, sind Eigentum des entsprechenden Herstellers oder Besitzers. Diese dienen lediglich zur Identifikation!
Impressum       Datenschutz       Copyright © Baldur Brock Fernsehtechnik und Versand Ersatzteile in Heilbronn Deutschland       

gerechnet auf die letzten 30 Tage haben wir 41 Beiträge im Durchschnitt pro Tag       heute wurden bisher 28 Beiträge verfasst
© x sparkkelsputz        Besucher : 161760389   Heute : 13701    Gestern : 19567    Online : 815        25.10.2021    18:23
24 Besucher in den letzten 60 Sekunden        alle 2.50 Sekunden ein neuer Besucher ---- logout ----viewtopic ---- logout ----
xcvb ycvb
0.0383760929108