USB-Anschluss für überall Im Unterforum Projekte im Selbstbau - Beschreibung: Selbstbau von Elektronik und Elektro
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USB-Anschluss für überall Suche nach: usb (5884) |
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BID = 790699
serienchiller Gerade angekommen
Beiträge: 18 Wohnort: Berlin
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Hallo zusammen!
Ich habe einen Haufen Geräte, die alle per USB geladen werden (glücklichweise scheint sich da inzwischen ja sowas wie ein Standard zu etablieren). Manchmal geht mir bei so einem Gerät ausgerechnet im blödesten Moment der Akku leer und ich habe weder Steckdose noch Ladegerät in der Nähe. Ich hatte deswegen eine ganz besondere Idee, weiß nicht ob sie schlau ist:
Ein relativ kleines "Ding", das eigentlich nur aus einer USB-Buchse, einem Spannungsregler und zwei Anschlüssen besteht. An die zwei Anschlüsse kann ich dann verschiedene Stromquellen mit unterschiedlichen Spannungen anschließen, habe aber immer meine 5V an der USB-Buchse. So kann ich dann z.B. meinen leeren MP3-Player mit meinem Handy- oder Notebookakku, einer AA-Batterie, Autobatterie oder mit den 18650er Li-Ion-Zellen von meinen Taschenlampen aufladen - je nachdem, was halt gerade da ist.
Leider bin ich nicht wirklich fit, was Elektronikbasteleien angeht. Ich habe zwar einen Lötkolben, aber den benutze ich eigentlich nur um hier und da mal einen Stecker neu anzulöten oder irgendeine kaputte Lötstelle zu erneuern. Mit dem Ohm'schen Gesetz kann ich auch noch was anfangen, aber da hört es dann auch schon langsam auf. Achja, ein Multimeter ist auch vorhanden.
Ich bin mir auch nicht sicher, ob ich zu 100% verstanden habe, was so ein Spannungsregler macht. Den hier habe ich mir ausgesucht:
http://www.conrad.de/ce/de/product/.....04458
So habe ich das verstanden: Das Teil produziert zwischen "Output" und "Ground" eine Spannung von 5V und zwar bis maximal 1,5A (sollte ja reichen, USB geht so weit ich weiß nur bis 0,5A). Dafür muss ich zwischen "Input" und "Ground" eine Spannung anlegen. Wenn ich das Datenblatt richtig lese, ist die maximale Input-Spannung bei 5mA 17V. Das ist ja ein sehr niedriger Stromfluss, kann ich davon ausgehen, dass sich die maximale Input-Spannung bei höherem Stromfluss verändert und wenn ja, in welche Richtung? Und was ist mit "Dropout Voltage" gemeint? Ist das die Input-Spannung, unterhalb der die 5V nicht mehr gehalten werden können? Das wären ja dann 0,4V bei 0,5A und 0,9V bei 1,5A. Selbst eine einzelne AA sollte also kein Problem sein, zumindest wenn sie den benötigten Strom liefern kann.
Mir kommt das alles aber ein bisschen zu einfach vor. Ich müsste ja im Prinzip nur zwei von den Füßchen mit der USB-Buchse und zwei weitere mit den Eingängen verbinden - fertig. Wo ist der Haken?
Würde mich auf ein paar Antworten freuen!
Gruß, Max |
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BID = 790706
Offroad GTI Urgestein
Beiträge: 12731 Wohnort: Cottbus
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Zitat :
| meinen leeren MP3-Player mit meinem Handy- oder Notebookakku, einer AA-Batterie, Autobatterie oder mit den 18650er Li-Ion-Zellen von meinen Taschenlampen aufladen - je nachdem, was halt gerade da ist. | Das wird schwierig.
Du willst anscheinend aus sowohl niedriegerer Spannung (AA-Batterie), als auch höherer Spannung (Autobatterie) eine Spannung von 5V erzeugen.
Dafür bräuchtest du eine Schaltung, die entsprechend beides kann...kompliziert.
Der Spannungsregler würde schon funktionieren, aber eben nur für Spannungen größer 5V. Der Regler hat eine Dropout-Spannung von max. 900mV, dementsprechend müssen mindestens 5,9V am Eingang anliegen.
MfG Mathias
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Theoretisch gibt es zwischen Theorie und Praxis keinen Unterschied. Praktisch gibt es ihn aber. |
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BID = 790710
ElektroNicki Inventar
Beiträge: 6429 Wohnort: Ugobangowangohousen
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SEPIC-Wandler ist das Stichwort.
Mehr weiß ich leider zu dem Thema auch nicht
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BID = 790715
serienchiller Gerade angekommen
Beiträge: 18 Wohnort: Berlin
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Zitat :
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Der Spannungsregler würde schon funktionieren, aber eben nur für Spannungen größer 5V. Der Regler hat eine Dropout-Spannung von max. 900mV, dementsprechend müssen mindestens 5,9V am Eingang anliegen.
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Dann habe ich die Dropout-Spannung wirklich falsch verstanden. Bei Wikipedia stand es auch nur so, dass es Spannungswandler gibt, die die Spannung entweder nach oben oder eben nach unten korrigeren, von beides in einem war da nichts zu lesen.
Die nächstbessere Lösung die mir einfällt wären dann zwei Spannungswandler, zwischen denen man umschalten kann.
Der SEPIC-Wandler scheint eigentlich das zu sein, was ich suche aber Conrad hat nur einen und der hat mir irgendwie "zu viele Beinchen", scheint was komplizierteres zu sein.
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BID = 790722
perl Ehrenmitglied
Beiträge: 11110,1 Wohnort: Rheinbach
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Zitat :
| Das Teil produziert zwischen "Output" und "Ground" eine Spannung von 5V |
Ja, aber dabei schluckt es selbst ungefähr 5mA, selbst wenn es gar keinen Strom abgegeben muß.
Um einen Ausschalter wirst du also nicht herumkommen.
Der Selbstbau von SEPIC oder andere Schaltwandlern ist für Anfänger nicht wirklich geeignet, weil dabei paar Fallen lauern, zu deren Erkennen und Beseitigen recht weitreichende Kenntnisse und Meßmöglichkeiten erforderlich sind.
P.S.:
Zitat :
| Und was ist mit "Dropout Voltage" gemeint? |
Das ist die Mindestspannung, die zwischen Eingang und Ausgang herrschen muß, damit der Regler seinen Nennstrom abgegeben kann.
[ Diese Nachricht wurde geändert von: perl am 9 Okt 2011 19:12 ]
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BID = 790726
serienchiller Gerade angekommen
Beiträge: 18 Wohnort: Berlin
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Mein Idee war ja, einfach zwei Spannungsregler (einen Auf- und einen Abwärtsregler) einzubauen und je nach Eingangsspannung von Hand umzuschalten. Komischerweise scheint Conrad keine Aufwärtsregler zu haben (oder ich bin zu blöd sie zu finden).
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BID = 790770
perl Ehrenmitglied
Beiträge: 11110,1 Wohnort: Rheinbach
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Zitat :
| Komischerweise scheint Conrad keine Aufwärtsregler zu haben |
Weil die sich dann nicht -regler nennen, sondern -wandler.
Sie stecken z.B. in den Solar-Gartenleuchten und betreiben da mit den 1,2V des Akkus eine weisse LED, die etwa 3V braucht.
Wie gesagt ist diese Technik jedoch anspruchsvoller als es vielleicht aussieht, und der Selbstbau einem Anfänger nicht zu empfehlen.
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BID = 790786
serienchiller Gerade angekommen
Beiträge: 18 Wohnort: Berlin
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Wie ist das denn, wenn ich das ganze wirklich allein für den Betrieb mit zwei 18650er Li-Ion-Akkus auslege? Dann brauche ich nur einen Spannungswandler, der oben verlinkte würde sogar gehen. Vorausgesetzt, ich verlöte alles richtig miteinander: Gibt es dann noch irgendetwas, worauf ich achten muss?
Für die Akkuspezialisten: Ja, die Akkus haben eine eingebaute Schutzschaltung gegen Tiefentladung oder Kurzschluss und ich habe auch ein Ladegerät, das beide Akkus getrennt lädt und rechtzeitig abschaltet.
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BID = 790787
perl Ehrenmitglied
Beiträge: 11110,1 Wohnort: Rheinbach
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Zitat :
| Ja, die Akkus haben eine eingebaute Schutzschaltung gegen Tiefentladung oder Kurzschluss |
Die 18650er?
Da wäre ich mir nicht so sicher, dass der Akku nach einer Tiefentladung mit Umpolung (die bei einer Hintereinanderschaltung leicht passieren kann) sich wieder laden lässt.
Ich habe wohl noch ein Bündel solcher Zellen aus dem Akkupack eines Laptop, die an Tiefentladung durch Vernachlässigung gestorben sind.
Die sind tot wie ein Stück Holz; kein Strom geht rein und keiner kommt mehr raus.
Wenn du das riskieren willst, kannst du es so versuchen, aber du brauchst den Schalter, denn der Linearregler schluckt auch beim Nichtstun bis zu 8mA.
Ansonsten brauchst du nur noch die im Datenblatt angegebenen Angstkondensatoren, damit der Regler nicht ins Schwingen gerät.
Bei höheren Strömen empfiehlt es sich dem IC ein Stück Kühlfläche zu spendieren, denn sonst dreht er den Saft ab, wenn ihm zu heiss wird.
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BID = 790788
serienchiller Gerade angekommen
Beiträge: 18 Wohnort: Berlin
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Die einzelnen Zellen des Notebookakkus haben ja auch keine Schutzschaltung. Normalerweise werden 18650er-Zellen zu größeren Akkupacks zusammengelötet und landen einzeln nie beim Endverbraucher. Wer mit Taschenlampen nichts am Hut hat, kennt sie wohl auch nur so. Es gibt aber für bestimmte Taschenlampen auch einzelne 18650er-Akkus mit Nase am Pluspol und ohne Lötfahnen o.ä. zu kaufen, die einfach so wie Mignonzellen eingelegt werden. Und die haben oft auch eine Schutzschaltung. Ich habe extra welche mit Schutzschaltung gekauft, weil ich auf Nummer sicher gehen wollte, sonst wird aus einer Taschenlampe schnell mal eine Rohrbombe. Die Schaltung trennt dann den Stromkreis bevor der Akku tiefentladen wird und reaktiviert ihn, wenn man eine höhere Spannung anlegt (Ladegerät). Von der Seite droht also keine Gefahr.
Die "Angstkondensatoren" sind die beiden mit 22µF und 0,1µF, oder? Die hätte ich glatt vergessen, danke für den Hinweis. Einen kleinen Kühlkörper wollte ich sowieso einbauen.
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BID = 791693
serienchiller Gerade angekommen
Beiträge: 18 Wohnort: Berlin
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Vielen, vielen Dank für eure Hilfe! Hab heute endlich den Spannungsregler bekommen (musste ihn vorbestellen) und hab anschließend direkt alles zusammengelötet. Und, was soll ich sagen: ES FUNKTIONIERT! Direkt beim ersten mal, alles auf Anhieb perfekt. Nichts verpolt, keine Kurzschlüsse, kein Wackelkontakt.
Allerdings hab ich bisher auch nur USB-Buchse, Spannungsregler, Kondensatoren und den Schalter zusammengelötet. Der schwierigste Teil wird wahrscheinlich, das ganze im Gehäuse unterzubringen und vernünftig zu befestigen. Und für meine 18650er habe ich auch noch keine Halterung (gibt leider keine passenden zu kaufen, weil sie durch die Schutzschaltung etwas länger sind), da muss ich also selber was basteln. Aber ich konnte das eine Ende an das Netzteil von meiner Taschenlampe (8,4V) halten und mit dem anderen Ende meinen MP3-Player aufladen. Genial!
Ohne eure Hilfe hätte ich mich nie an diese Bastelei herangetraut. Also nochmals vielen Dank!
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BID = 791695
perl Ehrenmitglied
Beiträge: 11110,1 Wohnort: Rheinbach
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Zitat :
| Und für meine 18650er habe ich auch noch keine Halterung (gibt leider keine passenden zu kaufen, weil sie durch die Schutzschaltung etwas länger sind) |
Nanu?
Dann sind es wohl keine 18650er, denn die heissen so, weil sie ca 18mm dick und 65mm lang sind.
Bei von dir erwähnten Schutzschaltungen bin ich auch etwas skeptisch.
Kannst du mal das Datenblatt verlinken?
Auch normale 18650 haben Schutzmechanismen an Bord, aber das sind reine Sicherheitmaßnahmen und nicht für betriebsmäßige Abschaltungen gedacht.
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BID = 791697
Mueller22 Gerade angekommen
Beiträge: 4
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Bei Ebay gibt es solche Geräte für 2-3 Euro zu fertig kaufen.
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BID = 791720
serienchiller Gerade angekommen
Beiträge: 18 Wohnort: Berlin
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Zitat :
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Dann sind es wohl keine 18650er, denn die heissen so, weil sie ca 18mm dick und 65mm lang sind.
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Die verbauten Zellen sind auch 18mm dick und 65mm lang. Aber hinten dran sitzt noch ein 2-3mm dickes Plättchen mit der Schutzschaltung. Ein Datenblatt dazu konnte ich allerdings nirgendwo finden, nicht mal der Hersteller hat eins auf seiner Website. Allerdings hab ich von einem anderen Akku, der auch so eine Schutzschaltung hat, ein Datenblatt gefunden:
http://redilast.com/images/stories/PDFs/2600draft.pdf
Zitat :
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Bei Ebay gibt es solche Geräte für 2-3 Euro zu fertig kaufen.
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Für AA-Betrieb, ja. Die, die es für 18650er-Betrieb gibt, sind erstens relativ teuer und zweitens muss man da jedes Mal das Gehäuse aufschrauben um die Akkus zu wechseln. Eigentlich ist es so gedacht, dass das Teil auch gleich die Akkus lädt, aber da fehlt mir das Vertrauen.
[ Diese Nachricht wurde geändert von: serienchiller am 15 Okt 2011 11:40 ]
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