Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik 3,7V -> KSQ 2A schaltbar


von Frederic R. (dark_one)


Lesenswert?

Hallo zusammen,

ich bin schon einige Zeit auf der Suche auf verschiedenen Plattformen 
aber habe bisher nichts gefunden.

Ich habe eine 3V7 LiMn-Batterie und möchte damit eine 2A 
Konstantstromquelle realisieren. Diese möchte ich gerne per Transistor 
ein und ausschalten können. Das ganze soll mit dem ATTiny funktionieren.
In Reihe zur KSQ wird ein 2-5 Ohm Widerstand sein.

Ich bin noch ziemlich unerfahren und würde mich über Hinweise zur 
Realisierung freuen.

Auf meinem Weg habe ich schon einiges über Spannungsregler, Transistor 
als Schalter und ähnliches gelesen,konnte das ganze aber leider noch 
nicht zusammenwürfeln.

Als Anforderung wäre noch zu sagen das ich das ganze möglichst klein 
realisieren möchte.

Ich freue mich auf eure Antworten.

dark_one

von U. M. (oeletronika)


Lesenswert?

Hallo,
die wichtigste Frage ist doch, was du mit der KSQ betreiben willst.
Die 3,7V sind die Nennspannung des Akkus, unter Last geht die Spannung 
eh runter. Die Entladeschlussspannung ist sicher niedriger (z.B. 3V).

Falls du weiße Power-LED bestromen willst, die eine Flußspannung um 3V 
haben, bleibt keine Regelspannung mehr übrig.
Dann geht eine einfache lineare KSQ nicht mehr.

Was hast du also konkret vor?
Gruß Öletronika

von Frederic R. (dark_one)


Lesenswert?

U. M. schrieb:
> Falls du weiße Power-LED bestromen willst, die eine Flußspannung um 3V
> haben, bleibt keine Regelspannung mehr übrig.
> Dann geht eine einfache lineare KSQ nicht mehr.
>
> Was hast du also konkret vor?
> Gruß Öletronika

Ich wollte mir einen eigenen Akkuträger für eine elektrische Zigarette 
bauen.
Ich dachte mir das wäre mit einer Konstantstromquelle am einfachsten 
realisierbar. Und das beste Ergebnis habe ich bisher mit frisch 
geladenem Akku gemessen 4V an 2Ohm erreicht, daher kommen die 2A.

Grüße

dark_one

von Oliver R. (orb)


Lesenswert?

2-5 Ohm ergeben bei 3,7 Volt aber keine 2 Ampere, da hat Herr Ohm was 
gegen.
Dafür brauchst Du auch noch einen Stepup-Wandler.

von Georg (Gast)


Lesenswert?

Frederic Rush schrieb:
> In Reihe zur KSQ wird ein 2-5 Ohm Widerstand sein.

Das macht die Schaltung unmöglich. Bei 2A fallen an 2 Ohm 4 V ab, also 
schon mehr als die Batteriespannung. Unsinniges Konzept.

(Hintergrund: das Ohmsche Gesetz)

Georg

von Max H. (hartl192)


Lesenswert?

Georg schrieb:
> Das macht die Schaltung unmöglich.
Zum Glück gibt es Schaltungen, die Spannung auch erhöhen können, z.B. 
Schaltregler.

von Helge A. (besupreme)


Lesenswert?

Bei 2A und 5Ω braucht man 10V. Wie man einen Hochsetzsteller berechnet, 
verraten die Werkzeuge auf den Seiten vieler Hersteller.

von Frederic R. (dark_one)


Lesenswert?

Das war sehr unglücklich beschrieben von mir.
Die Aussage mit den 2A war unüberlegt.

Besser:
Ich möchte einen möglichst großen, schaltbaren Strom an 2-5 Ohm aus 
meiner Batterie holen.

von Max H. (hartl192)


Lesenswert?

Frederic Rush schrieb:
> Das war sehr unglücklich beschrieben von mir.
> Die Aussage mit den 2A war unüberlegt.
>
> Besser:
> Ich möchte einen möglichst großen, schaltbaren Strom an 2-5 Ohm aus
> meiner Batterie holen.
Also im Datenblatt der Batterie den max. Strom suchen, die max. Leistung 
berechnen und dann eine Schaltregler bauen der genug Spannung liefet und 
diese Leistung am Widerstand umzusetzen.

von Frederic R. (dark_one)


Lesenswert?

Max H. schrieb:

> Also im Datenblatt der Batterie den max. Strom suchen, die max. Leistung
> berechnen und dann eine Schaltregler bauen der genug Spannung liefet und
> diese Leistung am Widerstand umzusetzen.

Ich habe gerade im Datenblatt nachgesehen der maximale dauerhafte 
Entladestrom liegt bei 11A.

Die maximale Leistung würde ich also zu P = U * I =  40,7 W berechnen.

Also müsste ich einen Schaltregler bauen, der 40,7 W an bsp. 2 Ohm 
umsetzt, also U = sqrt(40,7W / 2)= 20,35V.

Sehe ich das richtig?

Jetzt informiere ich mich mal wie ich so einen Schaltregler baue.

Kann mir noch jemand mit der Schaltung über den Mikrocontroller helfen?
Es gibt zwar viele Quellen hierzu, auch gerade bei mikrocontroller.net 
Beitrag "Transistor als Schalter" oder 
http://www.elektronik-kompendium.de/sites/slt/0208031.htm ich lese dort 
aber immer nur etwas über geringere Ströme. Dann dachte ich dass es 
vielleicht mit einem Mosfet ginge. Oder vielleicht ganz anders?

von Achim S. (Gast)


Lesenswert?

Frederic Rush schrieb:
> Also müsste ich einen Schaltregler bauen, der 40,7 W an bsp. 2 Ohm
> umsetzt, also U = sqrt(40,7W / 2)= 20,35V.

Ähem...

Ich dachte, die Formel ist
Nach U aufgelöst komme ich auf

Frederic Rush schrieb:
> Kann mir noch jemand mit der Schaltung über den Mikrocontroller helfen?
> Es gibt zwar viele Quellen hierzu, auch gerade bei mikrocontroller.net
> Beitrag "Transistor als Schalter" oder
> http://www.elektronik-kompendium.de/sites/slt/0208031.htm ich lese dort
> aber immer nur etwas über geringere Ströme. Dann dachte ich dass es
> vielleicht mit einem Mosfet ginge. Oder vielleicht ganz anders?

Kümmer dich erst mal um den Schaltregler. Wenn du gelernt hast mit dem 
klarzukommen, dann hast du kein Problem mehr mit dem Schalten von 9V an 
2Ohm (oder du benutzt einfach den Enable-Eingang des Schaltreglers).

Frederic Rush schrieb:
> Ich wollte mir einen eigenen Akkuträger für eine elektrische Zigarette
> bauen.

Ernsthaft? 40W für so ein Zigarettchen? Das stelle ich mir heiß vor.

von Frederic R. (dark_one)


Lesenswert?

Achim S. schrieb:
> Ich dachte, die Formel ist
>
> Nach U aufgelöst komme ich auf
>
Stimmt natürlich, wenn man die Formel richtig umstellt und die Wurzel 
dann auch anwendet, also anders als ich, dann kommt auch was anständiges 
raus. :)
> Kümmer dich erst mal um den Schaltregler. Wenn du gelernt hast mit dem
> klarzukommen, dann hast du kein Problem mehr mit dem Schalten von 9V an
> 2Ohm (oder du benutzt einfach den Enable-Eingang des Schaltreglers).
Okay, das klingt vernünftig. Hast Du mir vielleicht einen Tipp, wo ich 
zu den Schaltreglern schauen könnte, oder welchen ich da nehmen könnte?
> Frederic Rush schrieb:
>> Ich wollte mir einen eigenen Akkuträger für eine elektrische Zigarette
>> bauen.
>
> Ernsthaft? 40W für so ein Zigarettchen? Das stelle ich mir heiß vor.
Ich fand 40W auch etwas mächtig, aber ich wede es mal aufbauen und mich 
überraschen lassen.

von Achim S. (Gast)


Lesenswert?

Frederic Rush schrieb:
> Ich fand 40W auch etwas mächtig, aber ich wede es mal aufbauen und mich
> überraschen lassen.

Mein Tipp: besorge dir erst mal (zur Not leihweise) eine passende 
Spannungsquelle, mit der du die 40W an der Zigarette ausprobieren 
kannst. Wenn du dabei zum Schluss kommst, dass 20W immer noch mehr als 
genug wären, dann wird der Aufbau des Schaltreglers deutlich einfacher.

Frederic Rush schrieb:
> Hast Du mir vielleicht einen Tipp, wo ich
> zu den Schaltreglern schauen könnte, oder welchen ich da nehmen könnte?

Früher hätte ich auf eine solche Frage wahrscheinlich geantwortet: schau 
mal in einer Bücherei z.B. nach "Kilgenstein: Schaltnetzteile in der 
Praxis" oder einem ähnlichen Buch.

Die angemessene Antwort heutzutage ist wahrscheinlich: registriere dich 
bei TI, schau auf www.ti.com rechts unten nach dem "Webbench-Designer" 
für "Power", gib deine Daten ein und lass dir Lösungsvorschläge zeigen. 
Aber Achtung: ein Schaltwandler mit 11A Eingangsstrom kann beim ersten 
Selbstbauversuch schlechtere Ergebnisse liefern als erwartet.

von Frederic R. (dark_one)


Lesenswert?

Achim S. schrieb:
> Mein Tipp: besorge dir erst mal (zur Not leihweise) eine passende
> Spannungsquelle, mit der du die 40W an der Zigarette ausprobieren
> kannst. Wenn du dabei zum Schluss kommst, dass 20W immer noch mehr als
> genug wären, dann wird der Aufbau des Schaltreglers deutlich einfacher.
Das ist ein super Tipp, da wäre ich nicht drauf gekommen! Das mache ich 
glatt.
> Früher hätte ich auf eine solche Frage wahrscheinlich geantwortet: schau
> mal in einer Bücherei z.B. nach "Kilgenstein: Schaltnetzteile in der
> Praxis" oder einem ähnlichen Buch.
>
> Die angemessene Antwort heutzutage ist wahrscheinlich: registriere dich
> bei TI, schau auf www.ti.com rechts unten nach dem "Webbench-Designer"
> für "Power", gib deine Daten ein und lass dir Lösungsvorschläge zeigen.
> Aber Achtung: ein Schaltwandler mit 11A Eingangsstrom kann beim ersten
> Selbstbauversuch schlechtere Ergebnisse liefern als erwartet.

Ich denke ich besorge mir mal das Buch und und schaue mir das mal an. 
Bei TI bin ich schon registriert und schau mich mal um.
Danke noch für deine Vorwarnung.

Ich melde mich dann mit meinem Ergebnis nochmal.

Vielen Dank für alle Antworten!

Bitte melde dich an um einen Beitrag zu schreiben. Anmeldung ist kostenlos und dauert nur eine Minute.
Bestehender Account
Schon ein Account bei Google/GoogleMail? Keine Anmeldung erforderlich!
Mit Google-Account einloggen
Noch kein Account? Hier anmelden.