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Thema: Spannung von NiMh Akkus (Gelesen 19556 mal)
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mak
Modder der Apokalypse
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M/A/K
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Ich hätte hier eine Schaltung, die deine LEDs etwa gleich hell hält und nur 0.7 V Drop hat.
An der Zenerdiode fällt immer eine konstante Spannung ab, die dann wie in der Transistor-Lüftersteuerung mit einem Drop von 0.7 Volt am Emitter des Transistors anliegt. Die Zenerdiodenspannung sollte so nahe wie möglich an der Leerspannung des Akkus sein, bei drei Zellen also 2.7 Volt (Conrad 18 00 25-55, 0.25 Euro). Diese Spannung - 0.7 Volt ist dann für die LEDs verfügbar, also 2 Volt. Für die roten LEDs reicht das, für die gelben wirds sehr knapp...
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Reisi
Lötkolbenfreak
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Ich hätte hier eine Schaltung, die deine LEDs etwa gleich hell hält und nur 0.7 V Drop hat. An der Zenerdiode fällt immer eine konstante Spannung ab, die dann wie in der Transistor-Lüftersteuerung mit einem Drop von 0.7 Volt am Emitter des Transistors anliegt. Die Zenerdiodenspannung sollte so nahe wie möglich an der Leerspannung des Akkus sein, bei drei Zellen also 2.7 Volt (Conrad 18 00 25-55, 0.25 Euro). Diese Spannung - 0.7 Volt ist dann für die LEDs verfügbar, also 2 Volt. Für die roten LEDs reicht das, für die gelben wirds sehr knapp...
Außerdem wäre bei einer LED eine Stromquelle besser geeignet.
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mak
Modder der Apokalypse
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M/A/K
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Klar ändert sich die Zenerspannung abhängig vom Strom, aber dafür bleibt die Helligkeit länger gleich.
Hier die Kennlinie, 2.7 Volt ist auch dabei: http://de.wikipedia.org/wiki/B...nie_Z-Diode.jpg
Eine andere Möglichkeit, welche aber einen Drop von 1.4 Volt hat:
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Reisi
Lötkolbenfreak
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Eine ganz normale Stromregelung, nix besonderes, wenn man stat einer Z-Diode zwei Kleinsignaldioden in Reihe oder gleich eine 1,2V Bandgap Referenz nimmt kommt man damit auf einen Drop von unter 0,6-0,7V.
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PoWl
Dremelfreund
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Atmel AVR Mikrocontroller
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Danke für die Vorschläge. Ich werde jedoch das Spannungsproblem mit den LEDs per Software kompensieren. Mit einem PWM-ausgang des nun größeren mikrocontrollers und einem RC-glied oder LC-glied (muss ich mich noch drüber informiern) kann ich eine gleichmäßige spannung erzeugen. Sowas wie ein Schaltspannungsregler, ich glaube sogar ohne Spannungsdrop :-). Doch wie bekomme ich die Referenzspannung für den µC bei fallender Spannung? Ich weiß nicht ob er eine feste Spannungsreferenz eingebaut hat, wenn ja dann kann ich diese nutzen, ansonsten ein Spannungsregler an den Referenzspannungseingang. Per Spannungsteiler kann ich dann die Spannung der 3 hintereinandergeschalteten Zellen auf ein für den µC messbares maß verkleinern :-) Dann kann ich einfach die - Delta U Lademethode bzw die mit dessen Ableitung anwenden.
geht das so?
mfg PoWl
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PoWl
Dremelfreund
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Atmel AVR Mikrocontroller
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Naja, solande die Schaltung nicht am Netz hängt wird der µC vom akku versorgt, durch die Spannungsreferenz vom Spannungsregler für den AD-Wandler bekomme ich aber immer aussagekräftige werte.
Die gute Frage ist nur, was passiert wenn ich nun den Stecker vom Netz dran hänge? Der µC muss fortan übers Netz versorgt werden und der Akku muss zunächst mal von allem getrennt werden damit der µC ihn geregelt aufladen kann.
Ich könnte natürlich versuchen einen I/O pin einfach mit dem Pluspol der Netzleitung zu verbinden und den µC dann entsprechende Transistoren schalten lassen um sich selbst von den akkus zu trennen und ans netz zu schalten. Wenn der akku allerdings total leer ist so dass er nicht mehr die Versorgungsspannung für den µC bereitstellen kann dann geht das ganze garnicht erst los... was ist wenn ich über eine kleine NOR-logikschaltung die akkus vom Transistor trenne? Ein relais wollte ich nicht benutzen da diese in dieder größe 2,50€ kosten und das rechnet sich nicht wirklich.. hat jemand ne idee?
mfg PoWl
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« Letzte Änderung: August 15, 2007, 18:20:21 von PoWl »
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Reisi
Lötkolbenfreak
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max, du hast mich anscheinend falsch verstanden, natürlich ist der Strom dieser Schaltung auch von der Versorgungsspannung abhängig (mit einer BG-Referenz allerdings nicht), allerdings bei weitem nicht in dem Maße wie bei einer Spannungsregelung.
PoWl, verstehe ich das richtig, dass du dir für die LEDs über eine zusätzliche PWM eine konstante Spannung erzeugen willst, damit die Helligkeit konstant bleibt? Ist doch viel zu umständlich, mach das PWM Verhältniss der LEDs von der Versorgungsspannung abhängig. Also z.B bei leeren Akkus gibst die vollen 100% DC aus, und bei vollen Akkus eben nur max. 70% (wie weit der gesenkt werden muss musst vorher eben mal ausprobiern)
Die Akkuversorgung solltest auf jeden Fall vom µC aus kontrollieren können, schon allein um die Akkus vor Tiefenentladung zu schützen. Sobald das Netzteil eigesteckt ist natürlich umschalten, das geht eigentlich mit 1-2 Transistoren und geschickter Verschaltung.
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PoWl
Dremelfreund
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Atmel AVR Mikrocontroller
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Ja das hast du so richtig verstanden. Hm viel zu umständlich.. jein. Wenn ich das PWM-verhältnis von der Versorgungsspannung abhängig mache schränke ich natürlich die Abstufung ein. Ich müsst hier ausserdem im µC mit verschiedenen PWM-Tabellen arbeiten für unterschiedliche Spannungen arbeiten. Wenn ich es über eine zusätzliche (hardwaregesteuerte) PWM realisiere muss ich einfach nur die entsprechenden PWM-werte aus einer tabele der entsprechenden Spannung zuordnen. Auf den ersten Blick ein Umstand. Aber es bietet eben die Vorteile dass es die Auflösung der LED-PWM nicht einschränkt und viel mehr unterschiedliche Spannungen zulässt.
Das mit den Transistoren, da muss ich mir noch Gedanken machen ;-) Wenn ich zeit hab heut nacht..^^
mfg PoWl
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Reisi
Lötkolbenfreak
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Du hast noch nicht so viel mit µCs gemacht, oder? Glaubs mir so einfach, wie du dir das anscheinend vorstellst, ist eine Spannungsregelung auch nicht. Eine PWM Anpassung ist deutlich einfacher. Die Auflösung reicht für eine 300HZ PWM auch locker aus. Hast du schon mal eine 7bit mit einer 8bit PWM verglichen?
Einerseits sind dir 2,50 für ein Relais zu viel, abewr andererseits stürtz du dich freiwillig in Unkosten und zusätzlichen Hardwareaufwand. Den schlechteren Wirkungsgrad deiner Lösung steht auch irgendwie im Widerspruch zu Batteriebetrieb.
mak, eine direkte Versorgung vom Akku ist kein Problem, ein Akku liefert eine stabile Spannung, diese sinkt zwar aber so langsam dass es keine Probleme darstellt. Solange der µC für den gesamten Spannungsbereich freigegeben ist ist das kein Problem
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PoWl
Dremelfreund
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Atmel AVR Mikrocontroller
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Der läuft auch problemlos mit variabler Spannung. Ist ein ATtiny26. Hm, hat denn die PWM-methode so einen schlechten Wirkungsgrad? Bei 100% Duty Cycle hab ich doch keine Verluste? Naja, der zusätzliche Hardwareaufwand wäre ein Transistor, ein Widerstand und ein Kondensator. Da deine Version, die PWM-Werte der Spannung anzupassen jedoch genau meine Methode nur ohne das RC-glied entspricht, ist es ziemlich egal wie mans macht. Für deine Methode spricht der geringere Hardwareaufwand. Für meine Methode jedoch, dass ich keine Einbußen in der Auflösung habe und dass ich nicht mehrere Tabellen für die PWM-werte brauche. Die Auflösung ist mir so wichtig da ich ein exponentielles Fadingverhalten realisieren möchte wodurch versucht wird die logarithmische lichtempfindlichkeit des menschlichen Auges etwas zu kompensieren. Hierfür soll die Auflösung sogar auf 10.. 11.. 12 bit erhöht werden, was eben der µC so mitmacht. Beispielsweise meinen 8-Bit Rot-Wert benutze ich um anhand einer Tabelle den exponentiellen PWM-wert auszulesen. Eine hohe Auflösung ist besonders im Bereich des Einfadens sehr wichtig.
Und ein Transistorchen ist mit 4cent deutlich günstiger als ein Relais :-) wobei das Relais sowieso nur für die umschaltung zwischen Mikrocontroller und akku in Frage käm. Da werd ich mir noch was ausdenken, das mit der Hardware PWM werde ich demnächst mal ausprobiern :-)
mfg PoWl
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konstantspannungsquelle.png
PoWl, kannst du mal die Spezifikationen deines µCs durchgeben?
