joerns
03.02.2011, 00:35 (editiert von joerns am 05.02.2011 um 19:26) |
Elektronisch geschaltete Stromversorgung Akku/Netz (Schaltungstechnik) |
Hallo,
ich bin gerade dabei, eine Schaltung für meine Musikbox (bzw. deren Stromversorgung) zu planen. Habe mal einen ersten Schaltplan angehängt.
Das kleine V+ ist Dauerplus, das andere wird über ein Relais eingeschaltet.
An die Klemmen werden ein Bleiakku, ein entsprechendes Ladegerät und ein Netzteil angeschlossen.
Erläuterung der einzelnen Bereiche:
Bereich 2:
Der Schmitt-Trigger soll, wenn die Spannung durch das angeschl. Netzteil hoch genug ist, vom Akku auf das Netzteil umschalten (und dabei auch Bereich 3 und 1 aktivieren).
Die Notwendige Referenzspannung wird durch die Zener-Diode erzeugt (so 6V). Mit dem linken Poti soll entsprechend die Schaltschwelle festgelegt werden (so 11,5V oder so, je nach Netzteil). Mit dem rechten Poti soll der Betrag der Mitkopplung (und damit die "Breite" der Schaltschwelle) eingestellt werden, wobei ich mir noch nicht sicher bin, ob das so funktioniert...
Bereich 4:
ist im Prinzip das gleiche Spiel, nur dass dieses Mal mit dem Schmitt-Trigger, wenn dieser über den Einschalter mit Spannung versorgt wird und die Batt-Spannung hoch genug ist, das Relais geschaltet werden soll.
Bereich 3:
LED_CHG soll beim Laden zwischen hell/dunkler hin und her schalten, was durch die Schaltung mit dem OP erreicht wird (so 0,4Hz) (schon getestet ).
Bereiche 1:
sorgt dafür, dass bei geringem/keinem Ladestrom der Kondensator dauernd geladen und damit die LED dauernd hell leuchtend bleibt.
Der Ladestrom ist dabei proportional zu der Spannung, die am Widerstand ganz links abfällt. Allerdings muss diese Spannung sehr klein gehalten werden, um Verluste zu vermeiden, weshalb mit der Diode ganz rechts und den Widerständen eine sehr kleine Vergleichsspannung erzeugt wird. Klappt das so?
Habe das ganze schon so aufgebaut und es klappt ganz gut 
Freue mich über Kommentare aller Art!
EDIT:
Version 2.1 nach Vorschlag von Jüwü
Version 2.2 mit anderer Strommessung
Version 2.3 mit Aufteilung und wesentlich ausführlicher Beschreibung
Version 2.4 ohne 555, stattdessen mit 4-Fach OP (noch einer übrig, was mach ich nur damit...)
Version 3 jetzt auch seitenrichtig.. hoffe ich 
 |
Jüwü

Würzburg, 03.02.2011, 09:56
@ joerns
|
Elektronisch geschaltete Stromversorgung Akku/Netz |
» Hallo,
»
» ich bin gerade dabei, eine Schaltung für meine Musikbox (bzw. deren
» Stromversorgung) zu planen. Habe mal einen ersten Schaltplan angehängt.
» Erläuterung: Das kleine V+ ist Dauerplus, das andere wird über ein Relais
» eingeschaltet.
» An die Klemmen werden ein Bleiakku, ein entsprechendes Ladegerät und ein
» Netzteil angeschlossen.
» Die Relais werden beide über Schmitt-Trigger gesteuert (um das Umschalten
» zw. Batterie ohne Absacker beim Stecker rausziehen hinzubekommen und die
» Batterie bei Unterspannung zum richtigen Zeitpunkt auszuschalten).
» LED_CHG soll beim Laden zwischen hell/dunkler hin und her schalten und bei
» geringem/keinem Ladestrom dauernd hell leuchten.
»
» Ich wäre euch sehr dankbar wenn ich mir sagen könntet, in wieweit diese
» Schaltung in der Praxis funktionieren wird (der Blinker tut es auf jeden
» Fall ) und Verbesserungsvorschläge für mich hättet. Ausserdem müsste
» ich noch eine analoge Anzeige ansteuern, die den Batteriestand anzeigt
» (bis jetzt hab ich das immer halbwegs mit dioden und Potis hinbekommen...
» ist aber nicht so leicht einzustellen). Auch hier sind Vorschläge
» willkommen!
»
» Vielen Dank schonmal!
»
» 
GND-Verbindung fehlerhaft bzw. nicht angeschlossen !
Überlege mal: Pin 1 vom 555 (soll GND sein) geht direkt an den Ausgang vom OP und somit auch an Rel.1
Den Rest habe ich nicht genauer angeschaut. |
joerns
03.02.2011, 12:16 (editiert von joerns am 03.02.2011 um 12:31)
@ Jüwü
|
Elektronisch geschaltete Stromversorgung Akku/Netz |
» GND-Verbindung fehlerhaft bzw. nicht angeschlossen !
» Überlege mal: Pin 1 vom 555 (soll GND sein) geht direkt an den Ausgang vom
» OP und somit auch an Rel.1
Ja, ich muss sagen, im Moment bin ich damit auch nicht ganz so zufrieden, aber das war tatsächlich so gewollt, weil der Schmitt-Trigger auch den 555 und damit das Blinken schalten soll... ich glaub ich änder das nochmal (einfach mit nem PNP-Transistor?)
Trotzdem vielen Dank!
EDIT: Hab das ganze jetzt mal mit nem PNP-Transistor umgebaut |
joerns
03.02.2011, 14:57
@ joerns
|
Elektronisch geschaltete Stromversorgung Akku/Netz |
Habe das Ganze jetzt 2 mal überarbeitet. Wäre schön, wenn sich noch mal jemand dazu äußern könnte. Danke! |
Jüwü

Würzburg, 03.02.2011, 15:22
@ joerns
|
Elektronisch geschaltete Stromversorgung Akku/Netz |
» Habe das Ganze jetzt 2 mal überarbeitet. Wäre schön, wenn sich noch mal
» jemand dazu äußern könnte. Danke!
Was macht der R20 mit 68R in diesem hochohmigen Bereich ?
An dieser Stelle auch die Referenzdiode - ob die mit dem 100k auch eine vernünftige Referenz sein kann, selbst wenn der R20 weggelassen wird?
Den Rest habe ich nicht ganz durchschaut. |
joerns
03.02.2011, 19:12
@ Jüwü
|
Elektronisch geschaltete Stromversorgung Akku/Netz |
» » Habe das Ganze jetzt 2 mal überarbeitet. Wäre schön, wenn sich noch mal
» » jemand dazu äußern könnte. Danke!
»
» Was macht der R20 mit 68R in diesem hochohmigen Bereich ?
» An dieser Stelle auch die Referenzdiode - ob die mit dem 100k auch eine
» vernünftige Referenz sein kann, selbst wenn der R20 weggelassen wird?
» Den Rest habe ich nicht ganz durchschaut.
Tut mir leid, offensichtlich war meine Beschreibung viel zu ungenau!
Hab das Ganze jetzt mal in 4 Bereiche geteilt und die einzeln beschrieben.
Bei dem 68er geht es übrigens darum, eine seeehr kleine Referenzspannung zu erzeugen... s. aktualisierte Beschreibung. |
joerns
04.02.2011, 14:42
@ joerns
|
HILFE! |
Irgendwie will mir kaum jemand antworten...
Bin ich einfach in der Beitragsflut untergegangen oder ist der Post zu lang oder zu kompliziert?!?
Bitte helft mir! |
geralds

Wien, AT, 04.02.2011, 16:17 (editiert von geralds am 04.02.2011 um 16:19)
@ joerns
|
HILFE! - Vorschlag |
» Irgendwie will mir kaum jemand antworten...
» Bin ich einfach in der Beitragsflut untergegangen oder ist der Post zu
» lang oder zu kompliziert?!?
» Bitte helft mir!
---
Hi,
Dann zeichne bitte mal die Schaltung seitenrichtig.
Ich habe schon einen krummen Hals, weil ich mich dauernd drehen muss.
Dann (zeichne) auch gleich verkleinert, so, dass der Plan
auf einen Bildschirm passt. - nicht auf 2 oder 3; nur 1 Bildschirm 
Selbverständlich bitte auch nur! den letzten Stand, nicht
die
Änderungsfolgen da groß abpausen und hier reinscrollen.
Der Bildschirm hat nur eine begrenzte Anzahl von Pixel.
Bitte auch eine kurze Funktionsbeschreibung, Wunschbeschreibung,
weil Gedankenlesen ist äußerst schwierig.
Grüße
Gerald
--- -- ...und täglich grüßt der PC:
"Drück' ENTER! Feigling!" |
hws

59425 Unna, 04.02.2011, 16:30
@ joerns
|
HILFE! |
» Bin ich einfach in der Beitragsflut untergegangen oder ist der Post zu
» lang oder zu kompliziert?!?
Nach mehrfacher Änderung, relativ langer Beitrag.
Dann die Frage:
» ...mir sagen könntet, in wieweit diese Schaltung in der Praxis funktionieren wird.
Dazu müste man sie aufbauen oder zumindest in ein Simulationsprogramm reinhacken. Zu sowas hab ich nur am Wochenende Zeit - (und nicht immer Lust)
Offensichtliche Haken hast du mitgeteilt bekommen, die jemand direkt gesehen hat. Jetzt aber sagen zu können: "alles Prima" ist doch etwas schwieriger.
Wobei ich nicht ganz verstehe, warum Ladegerät, Bleiakku und Netzgerät mit komplizierter Umschaltung.
Bleiakku per passendem Ladegerät mit Erhaltungsladung und damit die Musikbox betreiben.
Ohne jegliche Umschaltung.
hws |
joerns
04.02.2011, 16:54
@ hws
|
HILFE! |
» Bleiakku per passendem Ladegerät mit Erhaltungsladung und damit die
» Musikbox betreiben.
» Ohne jegliche Umschaltung.
Also mit Akku als "Puffer"?
Ich habe etwas Angst, den Akku damit kaputt zu machen (zu starker Ladestrom). Würde das ganze aber definitiv vereinfachen  |
Jüwü

Würzburg, 04.02.2011, 16:56
@ joerns
|
Elektronisch geschaltete Stromversorgung Akku/Netz |
» Hallo,
»
» ich bin gerade dabei, eine Schaltung für meine Musikbox (bzw. deren
» Stromversorgung) zu planen. Habe mal einen ersten Schaltplan angehängt.
»
» Das kleine V+ ist Dauerplus, das andere wird über ein Relais
» eingeschaltet.
» An die Klemmen werden ein Bleiakku, ein entsprechendes Ladegerät und ein
» Netzteil angeschlossen.
»
» Erläuterung der einzelnen Bereiche:
»
» Bereich 2:
» Der Schmitt-Trigger soll, wenn die Spannung durch das angeschl. Netzteil
» hoch genug ist, vom Akku auf das Netzteil umschalten (und dabei auch
» Bereich 3 und 1 aktivieren).
» Die Notwendige Referenzspannung wird durch die Zener-Diode erzeugt (so
» 6V). Mit dem linken Poti soll entsprechend die Schaltschwelle festgelegt
» werden (so 11,5V oder so, je nach Netzteil). Mit dem rechten Poti soll der
» Betrag der Mitkopplung (und damit die "Breite" der Schaltschwelle)
» eingestellt werden, wobei ich mir noch nicht sicher bin, ob das so
» funktioniert...
»
» Bereich 4:
» ist im Prinzip das gleiche Spiel, nur dass dieses Mal mit dem
» Schmitt-Trigger, wenn dieser über den Einschalter mit Spannung versorgt
» wird und die Batt-Spannung hoch genug ist, das Relais geschaltet werden
» soll.
»
» Bereich 3:
» LED_CHG soll beim Laden zwischen hell/dunkler hin und her schalten, was
» durch die Schaltung mit dem OP erreicht wird (so 0,4Hz) (schon getestet
» ).
»
» Bereiche 1:
» sorgt dafür, dass bei geringem/keinem Ladestrom der Kondensator dauernd
» geladen und damit die LED dauernd hell leuchtend bleibt.
» Der Ladestrom ist dabei proportional zu der Spannung, die am Widerstand
» ganz links abfällt. Allerdings muss diese Spannung sehr klein gehalten
» werden, um Verluste zu vermeiden, weshalb mit der Diode ganz rechts und
» den Widerständen eine sehr kleine Vergleichsspannung erzeugt wird. Klappt
» das so?
»
» Ich wäre euch sehr dankbar wenn ich mir sagen könntet, in wieweit diese
» Schaltung in der Praxis funktionieren wird (der Blinker tut es auf jeden
» Fall ) und Verbesserungsvorschläge für mich hättet. Ausserdem müsste
» ich noch eine analoge Anzeige ansteuern, die den Batteriestand anzeigt
» (bis jetzt hab ich das immer halbwegs mit Dioden und Potis hinbekommen...
» ist aber nicht so leicht einzustellen). Auch hier sind Vorschläge
» willkommen!
»
» Vielen Dank schonmal!
»
» 
Ich hab mal die vielen anderen verwirrenden Pläne entfernt denn es hat hier keiner Lust ständig auf dem Bildschirm hin u. her zu scrollen.
Ich hänge wieder am R20 !
Theoretisch hast du eine Referenzspannung von 0,7V die du dann noch über 22k u. 68R aufteilst (das Poti mit 1k hab ich gar noch nicht in Betracht gezogen) dann stehen rd. 2mV am Eingang des OP an. 2mV Störsignal hast du mit Sicherheit auf der "schlapprigen" V+ (durch Relaisschaltspitzen oder Einbrüche, Spannungsschwankungen des Ladegeräts etc.) Deshalb solltest die V+ stabilisieren und auch keine 1N4004 als Referenzdiode benutzen sondern spezielle Referenzbauteile.
Kleine Bemerkung am Rande:
In meiner Bastelzeit gabs kein Internet etc. ausser Lektüre in der ich mich schlau machte. Ich hab eine Schaltung auf Lochraster oder freiluft aufgebaut und probiert.
Und bevor du uns löcherst solltest das auch erst mal machen und wenn du dann merkst, dass was nicht funktioniert kannst uns dann das mitteilen. Aber eine Schaltung reinstellen und fragen ist das alles OK - dafür ist dieses Forum nicht da.
Jürgen |
joerns
04.02.2011, 16:57
@ geralds
|
HILFE! - Vorschlag |
Habe das ganze jetzt mal gedreht und kleiner gemacht, + nach oben und GND nach unten... war das das, was du dir mit seitenrichtig vorgestellt hast?
Hatte gedacht, der Plan wäre relativ einfach zu lesen, aber ich beschäftige mich natürlich auch schon einige Stunden mit ihm... |
x y
04.02.2011, 16:59
@ joerns
|
HILFE! |
» Ladestrom
Wieviel denn? |
joerns
04.02.2011, 17:03
@ Jüwü
|
Elektronisch geschaltete Stromversorgung Akku/Netz |
OK, dann werd ich das ganze erst mal aufbauen...
Die Sache ist halt die, dass ich mich mit OPs noch nicht besonders gut auskenne (aber halt das eine oder andere gelesen habe). Aber der Blinker hat ja schon funktioniert und von daher werd ich dann mal den Rest aufbauen und auf das Thema zurückkommen, wenn irgendwas nicht klappt oder abgeraucht ist 
Vielen Dank schonmal! |
joerns
04.02.2011, 17:06
@ x y
|
HILFE! |
» Wieviel denn?
Wie meinen? Also der Akku hat 7Ah, soll glaub ich maximal mit 350mA geladen werden...
Man könnte das ganze wahrscheinlich auch mit Dioden lösen und mit einer höheren Netzteilspannung (14V?) dafür sorgen, dass bei Netzversorgung der Strom vom Netzteil genommen wird, oder? |
x y
04.02.2011, 17:20
@ joerns
|
HILFE! |
» Also der Akku hat 7Ah, soll glaub ich maximal mit 350mA
» geladen werden...
Das wäre etwas wenig für einen VRLA, 1A sollte mindestens drin sein. Wirf mal Google an, mit 'L200 charger'. |