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Thema: Konzeptsuche: leichte, mobile Versorgung mit 5V

  1. #1
    Erfahrener Benutzer Roboter Experte
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    Konzeptsuche: leichte, mobile Versorgung mit 5V

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    Hallo,

    ich bin etwas ratlos mit der Energieversorgung meines aktuellen Projektes. Hauptverbraucher ist ein Elektromagnet, der mit mindestens 5V betrieben werden muss und dabei ca. 75mA Strom benötigt. Spulenwiederstand ist also ca. 65 Ohm. Der Magnet wird immer nur ca. 10 Millisekunden an sein, bei einer maximalen Frequenz von 10 Hz. (schneller würde ja nicht gehen...)

    Dazu kommt nicht mehr viel, lediglich ein Atmel Tiny2313 und eventuell eine LED. Der Atmel kann auch mit 3,3V versorgt werden.

    Das ganze soll möglichst klein, leicht und Mobil sein. Deshalb auch Batterie- bzw. Akku-Betrieb.

    Ich habe nun Tests gemacht mit zwei AA-Zellen zur Versorgung (3V) und einem LT1302 zur Erzeugung der 5V. Dabei bin ich aber auf eine Ruhestrom-Aufnahme von ca. 40mA gekommen, wenn der Magnet aus ist. Das ist viel zu viel, da die Schaltung immer in Bereitschaft sein muss, die Batterien aber nicht nach ein zwei Tagen bereits durch den Ruhestrom leer gesaugt sein sollen.

    Die nächste Idee von mir war dann, den LT1302 per Stand-By-Pin abzuschalten, um den Ruhezustrom zu minimieren. Ich habe dann am Atmel noch eine Spannung von ca. 2,7V gemessen. Das ist leider nicht mehr die nötige Mindest-Spannung um den Atmel innerhalb seiner Spezifikationen zu betreiben. (Funktioniert hat das ganze zwar, aber...) Auerßdem wird es mit leeren Batterien ja noch schlimmer, und wenn ich Akkus einsetze vermute ich noch ca. 2V am Atmel.

    Ich bräuchte für diese Lösung also mindestens 3 Zellen. Dann wäre ich aber wieder bei 4,5V. Diese auf 5V zu wandeln ist recht schwer. Ich habe zumindest auf die schnelle keinen Schaltregler gefunden, der das kann. Und nur 4,5V ist leider etwas zu wenig für den Magneten.

    4 Zellen ist wieder zu hoch für den Atmel, da müsste ich wieder einen speziellen Schaltregler suchen...

    Jetzt bin ich etwas ratlos. Wer hat Ideen, wie ich das Ganze lösen könnte?

    Viele Grüße
    Andreas

  2. #2
    Erfahrener Benutzer Fleißiges Mitglied
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    Zitat Zitat von Bumbum Beitrag anzeigen
    ...
    Ich habe dann am Atmel noch eine Spannung von ca. 2,7V gemessen. Das ist leider nicht mehr die nötige Mindest-Spannung um den Atmel innerhalb seiner Spezifikationen zu betreiben. (Funktioniert hat das ganze zwar, aber...) Auerßdem wird es mit leeren Batterien ja noch schlimmer, und wenn ich Akkus einsetze vermute ich noch ca. 2V am Atmel....
    der ATiny25V/45V/85V hat einen breiten Versorgungsbereich braucht nur 1,8V vllt. bringt dich das schon weiter?

  3. #3
    Erfahrener Benutzer Roboter Experte
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    Hallo deko,

    das war ein guter Tipp, danke! Ich werde mir bei meiner nächsten Bestellung gleich mal ein paar ATiny25V mitbestellen.

    Ich benötige für meine Anwendung 3 IOs. Bleiben noch 2 übrig. Meint ihr, damit könnte ich eine Ladungspumpe antreiben um die 5V @ 75mA zu erzeugen, oder ist dies unwirtschaftlich und ich sollte beim Schaltregler bleiben? Bei 2 Zellen mit Akkus müsste ich knapp über das doppelte der Eingangsspannung erzeugen. Ich glaube bei dem "hohen" Strom ist eine Ladungspumpe da überfordert oder?

    Viele Grüße
    Andreas

  4. #4
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    ich denke auch bei 75mA bleibst du mal lieber beim Schaltregler

  5. #5
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    Ok. Bleibt noch die Frage, warum mein Schaltregler fast ohne Last schon 40mA zieht. Die Beschaltung ist das Beispiel aus dem Datenblatt. Ich habe lediglich die Widerstände für den Sense-Eingang an die erforderliche Ausgangsspannung angepasst.

    Hat jemand noch einen Tipp für einen Baustein, der aus 2 Zellen, also ab 1,8V Eingangsspannung 5V erzeugen kann?

  6. #6
    Erfahrener Benutzer Robotik Visionär Avatar von oberallgeier
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    Zitat Zitat von Bumbum Beitrag anzeigen
    ... Jetzt bin ich etwas ratlos. Wer hat Ideen, wie ich das Ganze lösen könnte? ...
    Hi Andreas, mit vier !!Akkus!! AA - oder AAA - laufen meine Controller eigentlich immer und überstehen selbst total hochgeladene Akkus. Nach meiner Erfahrung überlebt der Controller die satt über fünf Volt liegende Spannung eines Vierer-Akkublocks schadlos. So hatte ich etliche Betriebsstunden auf meinem MiniD0/R3D01 (klick) - bevor ich für Messzwecke eine gut stabilisierte Spannung am Controller-Stromkreis aufbaute. Dazu hatte ich mir einen SEPIC-Regler besorgt, siehe hier. Allerdings weiß ich nicht, wieviel dieser Up-Down-Regler im Leerlauf frisst, hatte ich nicht gemessen.

    Ich meine, dass Du getrost Deine Versorgung für den E-Magneten mit vier (evtl. hochstromfesten) Akkus auslegen kannst (aber ich garantiere nix).
    Ciao sagt der JoeamBerg

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