Gleichspannung erhöhen ohne starken Stromabfall

Moin,

Über Controllerboard werden Motoren angeschlossen und angesteuert.
Wenn ich 1 Motor anschließe, dreht er schön wie ich will.
Wenn ich 2 Motoren anschließe, fällt die Spannung ab und die Motoren zucken nur rum!

Deshalb mein Frage:
Gibt es eine Schaltung/ Bauelement die aus 6V Batteriespannung -> 8-9V mit 0,6-0,8A macht?
Also ich stell mir das so vor, dass die Batterien zuerst in der "Vor-Schaltung" normal entladen werden und diese Schaltung dann für kürzere Zeit höhere Spannung und Strom an mein Controllerboard abgibt (3-4min).

Schon jetzt Danke für Eure Hilfe!

Wenn auf der Batterie steht: 1,5V 2,5Ah
Dann ist doch pro Batterie 13,5kJ "abrufgbare Arbeit" vorhanden.
Ist es dann möglich, über 5 min z.B. 2V und 2A rauszuziehen?

Also Batterien entladen sich 15min oder so in die Vor-Schaltung und die gibt halt nur 5min ne höhere Leistung ab.

Ich weiß, dass erhöhen von Gleichspannung nicht so einfach wie bei Wechselspannung geht aber nach dem kleinen Rechnenbeispiel würde es "theroretisch" keine Gesetze verletzten :-)

Die 2,5Ah sagen aus, dass die Batterie 1 Stunde lang 2,5A liefern kann.

http://de.wikipedia.org/wiki/Amperestunde

Du könntest mal schauen ob du einen Step-up findest der aus 1,5V 2V mit 2A machen kann. Aber ich vermute dein Problem liegt eher im Anlaufstrom deiner Motoren. Im Einschaltmoment ziehen die zuviel und das kann die Batterie nicht bereit stellen.
Sind stärkere Akkus (keine Batterien) keine Option ;)?

Edit:
Außerdem willst du was haben was die Energie von 13,5kJ auf 1200kJ hochdreht....das ist fast ein Faktor 100. Sicher das du nicht 12kJ meinst ;)?

Nein andere Energieversorgung ist nicht möglich :-(

Aber das Stichwort "Step-up" ist genau das richtige!
Habe zumindest das hier gefunden:
http://www.st.com/internet/com/TECHN...CD00240469.pdf
Wenn man das jetzt noch mit 2A findet bin ich glücklich!;-)

Hallo,

so wie ich das Problem verstanden habe, machst du dein Problem mit einem Schaltregler nur noch schlimmer. Wenn du einen Step-Up einsetzt erhöht der zwar die Spannung, braucht aber deshalb auch gleichzeitig proportional mehr Strom aus der Quelle. Und wenn die Spannung vorher schon zusammenbricht, macht die das durch den größeren Stromverbraucht dann nur noch früher. Zusätzlich werden die Motoren mit der höheren Spannung auch noch mehr Strom benötigen.

Dein Stichwort heißt Puffern, das hasst du schon richtig erkannt. Aber 3-4 Minuten halte ich schon wieder für unrealistisch.

Man müsste mehr zur Schaltung wissen: Hast du mal die Stromaufnahme deiner Motoren gemessen? Wie hoch ist der Anlaufstrom? Was du probieren könntest ist ein Widerstand in Reihe zu den Motoren, der nach kurzer Zeit durch ein Relais oder Transistor überbrückt wird. So könntest du den Einschaltstrom verhindern, wenn dieser die Ursache ist.

Um wieviel brechen denn deine 6V ein, wenn du beide Motoren einschaltest? Erholt sich die Spannung wieder, wenn die Motoren laufen? Ist die Belastung der Motoren dann gleich, oder müssen die mit unterschiedlichen Drehmomenten kämpfen?

Welcher Controller wird verwendet?

Hast du ein Oszi, oder kennst jemanden, der so etwas hat, um den Einschaltstrom zu bestimmen?

Viele Grüße
Andreas

Zum Thema Anlaufstrom könnte sich ein großer Elko bewähren, der kurzfristig puffert.

Hallo!

@ ES1S

Bessere Pufferung deines Controllerboards wird eine serielle mit Pufferelko (C) Diode (D) (Schottky) gewährleisten (siehe Code). ;)

Code:

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              VCC

              A
              |  D
              |
              +->|-+---> VCC zum Controllerboard
              +|    |+
        Akku  -  === C
              ---  /-\
              -|    |
              ===  ===
              GND  GND

(created by AACircuit v1.28.6 beta 04/19/05 www.tech-chat.de)

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Hey vielen Dank für Eure Antworten!
Ja Andreas also ich glaub Step-Up ist echt net was brauch! Da fällt mein Strom ja dann sogar ab. (Laut den Kennlinien auf der Homepage)
Also bei der Geschwindigkeit bei der EIN angeschlossener Motor noch läuft , fällt Spannung auf ca. 5,9V ab.
Stromaufnahme von circa. 0,15 A (die ganze Schaltung!) Anlaufstrom ca. 0,250 A

Problem ist offenbar zuerst der Anlaufstrom und nicht reine Leistung wenn er erst mal fährt.

Zwischen den Anschlüssen des Motors ist Parallel geschalten ein orangfarbenes Bauteil mit Aufschrift 224Z (Auch Kodensator?!)
Würde mir der Elko das Problem mit dem Anlaufstrom abnehmen?
Der wird geladen und gibt dann im ersten Moment seinen Strom an den Motor direkt ab?

Vielen Dank PICture ich les mich da jetzt mal ein! Mit Pufferungsschaltungen kenn ich mich gar nicht aus :-(

Zitat:

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Zitat von ES1S

Stromaufnahme von circa. 0,15 A (die ganze Schaltung!) Anlaufstrom ca. 0,250 A // Kommt mir etwas wenig vor? bist du dir sicher?

Würde mir der Elko das Problem mit dem Anlaufstrom abnehmen?
Der wird geladen und gibt dann im ersten Moment seinen Strom an den Motor direkt ab?

Vielen Dank PICture ich les mich da jetzt mal ein! Mit Pufferungsschaltungen kenn ich mich gar nicht aus :-(

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Mal als Bsp. das du es vieleicht besser verstehst:
deine Batterie hat einen Innenwiderstand d.h. selbst im Kurzschlussfall kann bei dir wahrscheinlich nur ein "sehr" begrenzter Strom fließen

wenn du ein Elko parallel schaltest hat du eine Art "zusätzliche Spannungsquelle" sie hat einen geringeren Innenwiderstand als deine Batterie --> es kann kruzzeitig ein hoher Strom fließen (merkt man wenn man mit den Lötkolben an einen großen geladenen Elko kommt ;) ).

Die Kapazität des Kondensators hängt nun von Strom ab (was er dir für nen Strom für deinen Motor liefern soll) und
von der Zeit (wie lange er Puffern soll --> wie lange du ihn entlädst)

Ja das war mit einem Motor!

Wenn ich jetzt beide Motoren anschließe, und so schnell hochfahr bis sie nicht mehr genug Strom bekommen, wird für gesamte Schaltung 0,6A entnommen. Und Spannung fällt auf 5,4V

Das heißt wenn ich noch höher gehen will muss die Spannung stabil bei 5,4 - 5,5 V bleiben, oder?
Wäre dazu dieser DCDC geeignet? http://www.conrad.biz/ce/de/product/...10720&ref=list
Liefert der mir dann 1A wenn ich Vout auf 5,5V stell?

Wäre denn folgende Lösung dann denkbar?
->größeren Elko an Motoren löten (Merci für die Erklärung deko)
->Spannungsstabilisierung mit DCDC

die Frage sagt mir das du es noch nicht ganz verstanden hast

Bsp.:


Ri = 1 Ohm

I = 0,6A

U= I*R = 0,6A * 1Ohm = 0,6V Spannungsfall über Ri --> bei 6V würden für deine Motoren noch 5,4V über bleiben

erhöhen wir den Strom

U= I*R = 2A * 1Ohm = 2V Spannungsfall über Ri --> bei 6V würden für deine Motoren noch 4V über bleiben



erhöhen wir den Strom

U= I*R = 5A * 1Ohm = 5V Spannungsfall über Ri --> bei 6V würden für deine Motoren noch 1V über bleiben



--> kein DCDC Wandler - Die Spannung bricht ein weil jede Baterie einen Innenwiderstand hat

Jetzt versteh ich was du meinst!!!
##Ich dachte, dass diese DCDC Wandler teilweise auch so Puffer-Schaltungen sind, in denen ich Kondensatoren drin hab die mir dann halt bei abfallender Spannung das wieder ausgleichen - bzw. durch die sinkende Batteriespannung nimmt halt mein max. Strom nach ##DC Wandler ab.

Gut dann hab ich das kappiert -> damit geht´s net weil im Endeffekt das gleiche Problem wieder auftritt.

Ja ok...im Klartext gibt´s also keine Möglichkeit die Spannung über eine Dauer von mehreren Minuten durch irgendein ein Bauteil konstant zu halten..

Wie sieht es mit Reihenschaltung mehrerer Kondensatoren aus? Das ist halt zeitlich nicht sehr lang...
Stichwort von vorher: Pufferkondensatoren

wenn die Stromspitzen nur kurz sind geht es mit elkos ich würde mal 1000µF-5000µF parallel schalten und schauen was passiert

Mehr oder weniger zieh ich halt konstant nen Strom von 0,6A raus (eig. müsste Batteriespannung bei konstanter Last auf nem Wert <6V konstant bleiben) aber Spannung pendelt so um 5,4V! Nur wenn sie halt bei 5,38V ist, ist Sense.
Heißt man würde direkt parallel zur Batterie Elkos anschließen?
Die müssten sich dann halt beim Start erst aufladen.

genau und das macht die auch sobald Spannung anliegt

einen lipo kannst du nicht verwenden?

hey deko,

nein das kann ich leider nicht!
Okay d.h. ich probier das am besten mal mit einem/mehreren 5000µF aus? Oder mehrere solche Elkos in Serie und dieses Paket parallel zur Batterie?

Ich denk mal dein Urproblem ist eigentlich nicht die Schaltung oder die Motoren selbst, sondern eher deine Batterien die vermutlich einen zu hohen Innenwiderstand haben.
Eine mögliche Verbesserung wäre eventuell den Spannungsregler auf der Controllerplatine gegen ein Low Drop Exemplar auszutauschen, das auch noch mit 5,4V Eingangsspannung saubere 5V rausgibt, oder den Controller gleich mit 3,3V laufen zu lassen, wenn das vom Rest der Schaltung her möglich ist.
Das mit den Elkos ist auch ein vielversprechender Ansatz. Alle eingebauten Elkos müssen dabei parallel zu den Akkus liegen.
Da aber auch bei hochgelaufenen Motoren die Spannung nicht unerheblich einbricht ist das auch nicht besonders Vielversprechend.
Wenn die Spannung bei einer Stromentnahme von 1A für 1s nur um 1V einbrechen darf, wäre ein Kondensator von 1F also 1000000µF notwendig.
Das ist aber schon mal ein fetter Elko. Die Gold Cap Kondensatoren hätten solche Kapazitäten, haben aber wieder einen zu hohen Innenwiderstand.
Ich denk mal der bessere Weg wäre Akkus mit geringerem Innenwiderstand zu nehmen ( Blei, LiPo, LiFePo4, NiMH ) - Warum geht das eigentlich nicht? - NiMH Akkus gibts auch in den Bauformen wie normale Batterien, nur die Spannung ist etwas kleiner.

Wollte mich mal einfach mal mit den Elkos und Gold Caps auseinandersetzen aber für die Anwendung sind sie nicht unbedingt hilfreich.

->Werde eine "bessere" Energergieversorgung verwenden (LiPo etc.)

Auf jeden Fall vielen herzlichen Dank an eure Hilfe/ Antworten / Ratschläge und eure Mühe.
Ihr habt hier ein super Forum!

Vielleicht noch ein kleiner Tipp mit auf den Weg. Puffer die Elektronik schön mit 100nF X7R Keramikkondensatoren. Diese sind auch sehr schnell. Elkes sind gut was Kapazität angeht, sind aber etwas langsam. LOW-ESR ist das Stichwort! Kostet aber auch etwas mehr als die 0815 Kondensatoren ;)

Mit einigen Spulen könnte man die Sache auch etwas kompensieren. Kommt aber auf die Anwendung an.

Ich möchte noch dazu sagen, dass ich mit parallel zum Anschlüssen angelöteten 100 nF SMD vielschicht Keramikkondensatoren jeden Elko zum low-ESR mache. ;)

Eine andere Möglichkeit wäre auch noch die Motoren langsam mit PWM anzufahren, ich weiß allerdings nicht ob das für deine Anwendung praktikabel ist...

Ich verfolge den Thread jetzt schon seit Anfang und fasse jetzt einfach noch mal die Problematik zusammen, um die Verwirrung zu mindern, wenn jeder einen anderen Vorschlag postet.

Soweit ich den Ersteller verstanden habe, ist seine Problematik:
Er hat einen Robot mit 2 Motoren die über AA Batterien über einen Festspannungsregler (LM7805 ?) mit Strom versorgt werden. Sein Problem ist, dass wenn er beide Motoren anschaltet die Spannung zusammenbricht.