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Netzunabhängige Spannungsversorgung
#1
Netzunabhängige Spannungsversorgung


Daten:
Abmessungen LBH: 125 x 70 x 70mm
Speisespannung: 1 – 3 oder mehr Li-Io 18650 Zellen
Ausgang: Spannung 0,5 – 29V einstellbar, Strom 0 – 3A einstellbar
Maximalwerte Volt, Ampere, Watt einstellbar, bei Überschreitung Abschaltung.
Lademodul: TE420 an USB-Buchse
Aufwärtswandler zur Spannungsversorgung des XY-SEP4: XL6009


Materialliste:
2 Halbschalen SD20....................................................ca. 1,80 Reichelt
1 Sepic Power Supply XY-SEP4................................ 21,00 Amazon
1 – 3 Li-Io-Zellen 18650............................................à 5,50 Amazon
1 – 3 Zellenhalter für 18650....................................... à 0,90 Amazon
1 Aufwärtswandler XL6009...................................... ca. 1,80 Amazon
1 Lademodul TE420.................................................. ca. 1,00 Amazon
1 Pot 20kOhm lin. + Drehknopf................................ca. 0,50 Amazon
1 Pot 50kOhm lin. + Drehknopf................................ca. 0,50 Amazon
2 Buchsen 4mm.........................................................ca. 0,70 Reichelt
1 Schalter min............................................................ 0,70 Amazon
Kleinmaterial


XY-SEP4 ist ein interessantes und vielseitiges Modul. Der integrierte Auf-abwärtswandler ermöglicht bei einer wählbaren Eingangsspannung von 5 – 30V eine einstellbare Ausgangsspannung von 0,5 – 30V. Das Display kann Eingangsspannung, Ausgangsspannung, Strom, Watt und noch einiges mehr anzeigen. Alle Möglichkeiten die das XY-SEP4 bietet hier aufzuzählen möchte ich mir ersparen, sie sind im pdf aufgelistet (englisch).

.jpg   front1.JPG (Größe: 38,23 KB / Downloads: 678)

.jpg   front2.JPG (Größe: 41,04 KB / Downloads: 664)
Was bei der Anwendung eher unpraktisch ist, sind die beiden Mehrgangpotis auf der Rückseite des Moduls. Wird das Teil in ein Gehäuse eingebaut sind die beiden Potis praktisch unzugänglich. Abhilfe: Der Print mit den Potis ist am Displayprint mittels 2 Stiftleisten aufgesteckt und kann abgezogen werden. Nun mit dem Lötkolben und viel Lötzinn alle 3 Lötpunkte gleichzeitig erhitzen, dann kann das Poti leicht enfernt werden. Das Entfernen mit der Lötsaugpumpe ist mir nicht gelungen. Diese oder andere Potis können dann an beliebiger Stelle montiert und mit 3poligem Flachkabel mit dem Print verbunden werden.

.jpg   innen.JPG (Größe: 58,82 KB / Downloads: 667)
 Das von mir verwendete Halbschalengehäuse ist eigentlich etwas zu klein. Die Einbautiefe für das XY-SEP4 ist zu gering, es gibt Probleme mit den darunter liegenden Akkus. Daher musste für das Modul ein 12mm hoher Sockel angefertigt werden. 3 Zellenhalter können nur eingebaut werden wenn die Führungsstreifen innen seitlich am SD20-Gehäuse entfernt werden. Das Lademodul TE420 lädt die parallel geschalteten 18650 Zellen an der USB-Buchse automatisch mit Abschaltung bei Vollladung 4,2V (LED rot = laden, LED blau = geladen).

.gif   plan.gif (Größe: 11,3 KB / Downloads: 662)

Was mir besonders gefallen hat:
Die hohe Auflösung und Genauigkeit der Anzeige für Volt (10mV) und Ampere (1mA)
Die Möglichkeit der Kalibrierung (V, A)
Die Möglichkeit Sicherheitsgrenzen für Volt, Ampere und Watt zu programmieren. Bei Überschreitung wird das Modul abgeschaltet.

LG. Gerhard
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#2
(17.12.2019, 16:09)ghe schrieb: 1 Aufwärtswandler XL6009...................................... ca. 1,80 Amazon

Vorsicht mit den XL6009 in Deiner Anwendung. In meinen Tests drehte der gerne durch, wenn man an die Entladeschlußspannung einer Zelle kommt. Das Modul liefert dann gerne alles was geht am Ausgang, das sind teils über 45V. Du solltest das in jedem Falle testen.

Gruß Bernd
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#3
Danke fürs Vorstellen, Gerhard!

Ich will mir auch eine mobile Stromversorgung bauen, die einen einstellbaren Ausgang und Ausgänge für 9V, -9V und 5 V hat.
Allerdings mit einem 12-V-Blei-Akku als Energiequelle. Dazu wäre der Sepic-Power-Supply sehr gut zu gebrauchen.

Gruß, Frank
Keiner von uns kommt lebend hier raus. Also hört auf, alles aufzusparen. Eßt leckeres Essen. Spaziert in der Sonne. Springt ins Meer. Sagt die Wahrheit und tragt euer Herz auf der Zunge. Seid albern. Seid freundlich. Seid komisch. Bastelt mit Radios. Für nichts anderes ist Zeit.
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#4
Hallo in die Runde.
Da stellst Du ein interessantes technisches Konzept vor. Am Eingang eine kleine Spannung nach oben gewandelt damit der Arbeitsbereich für die nachgeschaltete Baugruppe stimmt. Und die kann dann nach oben und nach unten wandeln.
Kannst Du hier nähere Angaben zur Wirkungsweise machen?
Ich habe mir so ein ähnliches Konzept aufgebaut für eine Speisung mit wechselnden Eingangswerten.(Solarzelle)
Da wird mit step up auf einen Maximalwert gewandelt. In meinem Fall 32 Volt. Fest eingestellt.
Danach dann mit einzelnen step down runter auf den benötigten Wert. Und hier dann einstellbar den Stromwert.
In meinem Fall 13,6 Volt und 4,5 A für Akkuladung.
Und da stimmt es: Wenn für den Step up die Spannung den Unterwert erreicht (wenig Sonne), dann schaukelt die gesamte Schaltung. Ist bei Akkuladung unkritisch, aber bei Elektronik?
Gruß Manfred
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#5
Ich habe gleich mehrere derartige Gerätchen mit 18650 Konion Zellen aufgebaut. Eine mobile Stromversorgung für den Dremel, ein Ladegerät für Bleiakkus und ein Starthilfe - Akkupack.
Bleiakkus würde ich heute nur noch für ganz spezielle Anwendungsfälle benutzen. Sie taugen letztlich nicht viel und unterliegen einer ständigen Wartung und leben dennoch kaum länger als 2 Jahre.
18650 Akkus kann man auch mal für ein Jahr lang "vergessen" ohne dass sie es einem übelnehmen.

Gruß,
Achim
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#6
Würde mich auch interessieren sowas! Vor allem, wenn das mit mehr Kapazität und "bummsdich" (Leistung) geht...

Hat jmd ne Idee, wie man sich preisgünstig ne Motorradbatterie aus LiFePo's konstruieren könnte? Die kommerziellen sind ziemlich (mMn unverhältnismäßig) teuer dafür, daß da ausser Luft nicht viel drin ist...
Gruß,
Uli
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#7
Achim schrieb:Bleiakkus [..] taugen letztlich nicht viel und unterliegen einer ständigen Wartung und leben dennoch kaum länger als 2 Jahre.
Diese Erfahrung habe ich noch nicht gemacht, höchstens mal bei einer neuen Motorradbatterie, die nach 3 Tagen nicht mehr funktionierte.
Sei ein paar Jahren habe ich einen Bleiakku mit 12V/3,3Ah, der für mehrere Dinge dient: Betrieb eines Grundig-Satellit 1400, als lichtstarke Taschenlampe zusammen mit einem 12-V-LED-Fluter, als Spannungsquelle für Basteleien und für eine kleine Proxxon Micromot.
Den möchte ich auch für ein solches Netzteil nutzen.

Falls der Bleiakku mal nichts mehr ist oder einfach nur leer ist, lassen sich auch Lithium-Ionen-Akkus mit ganz anderer Spannung verwenden. Das Schöne am Sepic-Regler ist ja, daß man alles Mögliche anschließen kann.

Gruß, Frank
Keiner von uns kommt lebend hier raus. Also hört auf, alles aufzusparen. Eßt leckeres Essen. Spaziert in der Sonne. Springt ins Meer. Sagt die Wahrheit und tragt euer Herz auf der Zunge. Seid albern. Seid freundlich. Seid komisch. Bastelt mit Radios. Für nichts anderes ist Zeit.
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#8
Netzunabhängige Spannungsversorgung 2


Daten:
Abmessungen LBH: 125 x 70 x 55mm
Spannungsversorgung: 2 Stk. 18650 Zellen, umschaltbar Serie oder Parallel
Ausgang: Spannung 1,2 – 24V einstellbar, maximal 3W
Als Spannungsquelle oder als Messgerät für externes Netzgerät verwendbar
Lademodul: TE420 an USB-Buchse


Materialliste:
2 Halbschalen SD20....................................................ca. 1,80 Reichelt
1 Power Supply XY-LUP................................ …....... 16,00 Amazon
2 Li-Io-Zellen 18650..................................................à 5,50 Amazon
2 Zellenhalter für 18650............................................. à 0,90 Amazon
1 Lademodul TE420.................................................. ca. 1,00 Amazon
1 Pot 20kOhm lin. + Drehknopf................................ca. 0,50 Amazon
3 Buchsen 4mm.........................................................ca. 1,00 Reichelt
1 Schalter 3 Stellungen, 3polig.................................ca. 3,80 Reichelt
1 Taster Ein …...........................................................ca. 0,50 Reichelt
Kleinmaterial


XY-LUP ist die abgespeckte Form des XY-SEP4. Der integrierte Auf-abwärtswandler ermöglicht bei einer wählbaren Eingangsspannung von 4 – 12V eine einstellbare Ausgangsspannung von 1,2 – 24V geringer Belastung. Ein Konstantstrombetrieb (CC) ist nicht vorgesehen. Alle möglichen Betriebsmodis sind mit einem einzigen Taster einzustellen. Besonders interessant ist die Möglichkeit das XY-LUP als regelbare Spannungsquelle geringer Leistung im PER-Mode zu betreiben. Das Display kann im „PER-Mode“, Ausgangsspannung, Strom, Watt und noch einiges mehr anzeigen. Die Ausgangsspannung ist etwas lastabhängig, also nicht stabil. Die 2. Betriebsart ist der VAH-Mode. In diesem Modus fungiert das Modul als genaues Anzeigeinstrument eines externen Netzgerätes: 0 – 35V, 0 – 3A, 0 – 110W. Alle Möglichkeiten die das XY-LUP bietet hier aufzuzählen möchte ich mir ersparen, sie sind im pdf aufgelistet (englisch).

.jpg   front.JPG (Größe: 35,01 KB / Downloads: 224)
.jpg   innen.spannungsw..JPG (Größe: 41,78 KB / Downloads: 227)
Wird das XY-LUP in ein Gehäuse eingebaut ist das Pot und der Taster unzugänglich. Das Pot muss ausgelötet werden. Dieses oder ein anderes Pot kann dann an beliebiger Stelle montiert und mit 3poligem Flachkabel mit dem Print verbunden werden. Der Taster kann verbleiben, ein externer wird einfach parallel geschaltet. Das Lademodul TE420 lädt die parallel geschalteten 18650 Zellen an der USB-Buchse automatisch mit Abschaltung bei Vollladung 4,2V (LED rot = laden, LED blau = geladen).

.gif   plan3.gif (Größe: 14,48 KB / Downloads: 220)

Was mir besonders gefallen hat:
Die hohe Auflösung und Genauigkeit der Anzeige für Volt (10mV) und Ampere (1mA)
Die Möglichkeit der Kalibrierung (V, A)
Die Möglichkeit Sicherheitsgrenzen für Volt, Ampere und Watt zu programmieren. Bei Überschreitung wird das Modul abgeschaltet (PER-Modus).
ImVAH-Modus kann das Modul im Selbstbau-Netzgerät als hochgenaues Anzeigeinstrument verwendet werden. Benötigt aber eine potentialfreie Speisespannung (Stromaufnahme ca. 5mA)

Noch ein Hinweis bei Verwendung von Li-Io-Akkus: Diese Akkus vertragen keine Tiefentladung, sie werden sofort unbrauchbar (interner Schluss entsteht). Daher ist es günstig einen Spannungswächter zu verwenden der vor einer Tiefentladung mittels LED warnt. Eine von mir entworfene Schaltung mit 2 Transistoren auf einem Printplättchen 18 x 23mm kann für überwachende Spannungen von 4 – 30V verwendet werden.

.jpg   print.JPG (Größe: 29,38 KB / Downloads: 222)  
.gif   spannungswächter.lay.gif (Größe: 5,52 KB / Downloads: 226)  
.gif   spannungswächter.plan.gif (Größe: 3,93 KB / Downloads: 223)  

Allen Lesern ein frohes Fest und einen guten Rutsch ins neue Jahr wünscht
Gerhard
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#9
Nachtrag zum XY-SEP4

Heute habe ich das XY-SEP4 einem Lasttest unterzogen, dabei ist bei einem Ausgangsstrom von 0,4A das Gerät auf Störung gegangen (Anzeige OEP und Abschaltung). Zur Kontrolle habe ich ein Voltmeter am Ausgang des XL6009 angeschlossen. Bei Erreichen von 0,4A Ausgangsstrom bricht die Ausgangsspannung des XL6009 zusammen und verursacht damit die Störung am XY-SEP4. Bernd (ProgBernie) hatte also recht mit seinem Misstrauen am XL6009. Laut technischen Daten soll er bis zu 4A können. Leider habe ich verabsäumt die Module als fliegende Schaltung aufzubauen, ich habe den Daten vertraut. Nun habe ich die Schaltung komplett umgebaut. Der XL6009 und der TE420 (Lademodul) wurden entfernt. Die 3 Li-Io-Zellen wurden in Serie geschaltet und zusätzlich eine Spannungsüberwachung eingebaut die bei einer Spannung von 7,5V eine rote LED zum Leuchten bringt. Eine Ladung an der USB-Buchse ist nicht mehr möglich. Nun funktioniert das XY-SEP4 wie es soll. Die maximale Wattgrenze wurde auf 35W programmiert.

.gif   plan.gif (Größe: 7,12 KB / Downloads: 161)
.gif   spannungswächter.plan.gif (Größe: 3,93 KB / Downloads: 162)

Gruss Gerhard
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#10
Hi,

Probleme mit dem Ausgangsstrom hatte ich nie, die beworbenen 4A sind allerdings kurz vor der Kernschmelze bei den Chinaplatinen und sie sind der maximale Schaltstrom der Ausgangsstufe, nicht der maximale Eingangs- oder Ausgangsstrom! Manche kommen mit falscher Dimensionierung was L betrifft, auch ist die Güte des L unbekannt. Im Prinzip ist der XL6009 sowas wie ein LM2577 mit höherer Schaltfrequenz (400kHz statt 52kHz) und etwas kräftigerer MOS-Ausgangsstufe statt NPN. Allerdings wird der LM explizit mit Unterspannungsabschaltung beworben, der XL nicht. Der LM ist für V-in ab 3.5V spezifiziert, der XL6009 ab 5.0V.
Die in der Applikationsschaltung beschriebene Laptopadapter für das Auto-Bordnetz mit 12V -> 18.5V/2.5A hat im Prinzip funktioniert, allerdings reicht die Kühlung des Platinchen nicht für Dauerbetrieb.

Mit einem 3xUM-Schalter an S1 und 3 Schottky-Dioden kannst Du im Prinzip die Umschaltung EIN/AUS-Ladung bewerkstelligen und den USB-Lader weiterverwenden, der Akku wird nicht ganz so schnell geladen und nicht randvoll damit.

Bernd
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