Elektroda.pl
Elektroda.pl
X
Computer ControlsComputer Controls
Proszę, dodaj wyjątek dla www.elektroda.pl do Adblock.
Dzięki temu, że oglądasz reklamy, wspierasz portal i użytkowników.

Zasilacz buforowy 5V,jaki akumulator, schemat...

18 Paź 2006 17:32 21831 27
  • Poziom 15  
    Witam:)

    Mam problem: muszę wykonać układ elektroniczny zasilany napięciem 5V i urządzenie to ma działać przez jakiś czas na akumulatorze w przypadku braku zasilania - nie może być przerw w dopływie prądu. Układ jest zasilany napięciem 5V pobiera około 1 - 1,5 A prądu. Proszę o rade jak najprościej wykonać zasilanie buforowe, jaki najlepiej zastosować akumulator itp. Będę wdzięczny za wszelkie informacje

    Pozdrawiam

    Wojtek
  • Computer ControlsComputer Controls
  • Poziom 42  
    Ile wynosi 'jakiś czas'?

    Pisz używając polskich znaków.
  • Poziom 15  
    Witam:)

    Około 2 - 3 dni. Wartość średnia prądu pobieranego w tym czasie = 0,8A.
    Dodam, że urządzenie ma być przenośne.

    Pozdrawiam
  • R.I.P. Zasłużony dla elektroda
    3dni = 72h -> 57Ah -> 288Wh (przy założonym prądzie 0,8A i 5V)
    Nie ma akumulatorów 6V o takiej pojemności (50Ah)
    Aku 12V (pomijając sprawność) minimum 24Ah - do tego przetwornica 12V->5V. Do akumulatora trzeba dołaczyć przetwornicę np: jedna z prostszych - ale proste, oznacza mało sprawne, ta będzie miała około 70% - trzeba większe aku.

    Do tego ładowarka buforowa (tutaj ważny jest czas, jakim dysponujemy aby naładować akumulator).
  • Computer ControlsComputer Controls
  • Poziom 15  
    Witam:)

    Tak podejrzewalem - że 2- 3 dni sa nie do osiagniecia jesli ma byc taki pobór prądu i urządzenie ma być przenośne. To ze moge zestosowac 12V akumulator to ja wiem - w tytule postu jest wyraznie napisane, że to ma być około 5V. Stosując przetornice tracimy część pojemności przez chec uzyskania niższego napięcia.. niedużo ale zawsze.Akumulator nie powinien mieć więcej jak 6V - 6,5V. Moze jednak znajdzie sie jakis prosty schemat zasilacza buforowego wykorzystujacego np akumulatory stosowane w telefonach bezprzewodowych? Jesli nie to poprosze prosty schemat zasilacza buforowego wykorzystujacego np 5 popularnych akumulatorkow R6 np o pojemności 2500mAh. Pozdrawiam i z gory dziekuje za pomoc
  • R.I.P. Zasłużony dla elektroda
    Wojtek - 4 akumulatory R6 to 4,8V (wystarczy?), ale cały czas taka bateria ma 2500mAh - przy prądzie 800mA "skończy się" po ... 3 godzinach :(
  • Poziom 38  
    Należy użyc akumulatora samochodowego 12V/50Ah, a po nim zastosować regulator napiecia impulsowy "step-down", choćby zrobiony na LM7805 + 1 tranzystor wykonawczy. Sprawność jest powyżej 80%, więc Twój pobór 5V/0,8A czyli 4W będzie obciążał akumulator mocą 5W, czyli jego energia (600Wh) wystarczy na 120 godzin, czyli 5 dni.
    Schemat (skopiowany z : http://www.datasheetcatalog.com/datasheets_pdf/L/M/7/8/LM7805.shtml )
    jest w załączniku.
  • Poziom 15  
    Witam:)

    4,8V - troszke mało, chociaz one po naładowaniu mają po 1,35 - 1,4Vx4 to by dało około 5,2 - 5,6V. Jesli dysponujesz schematem zasilacza buforowego na 4 x R6 to poprosze. Chociaz wolalbym np 5xR6.
    Jeszcze raz powtarzam, że to ma być urzadzenie przenośne - akumulator samochodowy? Nie ma opcji - najwyzej skrocimy czas pracy.Czekam na dalsze rozwiazania

    Pozdrawiam
  • Poziom 42  
    :arrow: wojteksct

    Jeśli żądasz urządzenia przenośnego, to urealnij wymagania.

    Akumulator żelowy 12V/7Ah to 84Wh energii. Starczy na niecałe 18 godzin pracy przy założeniu sprawności przetwornicy na poziomie 85%

    6 akumulatorków NiMH 2500 mAh (realnie trzeba liczyć max 2000 mAh) zapewnią ok. 14 Wh energii - 3 godziny pracy.
  • Poziom 15  
    Witam:)

    Tlumacze, że akumulator 12V odpada ze wzgledu na masę i gabaryty - ile razy można sie powtarzać;). Uda mi sie zmniejszyc pobór prądu do 0,2A. Prosze o schemat zasilacza buforowego na 4 lub 5 akumulatorków R6 o poj. min 2500mAh. Z góry dziekuje.

    Pozdrawiam

    P.s. Ładowarke buforową do akumulatora 12V można wykonac na kilku diodach i 1 rezystorze i nie musze sie bawic w uklady scalone i inne "cuda".
  • Poziom 42  
    Tyle razy będzie się to powtarzać, ile razy nie określisz _realnych_ parametrów. Dotychczasowe parametry to techniczny absurd.

    Do wyboru masz kilka możliwośc:
    - akumulator żelowy - najtańsze źródło energii o dużej pojemności i najprostsza realizacja zasilania buforowego,
    - akumulator NiCd lub NiMH - stosunkowo mala masa i cena, wadą jest efekt pamięciowy (w NiMH równiez występuje) i komplikacja ładowarki,
    - akumulator LiIon - najniższa masa, najwyzsza cena, kłopotliwe ładowanie buforowe.

    1. Nie nalezy budować zasilania buforowego na akumulatorkach NiMH - nie nadają się one do ciągłego podładowywania.

    2. Żądanie użycia 4 lub 5 ogniw jest nierealne ze względu na charakterystykę ładowania/rozładowania akumulatorów NiMH.
    - w przypadku 4 ogniw napięcie w pełnym zakresie ładowania/rozładowania wyniesie od 3.6 do 6V,
    - w przypadku 5 ogniw - 4.5 do 7.5V,
    nie da się żadnym prostym układem zapewnić w tych przypadkach 5V na wyjściu. Minimalnym rozwiązaniem jest zastosowanie 6 ogniw (pozostaje w mocy pkt. 1!) - napięcie w zakresie 5.4 - 9V - już jest z czego wycisnąć 5V na przetworniczce step-down na LM2675.

    3. Potrzeba trochę więcej elementów do poprawnego działania ładowarki buforowej dla akumulatora żelowego, jeśli ma zachować długie życie.
  • Poziom 38  
    Wojteksct!
    Cały sens przetwornicy impulsowej "step-down" polega na wysokiej sprawności. Zwykla "liniowa" redukcja napięcia ("na kilku diodach i rezystorze") daje sprawność poniżej 42% z samej tylko proporcji napięć.
    Podstawą projektu musi być bilans energetyczny: potrzebujesz np. stale 0,2A przy 5V, czyli 1W. W ciagu godziny jest to 1 watogodzina, w ciągu doby - 24 watogodziny, 3 doby - to 72 watogodziny, jeżeli sprawność przetwornicy jest ok 80%, to rozsądną rezerwę zapewnia akumulator o pojemności ok. 100 watogodzin. Dostępne handlowo akumulatory o zbliżonych parametrach to np. 12V/9Ah (jest tutaj: http://sklepwideo.pl/details.php?id=bz109020 ). I tu musisz użyć przetwornicy step-down, z fizyką nie można się targować, ani lekceważyć jej "cuda" ...
  • Poziom 15  
    Witam:)

    Ok. Sprecyzujmy - uklad może być zasilany napięciami z przedziału 4,8 - 5,5V (lub nawet do 12V - zawsze można dać stabilizator). Uklad będzie współpracował z modułem GSM. Tu był problem, gdyż nie wiem jak daleko bedzie znajdowało sie moje urządzenie od najbliższego przekaźnika komórkowego dlatego dałem taki zapas prądu.
    Wartość średnia prądu nie przekroczy 80mA. Wzrost może nastąpić w przypadku wysyłania danych po GPRS lub SMS. Czyli ostatecznie założenia są takie : U = 4,8 - 5,5V, Isr = 80mA (peak - 500mA)
    Urządzenie musi byc przenosne - wymiary akumulatora(ów) nie moga przekroczyć 100x500x400. Akumulator 12V/7Ah itp. odpada ze względu na masę i wymiary.

    Pozdrawiam

    Wojtek
  • Poziom 27  
    Moze jak EEstor wprowadzi na rynek swoj wynalazek o gestosci energii 400 Wh/kg bedzie mozna zrealizowac takie przenosne zasilanie o tak wysokiej wydajnosci.
    Ma to byc kondensator ladowany do napiecia ponad 3 kV, wiec byloby to ciekawe wyzwanie by zrobic do tego ladowarke domowym sposobem o wysokiej sprawnosci i malych gabarytach.
    Inna mozliwosc to wykorzystanie miniaturowych ogniw paliwowych. Ewentualnie jakichs nowych ogniw litowo-polimerowych zoptymalizowanych pod katem gęstości energii.
    Myśle że koledze o coś w tym stylu chodzi - taki projekt nieco futurystyczny.
  • R.I.P. Zasłużony dla elektroda
    wojteksct napisał:
    wymiary akumulatora(ów) nie moga przekroczyć 100x500x400.
    - Wojtku - trzy głębokie wdechy, przeczytaj i przemyśl raz jeszcze to co tutaj napisaliśmy. W czym podałeś te maksymalne wymiary aku?
  • Poziom 27  
    Pomizej jest porownanie gestosci energii i cen wydajnych ogniw:
    http://slkelectronics.com/DeWalt/index.htm

    Nowe ogniwa litowe o napieciu roboczym 3.15 V maja bardziej plaska charkterystyke rozladowania. Przy konwersji z 6.3 => 5V mozna byloby uzyskac bardzo wysoka sprawnosc dochodzaca do 95%.
    Cztery ogniwa o pojemnosci 2200 mAh powinny wystarczyc w takim przypadku do podtrzymania zasilania 80mA przez 60 godzin.
    Ponizej jest link do przykladowego konwertera monolitycznego pracujacego synchronicznie i nie wymagajacego zewnetrznej diody:
    http://www.linear.com/pc/productDetail.do?navId=H0,C1,C1003,C1042,C1032,C1063,P1692

    pozdr
  • Poziom 15  
    forestx napisał:
    wojteksct napisał:
    wymiary akumulatora(ów) nie moga przekroczyć 100x500x400.
    - Wojtku - trzy głębokie wdechy, przeczytaj i przemyśl raz jeszcze to co tutaj napisaliśmy. W czym podałeś te maksymalne wymiary aku?


    Ups. walnałem sie w wymiarach - oczywiscie miały byc w mm, 100x50x40
    Tak to jest jak sie za szybko pisze i robi kilka rzeczy na raz;)

    Dzieki za dotychczasową pomoc, czekam na dalsze przykłady.
    Jesli nie uda mi sie nic wymyslec zasrosuje akumulator żelowy 6V/2,8Ah -
    - co prawda wystraczy na max 2 dni, ale cóż...pewnych rzeczy nie przeskoczymy.

    Pozdrawiam

    P.s. ponizej schemat zasilania buforowego dla akumulatora 12V - wytarczy dobrac rezystor i zmienic wartosc napiecia zasilania

    Zasilacz buforowy 5V,jaki akumulator, schemat...
  • Poziom 27  
    wojteksct napisał:
    ...
    Dzieki za dotychczasową pomoc, czekam na dalsze przykłady.
    Jesli nie uda mi sie nic wymyslec zasrosuje akumulator żelowy 6V/2,8Ah -
    - co prawda wystraczy na max 2 dni, ale cóż...pewnych rzeczy nie przeskoczymy.
    ...


    Ale przy srednim poborze pradu na poziomie 80mA to taki akumulator moze wystarczy na 36 godzin w najlepszym razie.
    A dodatkowo moze byc problem z dostarczeniem odpowiednio mocnego pradu chwilowego gdy juz sie nieco rozladuje i napiecie spadnie do 5.6-5.7 V.
    Chyba ze zasilany uklad bedzie mogl tolerowac spadki zasilania np. do 4.5V
  • Poziom 15  
    Tak, zasilany układ bedzie tolerował spadki do 4,5 - w ukladzie pracuje ATmega64(wersja L), LCD, moduł GSM (zasilanie od 3,3V), max232 (tu chyba tez nie bedzie problemu) itp. Poza tym mozna zastosowac odpowiednie diody o spadku napięcia 0,4 - 0,5V.

    36 godzin przy założeniu, że sygnał sieci bedzie słaby - w innych wypadkach pobór prądu będzie kształtował sie na poziomie 50 mA (przy wyłączonym podświetlaniu LCD.

    Pozdrawiam
  • Poziom 27  
    Zawsze jednak pozostaje Ci kwestia wyboru czy zastosowac akumulator zelowy( ciezszy ) niz ogniwa litowe - lzejsze i bardziej pojemne.
    A w niedalekiej przyszlosci gdy ogniwa litowe potanieja i pojawia sie rozwiazania jeszce bardziej pojemne warto by chyba od razu pomyslec o ukladzie ktory by je mogl wykorzystywac i kontrolowac nalezycie ich stan naladowania.
    Takie jest moje zdanie.
    Wiele firm pracuje nad systemami do zasilania samochodow elektrycznych i pojawienie sie na rynku nowych bardziej wydajnych rozwiazan jest tylko kwestia czasu.
    Jezeli ten produkt do ktorego to zasilanie awaryjne projektujesz ma istniec kilka lat na rynku a nie jeden czy dwa sezony to chyba juz warto by pomyslec nad takim rozwiazaniem ktore by dawalo mozliwosc wyboru jakie ogniwa/aku zastosowac w danej chwili przy okreslonym wyborze jaki da rynek.
  • Poziom 15  
    Witam:)

    Wstepnie zastosuje akumulator 6V/2,8Ah. Mam jeszcze jeden problem - pamięć flash, którą chce użyć jest zasilana napieciem 3,6V - bede wdzieczny za schemat prostej przetwornicy z 5V na 3 - 3,6V.

    Pozdrawiam
  • Poziom 42  
    LM2675M-ADJ schemat w PDFie. Na takim samym układzie możesz zrobić przetwornicę dla 5V.

    Lepiej zasilać przetwornicę na 3.6V bezpośrednio z akumulatora a nie z 5V.
  • Poziom 15  
    Witam:)

    Z pdf znalezionego w googlach wynika ze min napiecie wejsciowe to 6,5V.
    Chyba, że sa jeszcze jakies odmiany tego ukladu?

    Pozdrawiam
  • Poziom 42  
    Dwa wykresy na str. 7 - jak widać, przetwornica startuje przy 3.5-3.8V a dla otrzymania napięcia wyjściowego 5V przy prądzie 0.6A wystarczy 5.6V. Z mojej strony mogę tylko potwierdzić te dane.

    Zakres napięć akumulatora żelowego 6v to od 5.4V (dopuszczalne rozładowanie) do 6.9V (pełne naładowanie w trybie buforowym) lub 7.5V (w trybie ładowania cyklicznego).

    Na wykresie ze strony 7 widać wyraźnie, że przy 5.4V na wyjściu uzyskasz 4.8V, co mieści się jeszcze w zakresie pracy wszelkich znanych mi układów cyfrowych.

    Jako ładowarkę możesz zastosować układ z PDFa LM317:

    Zasilacz buforowy 5V,jaki akumulator, schemat...

    Z drobnymi poprawkami:
    - pomiedzy ładowarką a akumulatorem dodaj diodę szeregową, zabezpieczająca LM317 przed przepływem prądu w niewłaściwym kierunku oraz uniemozliwiającą rozładowywanie akumulatora przez rezystory dzielnika napięcia (5 mA to niewiele ale tu każdy dżul się liczy),
    - zamiast rezystora 1.1 kom zastosuj rezystor 910 om + potencjometr 470 om, potencjometrem należy ustawić napięcie na naładowanym akumulatorze = 6.9V,
    - zamiast tranzystora 2N2222 możesz zastosować dowolny tranzystor NPN małej mocy,
    - w szereg z kolektorem tranzystora możesz dać czerwoną diodę LED - będzie ona sygnalizowała ładowanie pełnym prądem.

    Rezystor 1 om ogranicza prąd ładowania do 0.6A. Oznacza to również, że _średni_ prąd pobierany przez urządzenie nie może być wyższy niż 0.6A. Przy podłączeniu urządzenia (poprzez przetworniczki) bezpośrednio do akumulatora jest zapewniana w pełni buforowa praca całości, bez zbędnego spadku napięcia na dodatkowych diodach, oraz pobieranie dużego prądu chwilowego bez obawy o przeciążenie zasilacza.

    Dodano po 25 [minuty]:

    Byłbym zapomniał: LM2675M-ADJ i dławiki 33 uH 2A są w tej chwili dostępne na Alledrogo.
  • Poziom 15  
    Ok:)

    Dzieki za pomoc:) Poprosze jeszcze ta dokumentacje pdf od przetwornicy - bo ta co ja mam to chyba nie jest to co powinno byc:)

    Moj email: wojteksct(malpa)wp.pl

    Z gory dziekuje, Pozdrawiam

    Wojtek