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Darkwing

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1

Dienstag, 30. März 2004, 03:34

Bau Lipo-Lader mit LM317T nach Conrad-Vorbild max Ladestrom erhöhen

Bei Conrad gibt es ja ein Universal Lademodul des über eine Festspannungseinstellung verfügt. an sich schon o.k doch sind im Original
ja max. 500ma Ladestrom und des iss mir bissel zu wenig.

Wenn ich im unten abgebildeten schaltplan des Conrad-Modules R2 durch 33
Ohm ersetze und R4 weglasse...weglassen, nicht brücken d.h durch R =>20Megaohm tausche, dürfte doch Imax bis 1,5A regelbar sein.. der LM317T ist ja für 1,5A Dauer ausgelegt.
Oder liege ich da jetzt falsch???
Auf der Zeichnung sind auch im Original die Verbindungspunkte nicht sauber dargestellt, hab mal die wo ich mir sicher war nachgemalt und die 2 wo ich mir unsicher bin rot eingefärbt...




C1 iss bissel blöd beschrieben ich geh mal davon aus ist auch 0,1UF


:w Carl-Heinz

2

Dienstag, 30. März 2004, 08:55

Hallo Kalle, der Widerstand R2 ist nur zur Begrenzung de Basisstromes von T1 vorhanden.
Den Strom erhöhst Du , indem Du nicht wie von Dir vorgeschlagen den R4 vergrößerst, sonden im Gegenteil verkleinerst. In etwa auf 2,2 Ohm, dann kämst Du mit einem 4 Watt Typen aus, da am R4 dann immerhin etwa 3,5 Volt abfallen würden.

Trau Dich und probier es doch aus, dabei erkennt und lernt man am schnellsten und am besten, wenn die Grundlagen nicht so üppig sind.

Prof._Dr._YoMan

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3

Dienstag, 30. März 2004, 09:14

Man sollte auch noch sagen das die Schaltung seeeehr ungenau ist. Also auch ein eintrimmen wird dazu führen, das es das nächste mal wieder anders ist. Da die Abschaltspannung bei Lipos kritisch ist, also Vorsicht!
Meistens haben Platzhirsche eine hohe Beratungsresistenz, dafür eine geringe Wahrnehmungsfähigkeit..... (Claus Eckert)

clystron

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4

Dienstag, 30. März 2004, 09:35

Also die roten Verbindungspunkte sollten passen, die Diode schützt den LM317 wenn mehr Ausgangs wie Eingangsspannung da ist.

C1 ist wohl ein 47uF Elko mit 35V Spannungsfestigkeit.

Du musst den Gesamtwiderstand von P2 R3 und R4 runterkriegen wenn du auf 1.5A willst. Den R4 rauszunehmen ist schonmal nicht der richtige Weg.

edit: Günther hats eh schon erklärt.

mfG
Wolfgang
There are 10 types of people in the world: Those who understand binary, and those who don't...

Dieser Beitrag wurde bereits 1 mal editiert, zuletzt von »clystron« (30. März 2004, 09:37)


Darkwing

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5

Dienstag, 30. März 2004, 13:05

Stimmt R4 zu entfernen könnte schiefgehen weil R2-R4 ja nicht wirklich paralellgeschalten sind hängt ja der Transistor mit drin. Gerade bei den Transistoren hab ich in der Lehre nicht aufgepasst und die iss auch schon über 12 jahre her :D Brauch ich ja nieeee wieder *lol* ==[] Den Rest hat halt die frühe Stunde für mich erledigt.

Wollt ihn ned vergrößern @Günther sondern glatt aus der schaltung löschen und des mit dem "entfernen" nicht einfach so stehen lassen falls mal irgendwann jemand auf die schnelle nachlötet und R4 dann so entfernt das er ihn einfach brückt :-) Dachte mir so ne 2er Paralellschaltung mit verkleinertem R2 erfüllt ihren Zweck ja auch... iss ja aber schon die Minimalvariante deswegen muss halt R4 verkleinert werden und damit sich denn am Endwiederstand überhaupt was tut
darf der nur 1-5 Ohm haben.... die 2,2er Variante dürfte somit um die 1A bringen
iss ja schon mal ganz ordentlich :D

Nicht viel Veränderung zum Original


Da man vor jedem Ladevorgang des Multimeter mal kurz an den Ausgang hält versteht sich ja eigentlich von selber bei den Selbstbauladern.

Die L200 Schaltung von Guenther mit max 2A iss ja ansich nicht schlecht.. bis auf die 30% Verlustleistung ich hab 15V am Netzteil und will erstmal nur 2 Liio mit 1600mah dranhängen. Sicherlich wäre da die Verlustarme Variante die bessere wahl und nen fertigen Plan gibts auch, doch
1. bastelt man daran scho bissel länger und für nen schnellen Testaufbau brauchts halt etwas das fix zusammengelötet ist und

2. ist die Conrad-Variante Interessant weil der Strom ja STUFENLOS von 10ma
an eingestellt werden kann, nebenbei ist der Lader auch nich NiCD und NIMH und PB fähig was für mich ganz interessant ist da in meinem Haushalt von der Digicam über die Maus bis hin zum AKKUschrauber die verschiedensten Akkus rumgeistern von 2/3 AAA bis Großblock von 250mah - 2,5Ah da könnte man leicht ne günsitge Lösung baun die nicht nur Liio/Lipoly geeignet ist sondern auch alle andern Typen mal mit 1/10C läd.
Muss ja nicht gleich immer zum Computerlader gegriffen werden :ok:

Allerdings hab ich kein Datenblatt und bin mir nicht mal sicher das bei der schaltun ned auch mit 30% Verlust zu rechnen ist


:w Carl-Heinz

Prof._Dr._YoMan

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6

Dienstag, 30. März 2004, 13:20

Zum mal schnell mit dem Multimeter nachmessen:

Schau dir an wie es mit der Genauigkeit deines Multimeters gestellt ist und lass entsprechend Reserve beim Einstellen.

1% vom Messbereichsende sind schon etwas besseres für ein günstiges Multimeter. Das macht beim 20V Bereich (den du für 1-4 Zellen brauchst) schon 200mV Fehler! 0,2V!
Meistens haben Platzhirsche eine hohe Beratungsresistenz, dafür eine geringe Wahrnehmungsfähigkeit..... (Claus Eckert)

Darkwing

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7

Dienstag, 30. März 2004, 14:29

Kommt aufs Multimeter drauf an es gibt Leute die haben noch welche Russischer Bauart mit 0,5% rumliegen.. so richtig mit Zeiger :nuts:

Grundsätzlich hast du schon recht Holger es ist einfach mal schnell ein Digitalmultimeter dranzuknüppeln, die Tolereanz zu vergessen , vielleicht noch auf 200V zu stellen und sich dann bei schlechtem Messgerät über des Feuerwerk zu freun. Ebenso Leicht ist es jedoch auch sich mal auf die Schnelle im Laden 5% Wiederstände andrehn zu lassen usw. usw.
Bissel sorgfalt gehört schon dazu.

Ausserdem hab ich nur bei SPS und Transistortechnik gepennt.. im Messen-Prüfen-Schalten war ich meist munter :ok:

0,2V weniger Ladespannung bringen so gut wie keine Verluste in der Kapazität von Lipos, 0,2V Mehr an nem 2er oder 3er Pack führen aber auch nicht gleich beim Anschliessen zu einerm Feuerwerk. selbst ein "normaler" also nicht Computerlader der für Lipo ausgelegt ist hat eine gewisse Schwankung in der Spannungsabgabe.


:w Carl-Heinz

8

Dienstag, 30. März 2004, 14:43

Hi,

dann will ich auch mal meinen Senf dazugeben ;)

Zitat

Original von Darkwing
Dachte mir so ne 2er Paralellschaltung mit verkleinertem R2 erfüllt ihren Zweck ja auch...

Der Wert von R2 ist zum Einstellen der Strombegrenzung völlig unerheblich! Wie Günther schon schrieb, schützt er nur den Transistor vor zu hohem Basisstrom, und durch R2 fließt überhaupt erst Strom, wenn die Strombegrenzung schon anspricht.
Die Strombegrenzung spricht an, wenn die Basis-Emitter Durchlassspannung des Transistors (0,6 - 0,7 V) des Transistors über R4 erreicht ist. 3,5V werden es bei gegebener Schaltung nie werden!

Zitat


2. ist die Conrad-Variante Interessant weil der Strom ja STUFENLOS von 10ma
an eingestellt werden kann


Das gilt aber nicht mehr, wenn R4 2,2 Ohm hat. Dann liegt der Mindeststrom bei ca. 320 mA. Zudem wird sich über einen weiten Einstellbereich von P2 kaum etwas daran Ändern, und auf den letzten paar Grad (P2 gegen 0 Ohm) steigt der Strom dann schlagartig auf ca. 1A an. (R4 und R3 parallel, sind ca. 0,7 Ohm)

Für eine sinnvolle Einstellmöglichkeit der Strombegrenzung wirst Du vermutlich die Schaltung etwas modifizieren müssen, nicht bloß die Widerstands-Werte.
Edit: oder P2 durch ein niederohmiges Poti mit entsprechender Strombelastbarkeit ersetzen und R4 auf 330 Ohm lassen.

Zitat


Allerdings hab ich kein Datenblatt und bin mir nicht mal sicher das bei der schaltun ned auch mit 30% Verlust zu rechnen ist


Die Verlustleistung bei Linear-Reglern ist immer:
(Eingangs-Ausgangsspannung)* Strom

Das ist völlig unabhängig von dem Schaltungsdesign und dem verwendeten Regler-IC.

Da seh ich grad nochwas: ab 1A wird's für D1 eng - das ist nur eine 1A-Diode! Enweder 'raus damit (brücken) und die Schaltung nicht verpolt anschließen, oder durch stromfesteren Typ ersetzen!

Gruß,

Thomas

Dieser Beitrag wurde bereits 3 mal editiert, zuletzt von »Ottili« (30. März 2004, 15:02)


Darkwing

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9

Dienstag, 30. März 2004, 15:26

Wie schon oben erwähnt war mir mein Denkfehler von R2-R4 paralell schnell klar nach Günthers Antwort hatte den Transistor einfach nich wahrgenommen.

die Absenkung des Imin ist eigentlich auch relativ einfach zu bewerkstelligen, entweder vor dem 2,2 R4 einen 330 Ohm in reihe den man via Jumper überbrücken kann oder halt nen Trimmer P3 mit 330Ohm


Den 2,2 würd ich aber auf jeden Fall drinlassen oder durch 2 R ersetzen um zu verhindern das der Strang gegen 0R geht wenn der Trimmer voll zurückgeht.. dürfte zwar nix bei passieren aber mir wurde früher halt eingetrichtert vor jedes Trimmpotti gehört ein R min :-)

Wäre ja machbar unter 10€

6-12 W Würden bei mir ca. in Wärme draufgehn wenns al LM317 iss kann der des ja mit Kühlblech ab.


Ausser das der L200 neuer iss als der LM317T welche Vorteile hat eigentlich die L200 Schaltung von Günther???


:w Carl-Heinz

10

Dienstag, 30. März 2004, 16:11

Vermutlich dürfte der Hauptunterschied (LM317<->L200) darin liegen, daß im L200 die Strombegrenzung schon integriert ist und durch einen einzelnen, externen Widerstand eingestellt werden kann. Der LM317 erfordert halt noch den Transistor...

11

Mittwoch, 31. März 2004, 08:28

Hallo zusammen,

auch ich bin etwas skeptisch zur Wiederholgenauigkeit dieser Schaltung und würde den Lader mit dem L200 aufbauen, der dafür einfach geeigneter ist, zumal bei einer Strombegrenzung/Ladestromeinstellung.

Dieses wurde allerdings von einigen immetr wieder mit der Einfachheit des 3-Bein-IC´s LM317 verworfen bei meinen Vorschlag der unten eingebrachten Schaltung, obwohl es keinesfalls ein größerer Afwand ist, betrachtet man sie nicht unter Vorbehalt.

Auf jeden Fall ist bei der Schaltung mit dem LM200, die Wiederholgenauigkeit der Spannungsabschaltung/Begrenzung gewährleistet und das in einem sehr großen Temperaturbereich, was ich wie bereits schon gesagt habe, ich mit dem LM317 mit Strombegrenzung sehr bezweifle.

Aber probiert es doch einfach mal aus, und postet es dann in diesem Forum, traut Euch mal was, sone Schaltung ist in wenigen Minuten experimentell aufgebaut und man kann die Messungen machen unter zuhilfenahme mit Kältesprai und Föhn bei unterschiedlichen Temperaturen.

Dieser Beitrag wurde bereits 1 mal editiert, zuletzt von »Guenther_Hager« (31. März 2004, 08:34)


12

Mittwoch, 31. März 2004, 14:05

Hi,

das mit der Genauigkeit stimmt natürlich. Der eingestellte Maximalstrom wird bei der LM317-Schaltung mit der Temperatur von T1 leicht driften - müße man mal testen, wieviel das bei realistischen Temperaturen sein kann.
Für eine kontinuierliche Einstellung der Strombegrenzung per Poti sind IMHO beide Schaltungen nicht sehr geeignet, wenn es um Ströme im Ampere-Bereich geht, da der Laststrom immer über das Poti fließt. Normale, preiswerte Kohleschichtpotis werden da sicher das Rauchen anfangen, denn z.B. eine 1W Belastbarkeit heißt ja nicht, daß dieses 1W auf den letzten 2 mm Kohleschicht alleine auftreten darf...
Natürlich kann man ein Drahtpoti entsprechender Belastbarkeit einsetzen, das geht dann aber schon wieder ins Geld, so daß es meines Erachtens hierfür sinnvoller wäre, eine etwas aufwändigere Schaltung z.B. um einen OP zu designen und mit dem Poti nur eine Referenzspannung einzustellen, statt den Laststrom übers Poti zu schicken. Die Bauteile dafür sind sicher billiger als die Mehrkosten für ein passendes Drahtpoti.

Grüße,

Thomas

Dieser Beitrag wurde bereits 1 mal editiert, zuletzt von »Ottili« (31. März 2004, 14:10)


13

Mittwoch, 31. März 2004, 15:28

Hmm, ich stelle hier einfach mal den Link auf das Datenblatt ein:

http://www.national.com/ds/LM/LM117.pdf

dann kann sich jeder selber die Kurven zur Temperatur/Ausgangsspannungsabhängigkeit ansehen.

Macht das Teil mal nicht schlechter als es ist.
Nur so, je kleiner die Differenzspannung desto kleiner der Strom desto kleiner die Verlustleistung desto grösser die Genauigkeit.
Oder einfacher sugedrückt je voller der Akku desto genauer die Schaltung.
"Die Deutsche Rechtschreibung ist Freeware, du kannst sie kostenlos nutzen. Allerdings ist sie nicht Open Source, d.h. du darfst sie nicht verändern oder in veränderter Form veröffentlichen."
Quelle: GBO

14

Mittwoch, 31. März 2004, 20:01

Hallo Thomas, hallo Stephan,

das mag schon alles so stimmen, obwohl mich das alles nicht überzeugt.
Gern hätte ich einmal etwas gelesen, wie die Schaltung in der Praxis arbeitet, wie sie aufgebaut ist und vielleicht auch einige exakte Daten über sie. Nicht die Daten von Applikationsschaltungen.
Denn die Ladeschlußspannung muss schon mindestens im 0,05mV-Bereich stimmen.

Ich stehe ja auf eine Abschaltung bei erreichen der Ladeschlußspannung, eventuell mit einer Hysterese von 0,05...0,2 V.

Dieser Beitrag wurde bereits 2 mal editiert, zuletzt von »Guenther_Hager« (31. März 2004, 20:25)


Elliot

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15

Mittwoch, 31. März 2004, 20:56

Eine einfache Strombegrenzung (aber sehr wirkungsvoll!) ist das Vorschalten einer Konstantstromquelle (ebenfalls mit LM317 und einem R) VOR der Konstantspannungsquelle mit LM317.

Die "Roh"-spannung muß dann aber mindesten 2,5V höher sein.

Lothar.
Air Ampère

16

Mittwoch, 31. März 2004, 23:16

Hallo Guenther,

nachdem ich mir Deine Postings nochmal durchgelesen habe glaube ich zu ahnen was Du meinst.

Sieh Dir mal bitte die Schaltung im ersten Posting an. Dort siehst Du P1. Dieses Potentiometer ist zur Spannungseinstellung. Bezugspotential ist Akku Anschluss (-). Der Dreibeiner tut nix anderes als die Spannung zwischen den Punkten Akku (+) und Akku (-) konstant zu halten. Du kannst Dir den ganzen Rest mit dem Transistor wegdenken und erhälst die Referenzschaltung für diesen Dreibeiner. Das Poti P1 halte ich auch für keine glückliche Lösung und würde ich durch eine Kombination aus Festwiderstand und Trimmer ersetzen.
Was die Wiederholgenauigkeit angeht kann ich dazu nur sagen das sie im Temperaturbereich zwischen 20 und 25°C, meine Raumtemperatur auf Arbeit, besser ist als alle Messgeräte die ich benutzen kann. Na gut ist ein wenig übertrieben aber wenn ich 3,15V einstelle dann sind das 3,15V. Da misstraue ich eher meinen Messmitteln und den Übergangswiderständen an den Tastspitzen.
Die Stromregelung ist wie gesagt für die Spannungsregelung irrelevant weil der Bezugspunkt der Punkt Akku (-) ist und damit die Ausgangsspannung nie höher sein kann als die mit dem Poti P1 eingestellte Spannung.

Worauf Du Dich wahrscheinlich beziehst ist: "Guaranteed Output Voltage Tolerance" von 1%. Naja, das ist die Genauigkeit mit der die Regler übereinstimmen. Dafür gibbet ja die Trimmer um die Fertigungstoleranzen auszugleichen.

Soll ich sonst noch was erklären?

Ich persönlich habe übrigens nix gegen den L200. Sein Nachteil ist einfach der etwas höhere Preis. :)
"Die Deutsche Rechtschreibung ist Freeware, du kannst sie kostenlos nutzen. Allerdings ist sie nicht Open Source, d.h. du darfst sie nicht verändern oder in veränderter Form veröffentlichen."
Quelle: GBO

17

Donnerstag, 1. April 2004, 01:13

Wer will denn den LM317 schlecht machen?
Die Ausgangsspannung wird auch bestimmt den einmal eingestellten Wert ohne große Temperaturdrift beibehalten, aber der eingestellte Konstantstrom ist nicht so stabil, da hier die BE-Durchlassspannung des Transistors die "Referenz" bildet, und diese ändert sich nun mal mit der Temperatur (wird kleiner bei steigender Temperatur).
Andererseits: in der Praxis, zum Laden von Akkus, ist ein paar % Abweichung vom Soll-Ladestrom wohl nicht so gravierend - wird der Akku eben geringfügig schneller oder langsamer voll. Die wichtige Größe bei Li-Zellen ist die Ladeschlußspannung, und da sehe ich bei beiden Schaltungen keine systembedingten Genauigkeits-Unterschiede.

18

Donnerstag, 1. April 2004, 12:15

Hallo zusammen,

auch ich finde, dass keiner den LM317 schlecht machen will, zur Rehabilitation hier ein Gerät 1975 gebaut, wo ich ihn bis heute als Konstantstromregler geschaltet habe.

Nur, es gibt nun mal bessere Lösungen, z. B. mit dem L200, wo halt 2 Fliegen mit einer Klasppe getroffen werden.

Auch scheitert es mit dem LM 317 ohne Klimmzüge, sich in höheren Strömen zu bewegen.

Auf ein Fall tst mir allerdings auch klar, man kann nicht so schnell eine Beinverwechlung fabrizieren, dieses wäre aber für mich nicht ein Grund, eine bessere Lösung zu verwenden.
Jedem halt so, wie ers kann und versteht und dieses möchte ich keineswegs jemanden ausreden, nur ich bin der Meinung, auf den Vwersuch kommt es an.

Hier nun die Schaltung meines Konstantstromladers mit dem LM317. :)



Beschreibung und alles weitere auf : http://www.aero-hg.de/137lad.htm

19

Donnerstag, 1. April 2004, 13:07

"Digitale" Stromeinstellung

Bloß mal so'ne Idee (weils grad zum Thema passt):

Statt für jeden in Frage kommenden Ladestrom einen eigenen Widerstand vorzusehen und abzugleichen, könnte man evtl. auch mit ein paar Kippschaltern und einem R/2R/4R... Schema den Strom sozusagen "Digital" vorwählen. Sowas hab ich mal für die Spannungseinstellung in einem Labornetzteil eingebaut (als Alternative zum Einstellen über Poti, antürlich Poti oder "digital" wählbar) und benutze es immer gerne, um schnell ohne fummeliges einstellen vom Poti eine Festspannung vorzuwählen.
Also z.B. je ein Schalter für 100mA, 200mA, 400mA, 800mA, 1600mA.
Die Stromwerte der Schalter addieren sich, so daß leicht über die Kombination der Schalter jede Stromstärke (hier z.B. in 100 mA Schritten) eingestellt werden kann.
Es erleichtert allerdings den praktischen Einsatz ungemein, wenn man noch ohne Taschenrechner weiß, daß 800+200 = 1000 ergeben... ;)

Grüße,

Thomas

Dieser Beitrag wurde bereits 1 mal editiert, zuletzt von »Ottili« (1. April 2004, 13:08)


20

Donnerstag, 1. April 2004, 13:24

Hallo Thomas,
man kann vieles, auch dieses habe ich schon zur genüge tun müssen, getan und gemacht. Mit Dekatenschaltern, deren Preis in der Industrie keine so große Rolle spielt, zumal man den Kunden etwas bieten muss. Meine Styroschneidemaschine habe ich vor etwa 30 Jahren zur besseren Trapezschneidung mit Schrittmotoren digital und Dekatenschaltern aus spielerei konzipiert und gebaut, so konnte man sehr exakt die Trapeze einstellen und schneiden. Habe sie dann verschenkt und schneide heute, wenn mal erforderlich per Hand über Schablonen.

Mein Motto: Jeder nach seinen Bedarf, Möglichkeiten halt so wie ers kann bzw. will :)

Dieser Beitrag wurde bereits 1 mal editiert, zuletzt von »Guenther_Hager« (1. April 2004, 13:44)