Hvordan laves 5 volt om til 4,14 volt

[scootergrisen]

Hvordan gør jeg hvis jeg vil give strøm til en BMS der skal oplade en 3,7 volt litium-ion celle og f.eks. har en strømforsyning der ikke giver den helt rette spænding?

F.eks. 5 volt gennem USB-stik.
Mit gopro-kamera giver 4,14-4,18 volt ved terminalerne til batteri når batteriet ikke er tilsluttet.

Så hvordan kommer fra jeg f.eks. 5 volt til cirka 4,14 volt?

[rjskib]

Hej.

Du sender spændingen igennem en/flere dioder. Almindelige silicium dioder har et spændingsfald på 0,6 til 0,7 volt i lederetningen. Spændingsfaldet er noget afhængig af strømmen der løber igennem dioden.

Hvis du bruger schottky dioder, er spændingsfaldet noget mindre. Jeg husker ikke helt præcis hvad spændingsfaldet er, men jeg kan måle på det i morgen. Schottky dioder er ofte brugt i "plug in" strømforsyninger, og er ofte beregnet til lidt større strømme (ligner en trebenet krafttransistor).

Så jeg ville sætte flere dioder i serie, til spændingen passer (ved det strømforbrug du har).

Skal jeg måle på schottky dioder i morgen?

//jørgen.

[scootergrisen]

Tænker det måske alligevel ikke er godt med konstant spænding.
Hvis jeg måler mens cellen oplades så stiger spændingen jo fra det cellen har til at starte med.
Hvis cellen har 3 volt og jeg giver 4 volt så er det måske ikke så godt.
Men du må da gerne vise hvordan man gør det med lavere spænding alligevel så jeg kan bruge det til noget andet.

Jeg havde egentligt smidt kameraet (Traveler DC-5300) ud hvor BMS'en var fra men nu har jeg hentet det igen så jeg kan bruge den som oplader.
Har bygget en lille papæske fra en pizzaindpakning.

Info om LED fra manuel:
grøn tændt: under opladning
rød tændt: fejl
rød blinker: intervaltimer i standby
orange tænkt: intet batteri

Ledninger:
Sort, rød: 5 volt DC
Sort (-), grøn (vist nok opladning), rød (+), gul (ubrugt, var bøjet op i batterirummet og batteriet har ingen terminal her)

Måske:
Sort - rød: afopladning
Sort - grøn: opladning

[scootergrisen]

Er ikke så vild med de har kapacitorer til blitzen.
Har vist fået stød fra dem.
Så tog lige en skruetrækker for at aflade den. KNALD! sagde det lige.
Lidt efter kortsluttede jeg den igen og den gav et mindre knald igen.

Sådan ser det ud hvis man river CCD'en af.

kamera_traveler_farver.avi

(6.77 MiB) Downloadet 185 gange

[GYS]

Hvis spændingen sættes direkte på et LiOn batteri, og ikke går igennem en oplader først, så kan det være direkte farligt at eksperimentere med konstant spænding på batteriet. Spændingen skal gå igennem en ladechip, og det er den som styrer spændingen. Du skal således have en batterilader til batteritypen.

En ladechip lader både med konstant strøm, konstant spænding, den overvåger hvordan at spændingen over batteriet øges og falder, den kan måle batteriets indre modstand, og mange andre ting, der alt sammen er en del af dens ladeprogram, som skal sikre at batteriet ikke mishandles. Ofte holdes også styr med, hvor meget energi og strøm der bruges til opladningen, i forhold til den som leveres ud ved brugen. Mange batterier indeholder ingen elektronisk sikkerhed, og det er derfor vigtigt, at ladeapparatet indeholder den sikkerhed som skal være der. Batterier, der indeholder en elektronisk sikkerhed, kan indeholde en chip, der holder styr med strømmen der leveres ud fra batteriet, i forhold til den som lades ind i batteriet, og som afbryder hvis det er et forkert forhold.

[rjskib]

Hej.

Her er så testopstillingen med dioder.

Først med et strømforbrug på ca 39 milliampere (100 ohm's modstand). Spændingsfald fra 5,00 volt til 3,90 volt:

Silicium dioden står for 0,74 volts spændingsfald, og schottky står for 0,36 volts spændingsfald.



Næste måleopstilling med et strømforbrug på ca 380 milliampere (10 ohm's modstand). Spændingsfald fra 5,00 volt til 3,78 volt:

Silicium dioden står for 0,81 volts spændingsfald, og schottky står for 0,41 volts spændingsfald.


Siliciundioden er en 1N4007 og schottky dioden er en ubestemmelig type, stadig med en lille køleplade monteret.

Spændingsfaldet over siliciumdioden er lidt højt, prøv evt lidt andre typer (f.eks en 5 amperes udgave).


Du bør ved ladning begrænse strømmen, f. eks med en mindre formodstand i tilledningen til batteri cellen.

Det var den lidt hurtige opstilling, håber det kan bruges.

//Jørgen

[Landbo]

Det er en helt forkert måde i der bruger til og lave 4,14 volt på, da spændingen på en USB udgang nemt kan svinge op til +/- 1 volt. Hvis spændingsfaldet skal laves af affaldsdioder, skal man finde en kombination af dioder der leder ved 4,14 volt, hvilket nok vil blive svært, og have dem koblet parallelt med batteriet og bruge en modstand i serie til at tabe det antal mA man højst vil have batteriet skal lades med.

Det vil absolut være bedre at bruge en højere spænding på strømforsyningen og så bruge en LM317 eller lignende til og stabilisere spænding og max strøm med.

Hilsen Leif.

[scootergrisen]

Har bygget mig en celleholder af en gren fra et træ så der kan være god forbindelse ved plus og minus ved at presse ledningerne ind på cellen.
Havde tidligere brugt gaffatape til at holde ledningerne fast men det ser ud til at opladningsprocessen stopper helt bare forbindelsen mistet et kort øjeblik og begynder først igen når strømmen til opladeren afbrydes og tilsluttes igen.
Cellen der lige har været til opladning et stykke tid blev godt lun. God som håndvarmer. Det er sikkert normal men lod den lige køle af.
Er det den interne modstand der gør at batteriet bliver varmt og hvor varmt det bliver?
Jeg er ikke sikker på om der er temperatursensor i det original batteri der sad i kamera.

[GYS]

Det er en helt forkert måde i der bruger til og lave 4,14 volt på, da spændingen på en USB udgang nemt kan svinge op til +/- 1 volt. Hvis spændingsfaldet skal laves af affaldsdioder, skal man finde en kombination af dioder der leder ved 4,14 volt, hvilket nok vil blive svært, og have dem koblet parallelt med batteriet og bruge en modstand i serie til at tabe det antal mA man højst vil have batteriet skal lades med.

Det vil absolut være bedre at bruge en højere spænding på strømforsyningen og så bruge en LM317 eller lignende til og stabilisere spænding og max strøm med.

Hilsen Leif.

Det bedste - og det nemmeste - er at købe et færdigt ladekredsløb til LiOn batterier. Søg på ebay, f.eks. til Arduino. Der findes mange forskellige ladechips, f.eks. har microchip et stort antal. Prøv at søg på TP4056. Det er en populær ladechip, og færdige boards med den fås til få kroner på f.eks. ebay med USB-C. Den indeholder det som behøves for at sikkert oplade LiOn celler. Mener de koster ca. 4 kroner for print med alt på, ved køb af 10 styk.

De fleste ladechips/ladekredsløb er til max 1A, da der ved over 1A sættes større krav til ladekredsløbets sikkerhed, blandt andet er krav om temperaturovervågning ved over 1A såvidt jeg husker.

Er formålet derimod en strømforsyning der leverer samme spænding som LiOn batterier, så er løsningen med LM317 fin. Man skal huske, at LM317 forsynes af strømmen imellem ind og udgang, og det betyder at den skal levere en vis minimums strøm. Ellers bliver udgangsspændingen for høj. Typisk sætter man en modstand mellem dens udgang og ADJ indgangen, så denne minimums strøm går i delenetværket. Derved er sikret, at den ikke giver en for stor udgangsspænding. Er modstandene for store i delenetværket, så kan udgangsspændingen blive alt for høj.

I øvrigt en god idé, at have en stak polyfuses på lager. Disse er modstande med positiv temperaturkoefficient, som gør de er egnet som automatsikring. De har en meget lille modstand (desto større strøm, desto mindre modstand), og overskrides strømmen, så stiger deres temperatur, hvorved deres mosdtand stiger og de kobler næsten helt fra. Frakobles forbrugeren, slår de automatisk til igen, da temperaturen så falder.

Man kan også få dem til 600V (TUV godkendt), og bruge dem f.eks. foran LED lamper, små adaptere osv. De beskytter VDR, ensretteren og ladelytten i adapteren, så de holder stort set evigt. En typisk 600V polyresistor er lavet til ca. 300mA, og det er en meget passende strøm da det beskytter stort set alle ensrettere og lytter, og er rigeligt høj til næsten alle mindre adaptere.
Jeg plejer at bygge dem i stikdåser, hvor jeg sætter en i både 0V og fase, og så bruger jeg stikdåserne til adaptere og andet elektronik, der bruger meget lidt strøm. Så holder adapterne stort set evigt, da der ikke mere er slid på komponenterne. Med to polyresistors, f.eks. en i fase, og en i 0, så kan de tåle 1200V samlet, og transient på op til 4kV samlet. Det vil sige, at de kan bruges som transientbeskytter, der ikke smadres ved transienter - f.eks. VDR'er tåler kun et vist antal transienter. Polyfuses tåler uendeligt antal transienter. Der er dog stadigt transientbeskyttere i f.eks. adapterne som ekstra sikkerhed, men da polyfuses afbryder, så beskyttes disse, og VDR modstanden holder, da den ikke bruges. Ligesom ved VDR modstande, er en god idé at sætte et stykke krympeflex over polyfuses, hvis de bruges til høj spænding, og det er en god idé at have mindst to i serie, eller en i både 0 og fase hvis man ikke ved hvad der er 0 og fase.

Ved LiOn batterier, er en god idé med en polyfuse, der er dimmensioneret så den slår fra ved en strøm der er under den som LiOn batteriet højst tåler. Den må ikke dimmensioneres til for lav strøm, hvis opladningen sker igennem polyfusen, da oplade kredsløb forstyres af spændingsfaldet over seriemodstanden i en polyfuse. Men, er den f.eks. 2A eller højere, så er der så lav seriemodstand, at de normalt fungerer også ved opladning. Med en polyfuse kan man lave en hurtig, kvik-og-beskidt kortslutningssikring, der er effektiv, og ikke behøver køleribber.

[scootergrisen]

Så har opladeren fået en fin boks.