"Einfache" Spannungsfragen (wer lädt wen auf)

[Chris266]

Hallo zusammen,

ich habe eine Frage die bei einem Fachmann bestimmt nur ein Schmunzeln hervorrufen wird, mich aber doch beschäftigt:

Nehmen wir an es gibt eine Energiequelle A mit der Spannung x.
Dazu parallel geschaltet wird eine weitere Energiequelle B mit der Spannung y.

Wer wird nun wen versuchen "aufzuladen" und warum?


Was hinter dieser Frage steht ist folgendes:

Ich möchte etwas basteln dass zunächst aus einer nicht wiederaufladbaren Knopfzelle mit Spannung versorgt wird.
Gleichzeitig besteht die Möglichkeit ein Netzteil, dass die selbe Spannung erzeugt, anzuschließen.

Mein "Instinkt" sagt mir dass die höhere Spannung versuchen wird die Energiequelle "aufzuladen" die eine niedrigere Spannung liefert. Ist dass so richtig?

Gibt es ein billiges Bauteil dass verhindert dass die Spannung aus dem Netzteil an die Batterie gelangt? Einen Schalter möchte ich ausschließen. Es sollte nicht mechanisch funktionieren. Eine Spannungsunterbrechung ist beim "Übergang" von A nach B erlaubt.

Danke für Eure Anregungen!

[cool-robotix]

Such mal nach "Diode", so heisst das Bauteil das du suchst :-)

[Besserwessi]

Die Ahnung mit dem Stromfluß ist schon richtig. Erkennen kann man das wenn man bei den Spannungsquellen jeweils den Innenwiderstand berücksichtigt. Dann wird auch klar wieviel Strom fließt.

Wenn die Spannungen etwas höher sind, nimmt man dazu Dioden, aber bei einer einzelen Knopfzelle wird das schwierig, denn man verliert eine Dioden Flußspannung. Man müßte dann mit dem Netzteil gesteuert die Batterie von der Schaltung elektronisch trennen. Als Schaltelement käme da wegen der fehlenden Spannung wohl nur ein selbstleitender Fet (z.B. JFet) in Frage. Von Netzteil zur Schaltung sollte weiter eine Diode reichen.

[Chris266]

An eine bzw. zwei Dioden hatte ich auch zuerst gedacht.

In diesem Fall würde der Verbraucher seinen Strom aus beiden Spannungsquellen beziehen - oder?

Vielleicht gibt es eine Diode die verhindert dass die Knopfzelle (Batterie) nicht unnötig verwendet wird wenn eine externe Stromversorgung angelegt ist.

Um welche Art von Diode muss es sich dabei handeln? Ich kenne nur die Funktionsweise von 0815 Dioden.

[Chris266]

Ein " JFet" ?
Darf ich dass so verstehen dass dieser wie ein Relais arbeitet? Zumindest habe ich den Eindruck wenn ich dass bei Wiki nachlese.
Er könnte also die Spannung von der Knopfzelle unterbinden sofern von extern eine Spannung (gerne auch höher) ansteht?

[Dirk]

Hallo Chris266,

im Anhang die typische Schaltung mit einer Batterie/Knopfzelle, die nicht geladen werden darf, mit zusätzlicher Spannungsversorgung über ein Netzteil.

Da über die Diode, wenn sie eine 0815 1N4148 ist, etwa 0,7V von der Knopfzelle wegfallen für die Versorgung des Verbrauchers, muss man da einen Typ mit sehr geringer Durchlaßspannung nehmen. Das kann am besten ein JFET sein.

Die oben eingezeichnete 2. Diode ist nur nötig, wenn bei ausgeschaltetem Netzteil ein Strom von der Knopfzelle in das Netzteil fließen kann. Das hängt von der Schaltung des Netzteils ab (messen!).

Gruß Dirk

[Tido]

Hi,

problematisch könnte der Spannungsabfall an der Diode sein (Ausgangsspannung zu gering).
Evtl. hilft dir eine Klinkenbuchse mit Schaltkontakt für den Netzteilanschluss weiter.
Dann würde der Plus-Kontakt der Batterie von der Schaltung getrennt, sobald das Netzteil angeschlossen wird.
Das setzt aber voraus, dass das Netzteil nicht angeschlossen werden darf, wenn es nicht eingeschaltet ist, da in diesem Fall die Schaltung stromlos bleibt.

[KlaRaw]

Hallo,
die Durchlassspannung einer Diode hängt auch vom Strom ab. Nach einer Faustregel erreicht die Siliziumdiode bei 1/10 des Max. Stromes 0,7V. Bei kleineren Strömen könnte man bis zu 0,55V kommen.
Besser geeignet wäre eine Shottky-Diode. Damit kann man auch bis zu 0,3V kommen.
Gruss Klaus.

[Besserwessi]

Für die Versorgung vom Netzteil aus sollte der Spannungsabfall kein problem sein. Wenn es nur ein Batterie Zelle (1,5V) ist, dann werden selbst die 0,3V oder vielleicht 0,2 V die man mit einer großen Shottkydiode erreicht noch zu viel sein.
Da wäre halt ein JFet eine Alternative, den müßte man nur aktiv vom Netzteil aus abschalten. Ist wegen der nötigen (i.a. negativen) Spannung nicht ganz trivial, aber möglich. Für eine kurze Übergangszeit (ein paar us) könnte etwas Strom in die Batterie zurückfließen, aber das sollten die Knofzellen vertragen.

[Chris266]

Macht Euch mal keine Gedanken über den Spannungsabfall. Die Knopfzelle hat 3V und ich benötige mindestens 2V (eigentlich 1,8V) damit meine Schaltung noch funktioniert.

Wie ich den bisherigen Antworten entnehmen kann scheint es tatsächlich kein Bauteil zu geben (außer ein Relais) dass die Batteriespannung abtrennt sobald von extern eine Spannungsversorgung angelegt wird.

In diesem Fall würde ich die einfache Dioden-Schaltung vorziehen. D.h. die Knopfzelle würde sich trotz externer Schaltung weiter entladen.

Vielen Dank für die Hinweise.

[Dirk]

In diesem Fall würde ich die einfache Dioden-Schaltung vorziehen. D.h. die Knopfzelle würde sich trotz externer Schaltung weiter entladen.
Nein, das heißt es nicht!
Solange eine externe Spannung anliegt, die höher ist als die Knopfzellenspannung (plus Durchlaßspannung Diode), dann wird die Knopfzelle nicht entladen.

Gruß Dirk

P.S.: Du must nur sicherstellen, dass sich bei AUSgeschalteter externer Spannung die Knopfzelle nicht durch den Verbraucher UND über das Netzteil entladen kann (also eine 2. Diode wie oben eingezeichnet einfügen).

[Chris266]

Das ist ja super!

da die Elektronik maximal 5.5V verträgt aber mit 1.8V noch funktioniert ist mein Problem somit voll gelöst und das zu einem Preis von zwei Dioden!

Solange das externe Netzteil mehr Spannung liefert als die Knopfzelle (also über 3V) ist die Welt also in Ordnung.

DANKE!!

[runner02]

Was wäre wenn du sie paralell schaltest, ein Relais an der Knopfzellen-masse (minuspol) anbringst. Solange das Relais vom Netz versorgt wird, trennt das Relais die zwei minuskabel-Teile. Fällt der Strom weg, schließt sich der Kreis und der Verbraucher wird von der Knopfzelle versorgt.
Mfg