FET-Schalter

**Klebwax** · 30.11.2019, 02:43

Zitat von Holomino

Allerdings bin ich auch zugegebenermaßen hier im Forum wohl einer der letzten Bauteilfummler, die ihre Platinen noch selber ätzen, statt sich ausschließlich oder zumindest regelmäßig aus dem reichhaltigen Fundus der chinesischen Billigstmodule zu bedienen

Der letzte sicher nicht. Ich ätze zwar nicht selbst, mache aber viele Platinen. Für 11 bis 12€ bekomme ich einen Satz Platinen bis zu 100*100mm, durchkontaktiert und mit Lötstoplack. Meine Prozessorboards habe ich alle selber gemacht. Spannungsregler und die ublichen Sachen sind da gleich mit drauf. Wichtig ist die Adaptierung nach Außen: ein passender Stecker für Programmer/Debugger, eine Buchse oder Schraubklemme für die Stromversorgung, manchmal auch eine USB-Buchse um 5V von einer Wandwarze oder einer Powerbank zu nutzen. Zusätzlich LEDs und Testpads zum Debuggen mit Scope oder LA.

Nun kann und will ich nicht jedes moderne SMD Gehäuse selber löten. Daher verwende ich zusätzlich fertige Module, die häufig auch noch einfacher zu beschaffen sind, als das IC selbst. Diese setze ich als "Bauteil" auf meine Platinen. Die Innenschaltung dieser Module sehe ich aber als Teil meines Schaltplans, auch wenn ich das selber möglicherweise etwas anders gelöst hätte. Und wenn sie doch extern sein sollen, kommt ein passender Pinheader auf mein Board, damit möglichst glatte Kabel verwendet werden können.

MfG Klebwax

**Moppi** · 30.11.2019, 09:03

Ich habe in einem andern Forum noch weiter gelesen, ob laden, ohne Balancer, sinnvoll ist. Es gibt Leute die laden ohne. In dem Zusammenhang gibt es aber offenbar viel Gefahrenpotential durch Überladen. Es soll ein geringes Überladen genügen, dass ein Akku anfängt untauglich zu werden und später zu brennen. Ich traue mir durchaus zu, die Schaltung so zu bauen, dass der µC die Spannung kontrolliert und früh genug abschaltet. Aber, da das durch Software gesteuert ist, könnte früher oder später, durch Unachtsamkeit, sich ein Fehler einschleichen, so dass dann nichts mehr abschaltet oder zu spät abschaltet. Ich habe nach Netzteilen geschaut. Da bekomme ich etwas zwischen 5 und 12 EUR. Je nachdem, Schaltnetzteil oder Trafo. Ich spare mit einem zusätzlichen Netzteil keinen Platz, mit zusätzlichen Relais auch nicht. Relais setze ich aber auf jeden Fall ein. Zum Schalten der 220V~ sowieso. Das Wechselstromnetz abzutrennen, sehe ich als ein Muss an, kein Kann. Wenn ich eine fertige Ladeschaltung einsetze, erfüllt die alle Sicherheitsanforderungen. Ich hätte so zwei Sicherheitsstufen. Zum einen die fertige Ladeschaltung mit Balancer, die ein Überladen verhindern soll und vor Ladebegin kontrolliert, ob die Akkuzellen nicht zu tief entladen sind oder der Akku defekt ist. Sollte kein richtiger (ausreichender) Kontakt, zwischen Zellen und Ladegerät, zustande kommen würde auch das dazu führen, dass das Ladegerät vermutlich gar nicht lädt. Einen µC verwende ich immer zur Kontrolle, um früh genug das Laden zu beenden bzw. abzubrechen. Die Kontaktsicherheit zur Ladestation kann durch messen kontrolliert werden.

Die Ladestation hat nicht oberste Priorität, die werde ich dann bauen, wenn das Übrige funktioniert. Solange "schlafe" ich drüber und zur gegebenen Zeit treffe ich eine Entscheidung, wie ich es letzten Endes dann baue. Teile habe ich jetzt bestellt, um es so oder anders bauen zu können.

Es gibt auch MOSFET-Relais. Alle die ich fand, schalten aber nur geringe Ströme.

MfG

**Manf** · 30.11.2019, 10:35

Die Diskussion ist jetzt schon relativ weit fortgeschritten, wenn aber noch mal grundsätzlich darüber nachgedacht wird ist es vielleicht nicht zu spät für grundsätzliche Überlegungen. Der Philosophie oben "Daher verwende ich zusätzlich fertige Module, die häufig auch noch einfacher zu beschaffen sind, als das IC selbst." finde ich auch sehr überzeugend.

Für Stromversorgungen bei mobilen Modulen habe ich lange überlegt ob NiMh Akkus mit ihrer Modularität in Haltern zu 3 oder 4 Stück besser sind oder ob man doch lieber LiIon Akkus nimmt, die ja leichter sind pro Kapazität aber nicht ganz so einfach zu laden. Ein Stabilisierung für den Verbraucher benötigt man häufig zusätzlich und eine Endabschaltung.

Insgesamt läuft es oft darauf hinaus, eine Powerbank nachzubauen die es im einfachsten Fall für nicht viel mehr als die LiIon Zelle gibt.
USB-Powerbank LOGILINK PA0085, 2200 mAh 3,95€
LiIon-Akku LG INR18650-MJ1, 3,6V, 3,5Ah 3,95€
LiIon-Akku Samsung ICR18650-22P 3,6V, 2,2Ah 3,50€

Man hat dann ein Modul mit 5V Eingang und 5V Ausgang und eigener Lade- und Abschaltkontrolle. (Auch noch mit Led Anzeige der Ladekontrolle.) Die zusätzliche Größe des eigenen Gehäuses und der Steckverbinder USB-A und USB Micro kann man ggf. auch noch leicht umgehen. Es gibt das Steuermodul höchstwahrscheinlich auch einzeln, aber für die Preisdifferenz habe ich es noch nicht gefunden.

(Nur mal so als Überlegung für den 5V Einsatz. Der Strom ist begrenzt und die Zusammenschaltung (oder Zusatzausgang, oder Extrakonverter) für höhere Spannungen muss auch noch gemacht werden. )

**Moppi** · 30.11.2019, 11:59

Ich habe verschiedene Spannungen.

- 12V für einen Lüfter
- Maximal 6V (besser nur 5V) für die Motoren
- 3.3V für einen ATmega328P
- 6V am Powereingang zum nodeMCU, der Spannungsregler dafür sollte bis 500mA liefern, so kann ich auch den verwenden, der auf dem Board drauf ist

Ich denke auch, dass in den meisten Robotern mehr als eine Spannung benötigt wird. z.B. die Saugroboter. Von daher bin ich jetzt gar nicht auf die 5V von der PowerBank gekommen. Ich denke aber auch, die ist schwerer, als ein LiPo mit gleicher Kapazität.
Ich bin leider ein LiPo-Anwender. Kommt daher, dass ich früher oft andere Akkutypen genommen habe und die alle nie lange durchhielten, nach meinem Empfinden war das immer viel zu kurz. LiPo hat mich zufriedengestellt. Weil eben hohe Ströme kein Problem sind, das Gewicht ist niedrig, die Spannung bewegt sich in einem engen Bereich, beim Zustand zwischen "voll" und "leer", sie lassen sich gut laden. 5500mAh sind in 5.5h, bei 1000mA Ladestrom, aufgeladen, da kann man fast eine Uhr nach stellen. Und 1000mA Ladestrom ist sozusagen die Schonvariante (weniger Ladestrom geht natürlich auch). Größere Akkus - gerade die 5500mAh - lassen sogar höhere Ladeströme zu, so dass die auch mit 3A oder 5A geladen werden können (je nach Akku), was die Ladezeit entsprechend verkürzt. So ist mein 5500mAh-Akku, bei 3A max. Ladestrom, dann eben auch in 1.5h bis 2h geladen. Der Akku kann immer nachgeladen werden, der muss nicht erst leer sein. Außerdem habe ich noch nicht festgestellt, dass ein LiPo beim korrekten Laden warm oder gar heiß wird. Wenn der wirklich warm wird, stimmt was nicht, dass ist mir nur ein Mal bis jetzt untergekommen, und da weiß ich nicht, was die Ursache genau war.

MfG

**Manf** · 30.11.2019, 14:56

O.k. nur noch mal zur Verdeutlichung was ich meinte, hier ein Foto von einer Powerbank mit Akkuzelle.
Auf das Kunststoffgehäuse kann dabei leicht verzichtet werden.