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Schiffsmodell.net

LiPo Wächter für 1S


Pandur

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Hallo Zusammen,

 

kennt jemand von euch einen möglichst kleinen LiPo Wächter (saver) für einzellige Lipos? Die Alarmierung sollte möglichst über eine LED erfolgen, da das ganze in ein U-Boot eingebaut werden soll. Ich verwende bereits für meine Modelle die bekannten Modelle von Modellcr..., aber die gibt es leider nur ab 2S.

Ich hoffe auf viele sachdienliche Hinweise. ;)

 

Grüße, Sven.

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Ein kommerzielles Produkt ist mir nicht bekannt.

Ein Selbstbau ist aber in diesem speziellen Fall besonders einfach und benötigt im Prinzip lediglich einen Operationsverstärker als Komparator, ein Poti zum Einstellen der Meldeschwelle, ein paar Widerstände und natürlich die LED zur Signalisierung. 

Ein OPV vergleicht die Spannung zwischen seinen Eingängen + und -. So lange der + Eingang positiver ist als der - Eingang, ist der Ausgang etwa auf Betriebsspannung, sonst etwa auf GND.

Die Diode 1N4148 erzeugt eine einigermaßen konstante Referenzspannung "für Arme" (ca. 600mV), die mit der am 10k-Poti eingestellten Spannung verglichen wird und beim Erreichen der Schwelle den OPV zum Schalten veranlasst. Der 1M-Widerstand ist eine Mitkopplung des Ausgangs, die eine Schalthysterese erzeugt, was ein Flackern der LED im Umschaltpunkt vermeidet.

Der zweite OPV im Gehäuse ist deaktiviert, da Doppel-OPV oder -Komparatoren meist billiger sind als die Singleversion bei gleicher Bauform (DIL8 oder SO-8). 

Welcher OPV in Fage kommt, bzw. ob man wegen der geringen Betriebsspannung mit dem billigen LM358 auskommt, müsste man im Datenblatt nochmal verifizieren. Sonst braucht man einen speziellen Typ für niedrige Betriebsspannungen und im Idealfall "rail to rail"-Fähigkeit des Ausgangs.

20171128_102311.jpg

Edited by MiSt
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Hallo Michael,

 

vielen Dank für den Schaltplan, sieht tatsächlich nicht sehr kompliziert aus. Eine Frage hätte ich allerdings noch: was für ein Widerstand (größe) ist der vor der LED, ist das überhaupt festlegbar oder ist der auf die verw. LED anzupassen?

 

Grüße, Sven.

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Tja Sven, das kommt tatsächlich auf die LED, die Ansprüche an die Helligkeit sowie auf den tatsächlich verwendeten OPV an. Es kommen sowieso nur "traditionelle" farbige LEDs in Frage, die Vorwärtsspannung weißer oder blauer LEDs ist zu groß für die geringe Betriebsspannung.

Für eine rote, gelbe oder grüne LED mit ~2V Vorwärtsspannung würde ich im ersten Versuch mit LM358 mal 220 Ohm einlöten, das ergibt dann je nach Schaltspannung (= Betriebsspannung in dem Moment) so ca. 3-8mA LED-Strom.

Eine bessere Wahl als der LM358 ist allerdings der LM393 (spezifiziert ab 2V ... da ist der LiPo mausetot), der allerdings schwieriger beschaffbar und i.d.R. teurer ist als sein Vierfach-Äquivalent LM339 (DIL- bzw. SO-14).

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Hallo Michael,

 

ich hab mir mal ein bisschen Material zum experimentieren bestellt, darunter auch einen MCP6042-I/P OPV. Keine Ahnung ob der letztendlich dafür geeignet ist, aber er hat zumindest laut Datenblatt eine geeignete Mindestbetriebsspannung. Wie siehst du meine Wahl? Wenn es nicht der richtige sein sollte, kein Problem, er kostet nur €0,25 ;)

 

Grüße, Sven. 

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  • 1 month later...

Hallo Zusammen,

nach längerem Warten, nur so ca. 1 1/2 Monate, hat es unser lieber Elektronik-Nahversorger mit dem C am Anfang endlich letzte Woche geschafft die letzte Komponente - die Experimentierplatine - an mich zu liefern. Also konnte es am Wochenende losgehen mit dem Aufbau der Schaltung:

Zuerst habe ich die Skizze von Michael in einen Schaltplan-Entwurf überführt, aus dem man sehen kann welcher Pin des IC mit welcher Leitung an welches Bauteil oder Stromzufuhr (+/-) verbunden werden muss.

IMG_E3641[1].JPG

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Der nächste Schritt war dann, diese Skizze in einen Plan zu überführen, wie man diese Schaltung auf einer Experimentierplatine darstellen könnte:

IMG_E3649[1].JPG

 

Ich habe dies auf Transparent- über Karropapier mit den passenden Rastermarkierungen gemacht, da mir von vorne herein klar war, daß ich mehrere Anläufe brauchen würde und ich keine Lust hatte das Raster immer wieder neu aufzumalen. ;)

Edited by Pandur
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Erste Tests gestern haben gezeigt, daß die Schaltung ihre gewünschte Grundfunktion anstandslos erfüllt, wobei es etwas schwierig ist den Poti auf den richtigen Schwellenwert einzustellen ohne regelbares Netzteil, ich musste warten bis der Akku auf die untere Spannung (3,6 V) gefallen war (ich habe mit einem kleinen Elektromotor nachgeholfen :pfeif: ) und konnte dann am Poti drehen, bis die LED ansprang.

Was ich in den nächsten Tagen noch verändern möchte, ist eine 2te LED zur Anzeige daß die Schaltung grundsätzlich unter Strom steht einfügen, plus, aber das wird wohl etwas mehr arbeit werden, die Schaltung insgesamt Kompakter machen, sodaß sie die kleinst denkbare Fläche einnimmt. 

Und der letzte Schritt, zunächst zumindest, ist dann der Aufbau auf einer Prototypen (Raster-) Platine, so das sie in das besagte U-Boot passt. Man kann sich natürlich schon denken, daß das U-Boot bei Verwendung eines 1S LiPos nicht sonderlich groß sein wird ;)

Wenn es soweit ist, werde ich berichten.

 

Einen großen Dank nochmals an Michael, ohne seinen Entwurf wäre ich nicht weiter gekommen, Danke dir vielmals.

 

Sven.

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Schifferlfahrer

Super - so richtig schön oldschool mit Transparentpapier und Bleistift! Das ist "echter" Modellbau:)

Ein kleiner Tip zum regelbaren Netzteil: Du kannst dir eine ganz einfach Schaltung mit einem LM317 IC aufbauen. Das macht dir aus einer Eingangsspannung eine recht fein einstellbare Ausgangsspannung, unabhängig von der angeschlossenen Last. Wenn du da einen Poti einbaust, kannst du dir jede beliebige Spannung einstellen. Und das für 1 oder 2 € ;)

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Prima, dass es geklappt hat.

Ich nutze für Einzelstücke "Streifenrasterplatten", da ist schon mal die Hälfte der Verbindungen vorhanden und sie kosten nicht viel. Obige Schaltung - allerdings ohne die Funktions-Kontroll-LED - sähe dann so aus (grün = vorhandene Kupferstreifen, rote Kreuze: unterbrochene Leitungen):

 

20180131_094732.jpg

Der Maßstab ist 2:1, die Platte wäre also ca. 37,5mm*22,5mm. Mit etwas Knobelei geht es bestimmt auch noch kleiner ;-)

 

Nachtrag: Als Funktions- bzw. Einschaltkontrolle könntest du beim von dir verwendeten OPV (weil er "rail to rail" kann im Gegensatz zum Uralt-LM358) am Ausgang, wo die gelbe (=> dann rote?) LED über 220 (?) Ohm an Plus angeschlossen ist, eine grüne LED über 220 (?) Ohm an Minus anschließen. So würde immer eine von beiden leuchten je nach Akkuspannung - das spart STROM :mrgreen:.

Edited by MiSt
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  • 2 weeks later...

hallo zusammen,

habe mal den ganzen Faden durchgelesen, jou, das ist alte Schule ! Mir ist aber eingefallen, daß die Lipo-Warner, die ich benutze, auch für eine (1) Zelle funktionieren. Das sind die kleinen, bis zu 8 Zellen, wo man die Alarmschwelle einstellen kann. Bei manchen ist außer dem Buzzer auch eine LED aktiv.

Werde weiter dranbleiben und mitlesen - viel Erfolg,

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