• Messen & Testen
  • Veröffentlicht in Heft 6/2009 auf Seite 20
Über den Artikel

Akkuwächter

Alles unter Kontrolle

Akkuwächter
Unser Akkuwächter lässt sich überall dort verwenden, wo Akkus geladen und entladen werden. Ein LPC2103-Mikrocontroller misst den Lade- und Entladestrom, die Akkuspannung, den Ladezustand und die momentane Leistung, die dem Akku zugeführt oder entnommen wird. Das Messmodul eignet sich aber auch ganz allgemein zur Spannungs-, Strom- und Leistungsmessung in einem Gleichstromnetz, so zum Beispiel zur Überwachung einer kleinen Solaranlage.
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Gerber-Datei


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Elektor empfiehlt den zuverlässigen PCB-Service von Eurocircuits.

Extra info, Update

Eigenschaften
Anzeige von Strom (mA/A), Spannung (mV), Kapazität (Ah) und Leistung (mW/ W).
Für die Überwachung verschiedener Akkutypen geeignet
Für Anlagen von 6 V bis 42 V
Maximaler Messstrom: ±6 A
Hohes Auflösungsvermögen:
Spannung max. 76 mV, Strom theoretisch 12 µA (angezeigte Auflösung: 1 mA)
Geringe Leistungsaufnahme dank effizienter Step-Down-Wandler:
< 200 mW (ohne Hintergrundbeleuchtung), < 300 mW (mit Hintergrundbeleuchtung)
Modul berücksichtigt den Eigenverbrauch bei der Strom- und Kapazitätsmessung
Aktualisierungsintervall 1 s
Fehler-LED für Anzeige von Über- und Unterspannung
Beleuchtetes 2x16-Zeichen-LCD
Kompakte Bauweise
Serielle Schnittstelle zur Ausgabe der angezeigten Werte

Widerstände:
(SMD0805, 1/8 W, 1 %, wenn nicht anders angegeben)
R1 = 0,05 Ohm/2 W, 1 % (SMD-Shuntwiderstand 0,5 mm x 0,3 mm, z.B. Vishay/Dale)
R2,R5…R7 = 10 k
R3 = 100 k (siehe Text)
R4 = 1 k
R8 = 8,25 k (siehe Text)
R9,R10 = 0 Ohm (oder 1 Ohm, R 10 auch 220 Ohm, siehe Text)
P1 = 10-k-Spindeltrimmer, 19 mm (siehe Text)
P2 = 100-k-Trimmpoti, liegend, 10 mm

Kondensatoren:
C1 = 100 µ/ 63 V, 20 %, Aluminium, SMD (G) oder axial bedrahtet
C2 = 330 µ/25 V, 20 %, Aluminium, SMD (F) oder axial bedrahtet
C3 = 100 µ/16 V, 10 %, / Tantal SMD (7343-31)
C4 = 10 µ/16V, 10 %, X5R, Vielschicht SMD 1210
C5,C6,C9,C10,C13…C17 = 100 n/50 V, 10 %, XR7, Vielschicht SMD 0805
C7 = 10 n/50 V, 10 %, XR7, Vielschicht SMD 0805
C8 = 1 µ /16 V, 10 %, XR7, Vielschicht SMD 0805
C11,C12 = 22 p/50 V, 5 %, Vielschicht SMD 0805

Induktivitäten:
L1 = 330 µH, 590 mA, 20%, SMD 10 mm x 10 mm (z.B. EPCOS)
L2 = 22 µH, 925 mA, 30 %, 5 mm x 35 mm (z.B. WE-TPC, Würth)

Halbleiter:
D1 = 3-A-Schottky-Diode, 100V, 620 mV, SMC-Gehäuse, z.B. 30BQ100TRPBF (Vishay, IRF)
D2 = LED, rot, Low current (2 mA)
T1 = 2N7002 (N-Kanal-MOSFET, 60 V/115 mA, Fairchild, SOT-323)
IC1 = TL2575HV-05 (Abwärts-Schaltregler 5 V/1 A, TI, TO263)
IC2 = TPS62007 (Abwärts-Schaltregler, TI, MSOP10)
IC3 = TPS79118 (LDO-Regler, 1,8 V/100 mA, TI, SOT-23-5)
IC4 = MAX6520 (1,2-V-Spannungsreferenz, Maxim, SOT23-39
IC5 = LPC2103FBD48 (70-MHz-ARM7, 16 KB Flash, 8 KB RAM, NXP, LQFP48)
IC6 = MCP3550-50 (22-bit-Delta-Sigma-ADC, Microchip, SOIC08)

Außerdem:
X1 = 14,7456-MHz-Quarz, 18pF Bürdekapazität, 30 ppm
S1 = Taster SPNO für Platinenmontage (z.B. Omron B3W-1000)
K1,K2 = Platinenanschlussklemmen, 16 A, RM 5 mm
K3 = Stiftleiste, 1-reihig, 6-polig, gewinkelt
K4 = 1Buchsenleite, 1-reihig, 16-polig, für LCD-Monatge (“Sandwich-Leiste”)
JP1 = 2-polige Stiftleiste für Jumper
JP2 = 3-polige Stiftleiste für Jumper
LC-Display, 2-zeilig, 2x16 Zeichen und Hintergrundbeleuchtung, siehe Text (z.B. Elektor Shop Best.-Nr. 030451-72)
2 x Jumper RM 2,54 mm
4 x Abstandshalter M2,5, 15mm
Platine 080824-1

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