Vorwiederstände bei zentraler Batterie

Technik Elektronik & Elektrotechnik
#1

Hallo,

ich würde gern mehrere Kleingeräte (Uhren, Digitalthermometer, LED-Lampen, Radio…) zentral an einem 12V-Akku betreiben. Bei Geräten mit konstantem Widerstand reicht es ja, wenn ich diesen Widerstand messe und einen passenden Vorwiderstand davorhänge (z.B.: das Gerät braucht 3V und hat 100 Ohm; dann kommt ein 300 Ohm Vorwiderstand davor, damit 9V am Vorwiderstand abfallen und 3V am Gerät).

Wenn nun aber der Widerstand des Gerätes nicht konstant ist, was dann? Z.B. nehmen mechanische Quarzuhren ja jede Sekunde einen Stromimpuls auf, dazwischen aber fast gar keinen Strom. Und Radios brauchen ja bei höherer Lautstärke mehr Strom.
Wie kann man das beschalten, damit immer die passende Spannung am Gerät anliegt, egal wie hoch der Innenwiderstand ist?

Danke für die Tipps
Frank

#2

hallo.

ich würde gern mehrere Kleingeräte (Uhren, Digitalthermometer,
LED-Lampen, Radio…) zentral an einem 12V-Akku betreiben. Bei
Geräten mit konstantem Widerstand reicht es ja, wenn ich
diesen Widerstand messe und einen passenden Vorwiderstand
davorhänge (z.B.: das Gerät braucht 3V und hat 100 Ohm; dann
kommt ein 300 Ohm Vorwiderstand davor, damit 9V am
Vorwiderstand abfallen und 3V am Gerät).

genau.

???
die versorgung eines gerätes wird nicht nach seinem „innenwiderstand“ bemessen, sondern nach seiner maximalen eingangsspannung und stromaufnahme. beides steht in der bedienungsanleitung.
deine spannungsquelle muß beides zur verfügung stellen können.
mit vorwiderständen rumzuhantieren ist in dem fall eher ungünstig.

Wenn nun aber der Widerstand des Gerätes nicht konstant ist,
was dann? Z.B. nehmen mechanische Quarzuhren ja jede Sekunde
einen Stromimpuls auf, dazwischen aber fast gar keinen Strom.
Und Radios brauchen ja bei höherer Lautstärke mehr Strom.
Wie kann man das beschalten, damit immer die passende Spannung
am Gerät anliegt, egal wie hoch der Innenwiderstand ist?

zum beispiel mit spannungsreglern (linearspannungsregler, DCDC-wandler, …) an den 12V.
wenn ich mir deine ausführungen so durchlese, bezweifle ich aber, daß du das hinkriegst.
was studierst du denn?

gruß

michael

#3

Hallo,

Bei Geräten mit konstantem Widerstand …

gibt es nicht.
Gruß
loderunner

#4

Wer sagt denn dass ich studiere? :wink:
(bin Biologe, da ist man ja gewohnt sich in alles einzuarbeiten)

„Spannungsregler“ hört sich ja schonmal nicht schlecht an, an sowas in der Richtung dachte ich ja, bräuchte eben nur einen Schaltplan dazu.
Wie ist denn das in Autos geregelt? Da hat man ja auch einen 12V-Akku mit den verschiedensten Verbrauchern, also Scheibenwischer, Radio, Kontrollampen, Zigarettenanzünder usw., die sind doch nicht alle auf 12V Spannung ausgerichtet?

#5

Hallo Biologe !

Doch,die Verbraucher sind alle für 12 V Nennspannung ausgelegt,den das ist am einfachsten und alles andere würde wenig Sinn machen.
Jede Lampe,jeder E-Motor (Scheibenwischer,Pumpe usw.,Radio,Steuerungen,E-Heizungen,alles für 12 V Nennspannung gebaut und ausgelegt.

MfG
duck313

#6

Hallo Frank,
die angesprochenen Spannungsregler haben in der Regel 3 Anschlüsse: Eingang (hier 12V), Ausgang , da kommt die angegebene Spannung des Reglers heraus. Der dritte (meist der mittlere Pin) liegt an Masse. Zwischen dem Eingang und Masse und zwischen Ausgang und Masse sollte je ein Elko (ca. 1-10 µF) mit möglichst kurzen Drähten angeschlossen werden. Die bekanntesten Regler sind die 78XX-Serie. Wenn Du +5V benötigst, brauchst Du einen LM7805. Bei z.B. +8V brauchst Du den LM7808…
Da Du ja ins Internet kannst, schaue dir mal ein Datenblatt an. Hier ein Link:
http://www.datasheetcatalog.net/de/datasheets_pdf/7/…
Viel Erfolg,
Gruß, Edi

#7

Wer sagt denn dass ich studiere?

Du selber in deiner ViKa.

„Spannungsregler“ hört sich ja schonmal nicht schlecht an, an
sowas in der Richtung dachte ich ja, bräuchte eben nur einen
Schaltplan dazu.

Es gibt da zum Glück die 78xx Serie.
Zum Beispiel einen 7805 für 5V, einen 7809 für 9V.
Die benötigen als Zusatzbeschaltung noch ganze zwei Kondensatoren.

Nur haben die drei Makel:

  1. Die verheizen Leistung!
  2. Die haben begrenzte Strombelastbarkeit.
  3. Die können z.B. nicht von 12V auf 10V herunter regeln, benötigen einen Mindestspannungsunterschied.

Wie ist denn das in Autos geregelt? Da hat man ja auch einen
12V-Akku mit den verschiedensten Verbrauchern, also
Scheibenwischer, Radio, Kontrollampen, Zigarettenanzünder
usw., die sind doch nicht alle auf 12V Spannung ausgerichtet?

Doch.
An den Klemmen zumindest.
Intern wird die Spannung heruntergeregelt (LEDs, Instrumente, Steuergeräte) oder hochgesetzt (Radio/Verstärker, Xenon Scheinwerfer).

#8

Guten Tag,

Das was Du vorhast, ist eher die unglückliche Laienvariante!. Mid den ganzen Vorwiderständen verheizt Du die ganze überschüssige Leistung! Günstiger ist da, angepasste Schaltnetzteile zu nehmen. Die haben einen hohen Wirkungsgrad (deutlich besser als Trafonetzteile) und im Leerlauffall eine geringe Verlustleistung. Für die Stromrechnung ist das deutlich günstiger. Machbar wären da auch DC-DC-Wandler. Die sind auch effektiver als Vorwiderstände. Warum betreibst Du die Teile bei der Stromaufnahme nicht über separate Akkus?

#9

Danke für die vielen und schnellen Antworten!

>>Warum betreibst Du die Teile bei der Stromaufnahme nicht über separate Akkus?

Dass soll es eben gerade nicht sein; ich will mir eine kleine Solaranlage installieren, mit 12V oder 6V Akku, daran eine LED-Beleuchtung, und weil ich schonmal dabei bin, gleich alle Batteriegeräte dranhängen (zumal manche ja mit den üblichen 1,2V-Akkus nicht laufen).
Als Spannungsregler kommen wohl nach Wikipedia am ehesten „Längsregler“ in Frage; bei den Datenblättern irritiert mich jetzt nur die hohe „Input Voltage“ von >20V ; ist das als Maximalwert zu verstehen, oder braucht man bei einem 12V/6V-Akku einen Wert von genau 12V/6V?

#10

Hallöchen,

Als Spannungsregler kommen wohl nach Wikipedia am ehesten
„Längsregler“ in Frage;

Ja, bei kleinen Strömen ist das so. Für größere Verbraucher und Verbraucher mit sehr geringen Betriebsspannungen (kleiner als die halbe Akkuspannung) sei zu DC-DC-Wandlern (Buck-Konverter) geraten. Die verheizen nicht die viele überflüssige Spannung, da sie sie schaltend herunterregeln.

bei den Datenblättern irritiert mich
jetzt nur die hohe „Input Voltage“ von >20V ; ist das als
Maximalwert zu verstehen, oder braucht man bei einem
12V/6V-Akku einen Wert von genau 12V/6V?

Nein, das wird wohl die maximale Eingangsspannung sein.

MfG Marius

#11

Hallo,

Dass soll es eben gerade nicht sein; ich will mir eine kleine
Solaranlage installieren, mit 12V oder 6V Akku,

leg alle GERÄTE auf 12V aus, das ist wesentlich universeller als haufenweise Spannungen für alles mögliche zu spendieren. Alternativ: schaff Dir einen gescheiten Wechselrichter für Inselbetrieb an, der alles für ein 230V-Netz, die Akkus und die Solarregelung zur Verfügung stellt.
Mach’s Dir nicht so schwer, Du hast einfach zu wenig Ahnung davon, alles selber zu machen.
Gruß
loderunner

#12

Hallo Frank,

vielleicht etwas unkonventionell, und vielleicht auch problematisch (?) - aber ich möchte folgenden Vorschlag zur Diskussion stellen:
Eine 12 V Batterie besteht aus einem Stack von Zellen. Wenn Du mehrere Zellen einzeln abgreifen kannst, bekommst Du Deine Zielspannung. Zumindest so Pi mal Daumen…

Gruß, Steffen

#13

Hallo,

Eine 12 V Batterie besteht aus einem Stack von Zellen. Wenn Du
mehrere Zellen einzeln abgreifen kannst, bekommst Du Deine
Zielspannung. Zumindest so Pi mal Daumen…

ganz dumme Idee. Damit sorgst Du dafür, dass IMMER die einzelnen Zellen unterschiedlich geladen sind. Überleg mal, was das dann beim Aufladen derselben wohl bedeutet: Du machst in kürzester Zeit den Akku kaputt!

Abgesehen davon reden wir hier doch nun nicht wirklich von selbst gebastelten Akkupacks aus einzelnen Zellen, sondern von speziellen Solarakkus, oder? Die man gaaaanz pfleglich behandelt, um die maximale Lebensdauer zu erreichen.
Gruß
loderunner

#14

vernünftige Konzepte
Hallo,

ich würde gern mehrere Kleingeräte (Uhren, Digitalthermometer,
LED-Lampen, Radio…) zentral an einem 12V-Akku betreiben.

Dabei sind Kleinstverbraucher mit winzigem Stromverbrauch,
wo sich der ganze Aufwand wohl nicht lohnt,
weil eine normale Primärzelle Monate bis Jahre hält.

Willst du diese trotzdem unbedingt von den 12V ableiten,
* Digitaluhr (keine LED-Beleuchtung): einfacher
-> Spannungsteiler und ein Kondensator

* Messgeräte und andere Geräte für gelegentlichen Gebrauch
-> einfacher Längsregler

* Verbraucher mit größerem Verbrauch
-> Schaltregler oder DCDC-Wandler
http://uwiatwerweisswas.dyndns.org/Uwi/ELEKTRONIK/SV…
http://uwiatwerweisswas.dyndns.org/Uwi/ELEKTRONIK/2A…

* LED-Lampen
-> An 12V-Spannung anpassen.
Da würden z.B. 3 weiße Power-LED in Reihe ganz gut passen
Dazu reine einfache einstellbare Stromquellenschaltung:
http://uwiatwerweisswas.dyndns.org/Uwi/ELEKTRONIK/LE…
-> obere Varienten.
Gruß Uwi