Elektronik für Boombox nach Pinguu

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kahlheins
Neuling
#1 erstellt: 07. Nov 2019, 00:35
Hallo zusammen,

ich baue gerade eine Boombox nach Pingu. Das Layout wurde kaum verändert, aber ich würde gerne die Elektronik etwas an meine Bedürfnisse anpassen. Das heißt konkret:

´1. Ich will 4 Stück 12V Akkus nutzen, davon jeweils 2 in Serie um 24V zu liefern
2. Ich würde gerne die Akkus gleichzeitig laden und nutzen können, bzw. die Box einfach über die Steckdose betreiben wenn die Akkus voll sind.
3. Ich würde gerne ein Solarladegerät nutzen, welches ich wahlweise per Steckverbindung anschließen kann. Dieses hier besitze ich bereits mit passender Photovoltaikplatte.
4. Ich würde gerne ein Voltmeter anschließen um den Ladestatus zu prüfen

Kann mir jemand beim Design des Schaltkreises helfen? Ich benutzt den gleichen TPA3116 Verstärker wie in der Pinguu Boombox. Wie verkabele ich das ganze so, dass ich den Verstärker beim Laden nicht durchbrenne oder ein Rauschen erzeuge?
bierman
Inventar
#2 erstellt: 29. Nov 2019, 13:54
Keine Antwort bisher? Hm, dann will ich mal.

Da das verlinkte Ladegerät für Bleiakkus ist gehe ich mal von 12V Bleiakkus aus. Diese haben eine Ladespannung von (je nach Modell) knapp 15V, somit sind zwei in Reihe "eigentlich" zu viel für einen Verstärker der mit max. 26V betrieben werden soll.
30V ist die Grenze beim "absolute maximum rating", diese Spannung sollte also anliegen dürfen ohne was zu zerstören. Ich würde das nicht riskieren. Zumal dann auch andere Bauteile auf dem Verstärkerboard an die Grenze ihrer Spannungsbelastbarkeit kommen können. Ich habe z.B. ein TPA3116-Board bei dem der Ladeelko nur für 25V geeignet ist. Der fliegt einem zwar auch nicht sofort um die Ohren wenn es mal 27 Volt sind, das sollte aber beachtet werden.

Die Ladeendspannung, also die Spannung die der Akku nach vollständiger Ladung und Trennung vom Ladegerät hat, liegt meist so bei 13,6V und fällt bei geringer Last schnell auf die üblichen ca. 13, das passt schon.

Einige Ladegeräte arbeiten mit einer PWM und spucken keine reine Gleichspannung aus. Je nach Lastsituation und Ladezustand können also für Sekundenbruchteile auch mehr Volt als die angegebene Ladeendspannung anliegen.

Ich würde, gerade wenn du eh schon von vier Akkus insgesamt schreibst, dafür sorgen dass niemals die zwei Akkus am Verstärker hängen die auch gerade geladen werden.

Eine aufwändigere Lösung ist natürlich auch denkbar. Auf Anhieb fällt mir ein:

- einige Dioden in Reihe zum Verstärker (an einer 1N5401 o.ä. fallen ca. 0,7V Spannung ab) um auf 26 oder 24V zu begrenzen, die direkte Verbindung zwischen Akku und Verstärker wird bei Betrieb am Ladegerät von einem Relais getrennt (Umschalt-Relais erforderlich)

- Verstärker generell am Ausgang eines kombinierten Buck-Boost-Converters mit ausreichender Range am Eingang.
Vorteile: Eingangsspannung ist beinahe egal, man könnte sogar generell nur einen 12V Akku nutzen;
Nachteile: erheblich erhöhte Ausfallwahrscheinlichkeit, schlechterer Gesamtwirkungsgrad, schlechtere Impulsleistung, Störgeräusche wahrscheinlich

- anderes Verstärker-Board höherer Spannungsfestigkeit, z.B. mit TDA7498. bringt aber ggü. TPA3116 erfahrungsgemäß keinen Vorteil zumal das Board was bei der Pinguu zum Einsatz kommt die praktische Frequenzweiche hat was am Markt immer noch ziemlich einzigartig ist.


Was ist denn an Komponenten momentan schon am Start?
kahlheins
Neuling
#3 erstellt: 04. Jan 2020, 00:21
So, da die Holzkonstruktion jetzt noch etwas verspätung fast fertig ist, melde ich mich nochmal. Vielen Dank erstmal für die hilfreiche Antwort!

Ich habe bisher die Bleivliesakkus (Panasonic) sowie den Verstärker und die Lautsprecher parat. Da die Zeit inzwischen knapp wird, habe ich mich entschieden die Anforderungen für die erste Version etwas zu vereinfachen:

1. Ich will 4 12V Akkus nutzen, davon jeweils 2 in Serie um 24V zu liefern.
2. Ich würde gerne ein Voltmeter anschließen um den Ladestatus zu prüfen (wo würde ich das unten einsetzen?)
3. Optional: Ich würde gerne die Akkus gleichzeitig laden und nutzen können, bzw. die Box einfach über die Steckdose betreiben wenn die Akkus voll sind.

Nun macht mir das Laden die meisten Probleme. Mehrere Akkus gleichzeitig zu laden scheint nicht so einfach zu sein. Ich überlege momentan, einfach immer 2 Akkus zu benutzen, und die anderen beiden bei bedarf in der Box zu laden. Dazu würde ich jeweils einen DPST Schalter nutzen um zu bestimmen ob die Akkus geladen oder genutzt werden sollten. Funktioniert das so wie gezeichnet:

Schaltplan

Passen die Sicherungen so? Ich habe die Anordnung der Sicherungen von einem anderen Schaltplan hier aus dem Forum geborgt. Wo passt die Diode am besten rein?


[Beitrag von kahlheins am 04. Jan 2020, 01:05 bearbeitet]
kahlheins
Neuling
#4 erstellt: 04. Jan 2020, 00:58
Alternativ habe ich folgenden Schaltplan entworfen. Das sieht für mich einfacher aus. Funktionieren beide?

Schaltplan_2_1


[Beitrag von kahlheins am 04. Jan 2020, 01:01 bearbeitet]
kahlheins
Neuling
#5 erstellt: 16. Jan 2020, 10:47
So, hier ist der fertige Schaltplan. Es ist alles verlötet und funktioniert. Der DPDT Schalter schaltet zwischen:

1. Akkus 1+2 Laden während Akkus 3+4 genutzt werden
2. Akkus 1+2 werden genutzt während Akkus 3+4 laden

Das Bild gibt's hier (beim Forenupload kommt ein Fehler): https://imgur.com/DLgUUXw
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