USV 18650
Allgemeines
Eine USV (Unterbrechungsfreie Stromversorgung, oder englisch UPS (Uninterruptible Power Supply)) ist mittlerweile fuer die Vielzahl an mobilen Geraetschaften eine feine Sache. Auf der Suche nach einer preiswerten DIY Loesung bin auf folgende Exemplare fuer 2-3 Euro beim Ali gestoszen.
ACHTUNG
Was man auf den Bildern nicht sieht ist die Akkuaufnahme. Die Kontakte sind so schwergaengig, dass beim Einlegen der Akkus der Mantel (Schrumpfschlauch) beschaedigt werden kann, was zu einem Kurzschluss des ersten eingelegten Akkus ueber den Becher des zweiten Akkus fuehrt. Ich rate dringend die Akkuaufnahme mit einem Schalter zu versehen, oder beim Einlegen bis zum fertigen "Einrasten" einen Isolationstrenner an die Pole anzulegen.
Platine
Ich habe mir alle 3 Varianten (5V/9V/12V am Ausgang) bestellt. Der Unterschied, um es vorweg zu nehmen, ist wohl nur die Beschaltung des XR2981 bestimmt. Also leicht auch veraenderbar.
Hinweise
Spezifikationen
- Artikeltyp: Batterie-Boost-Lademodul
- Modell: LX-2BUPS
- Material: PCB
- Schaltnetzteilstruktur: BOST Boost
- Batterietyp: 3.7 V-Lithiumbatterie (4,2 V voll aufgeladen)
- Last: Ausgang mit positivem und negativem Pol verbundene Last, normale Last
Diese Angaben der Hersteller/Verkaeufers sind nur bedingt hilfreich. Zusaetzlich wird das Modul mit UDB-C 15 W 3 A beworben. Wobei sich diese Angabe wohl auf den Eingang der Schaltung bezieht. Die Versorgung des Moduls geschieht wahlweise ueber den USB-C Anschluss oder die mit 5V+ und 5V- beschrifteten Loetpads. Der maximale Eingangstrom von 3 A ergibt dann die Gesamteingangsleistung von 15 W.
Die Ausgangsspannung und damit auch die maximale Ausgangsleistung wird durch den DC-DC-Wandler XR2981. Die maximale einstellbare Spannung sind laut Datenblatt 24 V. Durch die Induktivitaet sind maximal 12 A moeglich. Wobei das Datenblatt die Abhaengigkeit vom Innenwiderstand (DCR stands for DC Resistance) abhaengig macht und dort Stroeme bis 13 A aufgelistet sind. Wenn man es also genau wissen will, wie viel Strom/Leistung geleitet wird misst man einfach den Innenwiderstand der verwendeten Spule (2R2; was auf 2,2 uH hinweist) und schaut dann in die Tabelle des Datenblattes des XR2981. Einen kleinen Hinweis auf die maximal Ausgangsleistung liefert folgender Hinweis aus dem Datenblatt.
It can output 6V 3.5A、9V 2A when 3.3V Battery input and output 6V 4.5A、9V 3A when 3.6V Battery input at good heat dissipation condition
Die Wirkungsgrad-Diagramme des Datenblattes des XR2981 lassen weiterhin den Schluss zu, dass die Belastungsgrenze, bei einer Eingangsspannung von 5 Volt bei jeweils ... liegt.
- 5 V ca. 5 A max => 25 W
- 9 V ca. 5 A max => 45 W
- 12 V ca. 3,8 A max => 45,6 W
- 20 V ca. 1,7 A max => 34 W
Voraussetzung ist natuerlich, dass die Strombelastbarkeit der verwendeten 18650-Zellen mitspielt.
Schaltplan
TODO