Welchen Widerstand brauche ich?

Technik Elektronik & Elektrotechnik
#1

Hallo liebe Community!
Ich habe eine Frage und zwar, habe ich vor in eine 2.1 Anlage 4 in REIHE geschaltene Bleiakkus einzubauen.
Das Netzteil der Anlage: Input: 230V, 500mA Output: 15,25V, ???mA (konnte ich leider nicht messen.
EIN Akku: 6V, 1200mA/h
Die Anlage: 2 Boxen mit je zwei 5Watt Lautsprecher, ein Subwoofer mit 15Watt.

Nun wollte ich fragen welchen Widerstand ich benötige um von 24V auf 15V zu kommen.
Von der Leitung 15Volt wollte ich dann noch eine Leitung abzweigen auf 5Volt um einen USB-Ladeanschluss einzubauen.
Welche Widerstände brauche ich jetzt?
Kenn mich mit Elektrotechnik nicht schlecht aus (hatte ein Jahr in der Schule Mechatronische Grundlagen als Fach) aber da haben wir sowas nie gelernt…
Freue mich auf viele Antworten, danke schonmal!

MfG Benni

#2

Warum nimmst du 4 Akkus?
Die Anlage braucht 15V, mit 3 Akkus in Serie hast du 18V.
Eine solche Anlage hat einen variablen Stromverbrauch. Bei voller Leistung vermutlich 500mA, bei Stille vermutlich 100mA. Mit einem Vorwiderstand geht die Spannungsreduktion nicht weil am Vorwiderstand je nach Stromverbrauch verschiedene Spannung abfällt.
Ich rate dir 3 Akkus und an Stelle eines Vorwiderstandes 4 In Serie geschaltete Dioden vom Typ 1N4000 oder ähnliche. Alle Dioden in Flussrichtung gepolt, alle Pluspole in Richtung zum Akku+, alle Kathoden (mit Ring gekennzeichnet) in Richtung Anlage. Also in Serienschaltung immer Plus und Kathode zusammelöten.
Für den 5V Abzweig unbedingt einen Stabi 7805 oder ähnliche verwenden, keinen Vorwiderstand. Die Beschaltung des Stabi erkennst du im Datenblatt.

Gegenfrage: Wie stellst du dir das Laden der Akkus vor? Vom 15V Netzgerät kannst du keine 18V Akkus laden. Du musst die Akkus getrennt von der Anlage laden.

Vereinfachte Lösung: Nur 2 Akkus verwenden, Betriebsspannung 12V. Dann brauchst du keine Dioden. Die Leistung der Anlage sinkt etwas ab, das kannst du vielleicht tolerieren. Ausprobieren!
Das Laden der Akkus wäre dann im eingebauten Zustand möglich. Vorwiderstand vom Netzgerät zum Akku 2.2 Ohm, geschätzter Ladestrom 120mA, 10-14 Stunden Ladezeit.

#3

Die Akkus möchte ich mit einem integriertem Ladegäret laden. Wie lange ist denn die Laufzeit bei drei Akkus (unter Volllast)?

#4

Hab mir halt gedacht ich mach das mit 4 Akkus, da 24Volt Bleilader leichter aufzutreiben sind.

#5

Wie gesagt, mit einem Widerstand kannst du den Spannungsabfall nur für einen bestimmten Strom einstellen!
Bei USB 2.0 liegt der zulässige Strom bei 0…500mA. Im Leerlauf hättest du dann 24V auf der Buchse. Wenn du den Widerstand so rechnest, dass bei 500mA 5V an der Buchse anliegen, sind es bei 100mA 20V.
Das killt dein USB-Geräte!

Hinzu kommt noch, dass ein Blei-Akku je nach Ladezustand eine Spannung zwischen 20V und 28V liefert!

Das gleiche Problem hast du beim Verstärker. Die 35W (5+5+15) geben die Lautsprecher nur gerade mal bei lauten Bässen ab. Bei normaler Zimmerlautstärke sind es schnell mal nur 1W.
Da P = U*I ist, schwankt dein Strom auch entsprechend, da U in etwa konstant ist.

Du brauchst also für dein Vorhaben zwei stabilisierte Netzteile, welche die 15V und 5V erzeugen.

Zu empfehlen wäre zwei Schaltnetzteile, weil diese einen besseren Wirkungsgrad haben und somit deine Akkus länger durchhalten.
Dies wäre etwas für USB:


Für Geräte welche schneller laden können, wären 1A oder 2A nicht schlecht.

MfG Peter(TOO)

#6

tolle idee.
500mA bis 1A an der usb-buchse bedeutet dann bei 18V am eingang und 5 V am ausgang eine verlustleistung von 6,5…13W am regler. was dann mehr ist als der verbrauch des verstärkers und die betriebsdauer auf ungefähr ein drittel senkt.

##für sowas nimmt man einen schaltregler!

willkommen in der gegenwart. dein tipp ist seit ungefähr 10 jahren veraltet. und das schrieb ich dir schon beim letzten mal. nichts dazugelernt?

hey, super.
du weißt also, wie leer sie beim start, wie voll sie am ende der ladezeit sind? und was genau aus dem vielleicht ungeregelten netzteil kommt ist doch egal?

na, ein glück, dass der fragesteller diesen unsinn gar nicht vorhat.

sinnvoll für den fragesteller ist die verwendung von schaltnetzteilen (dc-dc-wandler-modulen). und die von akkus mit genau passendem ladegerät - möglichst ohne irgendwelche reihenschaltungen.

#7

Nun gut.
Du erinnerst dich sicher an das Ohmsche Gesetz?
Da steht sinngemäß drin:

Wenn du einen Widerstand hast, dann fällt über diesem eine Spannung ab, die proportional zum durchfließenden Strom ist.

Fließt der doppelte Strom, dann fällt die doppelte Spannung ab.
Fließt gar kein Strom, dann fällt auch gar keine Spannung ab.

Da die Anlage mal mehr, mal weniger Strom benötigt (das ist ja klar, oder?), kann man nicht mit Widerständen arbeiten.

Man benötigt einen Spannungsregler. Dabei gibt es verschiedene Prinzipien:

  1. Ein Längsregler ist simpel und billig, aber er verheizt eine Menge Energie.
    Wenn 24V bei 1A aus dem Akku kommen und 9V verheizt werden müssen, dann sind das mal eben 9W Verlust am Regler und 15W für die Anlage. EIn ziemlich übles Verhältnis von genutzter zu weggeschmissener Energie. Zudem sind 9W auf so kleinem Raum sehr viel Leistung, die gute Kühlung erforderlich macht.

  2. Schaltregler sind weitaus effizienter, aber teurer und anspruchsvoller.
    Diese haben Wirkungsgrade in Bereichen >>90%.
    Zum Glück bauen die Chinesen so ziemlich alles fix und fertig als Modul:
    http://www.ebay.de/itm/Spannungsregler-einstellbar-Step-Down-Schaltregler-Kurzschlussschutz-36V-5A-/201324448688?hash=item2edfdf4bb0:g:KusAAOSw34FVIUfP

Für den USB Anschluss würde ich empfehlen, einen handelsüblichen USB Lader für Zigarettenanzünder zu nehmen. Die gibt es auch für 12-24V, laufen also an den unten empfohlenen 2 x 9,6V = 19,2V

Zu den Akkus:
Warum Bleiakkus?
Warum nicht NImH Akkupacks, wie sie z.B. im Bereich des Modellbaus üblich sind?
Diese gibt es z.B. mit 9,6V, fertig konfektioniert. Dank des üblichen Tamiya-Steckers kann da auch wenig passieren. Zwei Akkupacks in Reihe (passende Buchsen bekommst du problemlos). Die Packs dann bitte einzeln laden, die Ladegeräte für solche Packs haben die passenden Buchsen, ist also eine saubere, steckbare Sache.

Reihenschaltung und Buchsen verlöten bekommst du aber hin, oder?
Eine „fliegende Sicherung“ direkt hinter den Akkus wäre auch nicht falsch. Vermutlich ist das Gefahrenpotenzial von Bleiakkus deutlich höher, aber sicher ist sicher.

#8

Hallo Benni,
es gibt nur ganz wenige Lader, die Optimal alle Akkutypen laden…
Suche mal unter Blei Akkulader…
z.B.: Hier:
https://www.google.de/search?q=Bleiakkulader&ie=utf-8&oe=utf-8&client=firefox-b&gfe_rd=cr&ei=3RSbV52gOYOx8wfwu7j4Dg
Klar, basteln ist schöner.
Dann suche nach Bausätzen…
Ist meiner Meinung der bessere Weg,
Viel Erfolg und Spass
Werner

#9

Gute Elektronikfirmen nehmen immer nur das unbedingt nötige Material zum Bau ihrer Geräte und lassen Luxusbauteile wie Schaltregler unbedingt weg.
Mein Vorschlag mit 2 Akkus und dem 7805 (der übrigens eigensicher ist) wäre bestimmt in einem koreanischen oder chinesischen Verstärker zu finden, falls die so etwas bauen wollen.

Übrigens machen Schaltregler jede Menge Hochfrequenz-Mist, was bei der Abnahme der Geräte ein wesentliches Hindernis bei der EMV Prüfung ist.

#10

gute elektronikfirmen vor 20 jahren vielleicht. inzwischen gibt es die nicht mehr. man kann nämlich mittlerweile besser rechnen: einfach die anzahl der bauteile macht’s nicht. es muss auch funktionieren. und ein 15W-kühlkörper kostet inzwischen auch was. war vielleicht damals anders?

ich habe dir doch erklärt, warum deine lösung kompletter mist ist und gar nicht funktionieren kann. bist du irgendwie beratungsresistent?

ja klar. mit einem riesigen kühlkörper auf der seite.
gib’s zu: du hast gar nicht verstanden, was das problem bei deiner tollen schaltung ist, hm?

ja klar. vor 20 jahren mit diskret aufgebauten reglern war das mal so. und muss ja auch abgenommen werden, was man sich so selber bastelt.

junge, du hast genau gar keine ahnung von aktueller technik. lass es doch einfach sein. deinen kompletten tipp in diesem thread kann man in die tonne kloppen. er taugt genau gar nichts.

#11

Hallo,

Das hat sich schon Ende der 70er geändert, als der L296 auf den Markt kam.
Anfang der 80er folgte dann NS mit ihrer Simple-Switcher Familie. Da kamen extern nur noch L und C hinzu.

Mittlerweile bekommt man DC/DC-Wandler für unter 10€, EMV geprüft.
Bei Batterie-Geräten machen Linearregler nun mal keinen Sinn, weil die meiste Energie in Wärme umgesetzt wird und dadurch die Batterie um ein mehrfaches höhere Kapazität haben muss um die selbe Spieldauer wie mit einem Schaltregler zu erreichen!

Naja, da zeigt sich wer von HF eine Ahnung hat und wer nicht, problematisch ist meist nur das Layout.

Übrigens hat Studer-Revox schon in den 70er Jahren Schaltnetzteile in ihren Studio-Mischpulten eingesetzt, natürlich mit Schaltfrequenzen jenseits von 25kHz.

Heute verwendet man Schaltregler welche im MHz-Bereich arbeiten, solche finden sich heute in fast jedem PC.

Ich verstehe ja, dass du nicht mehr so ganz auf dem Laufenden bist, aber du solltest dich etwas zurückhalten mit Tipps welche vor 20-30 Jahren mal aktuell waren und heute technisch komplett überholt sind.

MfG Peter(TOO)

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