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Reiseladegerät

Die Idee kam mir als, es mich genervt hat, dass meine Digitalkamera-Akkus immer ca. 15 Stunden laden mussten (halt noch standard Ladegerät und die neu aufkommenden Hochkapazitätsakkus).
-1,3 Amperestunden im Akku
-120mA Ladestrom vom Ladegerät aus

Rechnung:
Akkukapazität ∙ 1,4 / Ladestrom = Ladezeit
1,3A ∙ 1,4 / 0,12A = 15.166 Stunden

Ich wollte ein Reiseladegerät mit ca. 300mA Ladestrom (1,3A ∙ 1,4 / 0,3A = 6,06 Stunden) bauen. Als erstes habe ich mich nach einem geeigneten Netzgerät umgesehen. Es sollte mindestens 500mA schaffen und keine Spannung über 9V haben, da sonst im Widerstand zu viel Watt verbraucht werden und er zu heiß wird.

Rechnung:
Strom ∙ Spannung = Watt
0,3A ∙ 6V = 1,8Watt

Die 6V errechne ich, indem ich die Nennspannung der Akkus von der des Netzgeräts abziehe.
9V - 3V = 6V

3V, weil ich zwei Akkus mit je 1,5 Volt in Reihe habe. Doch nun erst mal zum Schaltplan. Ich habe das Gerät so gebaut, dass immer zwei Akkus gleichzeitig geladen werden (in Reihe).

Schaltplan einer einfachen Ladeschaltung.

Hier siehst Du den Schaltplan. Die Diode D1 kann weggelassen werden, wenn das Netzgerät einen Gleichrichter hat. Achtung, manche Netzgeräte haben nach dem Gleichrichter parallel zum Kondensator einen Entladewiderstand, dann muss auch die Diode D1 vorhanden sein. Am Besten ist, wenn man einfach eine einbaut.

Als erstes wollen wir jetzt mal den Widerstand R1 ausrechen. Dazu brauchen wir den gewünschten Ladestrom (ILaden), die Netzgerätspannung (UQuelle) und die Anzahl der hintereinander geschalteten Akkus (XAkku).

[UQuelle - (XAkku ∙ 1,5V) ] / ILaden = R1

Netzgerätspannung: 7V
Anzahl der Akkus: 2
Ladestrom: 0,3A

[7V - (2 ∙ 1,5V) ] / 0,3A = R1
13,333Ω = R1

Da ich aber keinen 13Ω Widerstand gefunden habe, habe einen mit 15Ω genommen, damit habe ich einen Ladestrom von: 0,266A

Damit hätten wir den Ladewiderstand ausgerechnet, doch jetzt brauchen wir noch den Widerstand für die LED. Den rechnen wir so aus wie jeden anderen Vorwiderstand und als Spannung nehmen wir die, die an dem großen Widerstand R1 abfällt.

ULED ist die Spannung der LED.
ILED ist der Verbrauch der LED.

[UQuelle - (XAkku ∙ 1,5V) - ULED ] / ILED

[7V - (2 ∙ 1,5V) - 1,6V ] / 0,015A = R2
100Ω = R2

Das Bild zeigt, wie die Bauteile an die Akku-Halterung gelötet werden können.

Wie man auf dem Bild sieht, habe ich eine einfache Vierfachhalterung genommen und dort die Widerstände eingelötet. Dann habe ich die Kabel des Netzgeräts an die eigentlichen Anschlüsse der Halterung gelötet. Die beiden Federn, die die Akkus unten berühren gehen auf die andere Seite, wo ich sie dann mit dem Widerstand verlötet habe. Ich hoffe der Einbau des Widerstandes wird durch die Zeichnung leichter.

Eine kleine Zeichnung, um den richtigen Platz für die Bauteile zu finden.

Wenn Du den Halter so hältst wie auf der Zeichnung ganz recht, dann sind auf der A Seite die Anschlüsse für die Kabel. Dann drehst Du ihn so, dass er so wie in der Mitte steht, achte darauf, dass die Kontakte 1 und 2 an die richtige Stelle wandern. Dazu hebst Du einfach die Seite, mit der 1 und der 2 hoch bis der Halter steht. Dann kannst Du die Halterung so wie sie ganz links ist drehen und die Widerstände einlöten.

Zum Verlöten ist es gut, wenn Du die Kontakte erst mit Schmirgelpapier aufraust und dann den Widerstand so ins Gehäuse klebst, dass die Kontakte schon richtig liegen. Dann beschmierst Du die Lötstellen mit viel Flussmittel. Am Lötkolben ein bisschen Lot ordentlich vorwärmen (mit ca. 40 Watt), dann kurz etwas frisches Lot dazu und den Lötkolben an die Lötstelle halten. Das Problem ist, dass sich die Kontakte nicht sehr gut löten lassen und das Plastik sehr hitzeempfindlich ist, deshalb muss der Lötvorgang schnell gehen.

Das Bild zeigt das gesamte Ladegerät mit zwei Akkus Ladeschacht.

Das Netzgerät. Nie auf die Angegebene Spannung verlassen, obwohl dort 5V drauf steht kommen 8V ohne Belastung und 7V mit Belastung raus.

So dann noch viel Spaß. Und auf keinen Fall das Netzgerät Öffnen, oder Überlasten. Außerdem sollte ein Akku nicht mit mehr als dem zulässigem Ladestrom geladen werden, dieser beträgt meistens 4/10 der Kapazität.

Viel Spaß!

Erstellt vor 2005