Simpler Akkubetrieb für Fritzbox / Router / Switche usw. Störquellen eingrenzen

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SolidCore
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Simpler Akkubetrieb für Fritzbox / Router / Switche usw. Störquellen eingrenzen

Beitrag von SolidCore »

Hallo zusammen

Hatte das ganze bereits im OEM eingestellt, wo evtl nicht jeder angemeldet ist.

Mal was neues aus meiner Trick-Kiste.

Aufbauend auf dem Prinzip der galvanischen Isolierung mittels Akkubetrieb an einem OLD6000 oder auch TP-Link WLAN-Empfänger kann man ebenso einen Switch,eine Fritzbox, andere Repeater usw mit 12V mittels USB-Akkus versorgen.

Ich persönlich finde diese Funktion weniger für den Dauerbetrieb interessant, da der Stromverbrauch höher ist,
aber um schnell und einfach auszuloten, ob mein Netzteil, aber vor allem der Netzfilter davor ausreicht, eine gute Lösung.
Klingt es mit Akku besser, besteht noch Handlungsbedarf. (Das muss man ja erst mal irgendwie ermitteln).

Ich erklärs mal genauer:

Frühere USB 2.0 Lader und Akkupacks kannten lediglich 5V.

Sowohl die aktuellen USB Steckerladegeräte, als auch USB-Akkus, sind mit einer intelligenten
Ladefunktion ausgestattet, namens PD (Power Delivery). Der Verbraucher sagt dem Lader über einen Chip,
welche Spannung, als auch Leistung, er benötigt, oder auch vertragen kann. So können also USB-Ladegeräte/Akkupacks mit PD Funktion statt 5V auch ebenso 9V, 12V, 15V und 20V ausgeben und anfordern. (Siehe Herstellerangabe)

Diese Anforderung vom Verbraucher kann man auch einfach in ein DC-Kabel integrieren, und mittels DC-Stecker jedes beliebige Gerät zu versorgen.

Natürlich ist mir bewusst, das USB-Akkupacks über ihren Schaltregler ungefähr so viel Ripple erzeugen, als übliche "Wandwarzen". Aber eigentlich ist das positiv für den Test. Wenn doch ein galvanisch isolierter Akku schon mit 6mV Ripple ( z.B ADDTOP für 22,-) besser klingt als ein Farad 3 mit 0,005mV, liegt es keinesfalls an der sauberen Spannung. Die man im nachhinein natürlich weiter optimieren kann.

Ich wüsste keinerlei Lösung unter 10,-, und die jedermann ohne großes Wissen so einfach ausprobieren kann. Die Ohren werden es schon zeigen.

Siehe hier:


https://de.aliexpress.com/item/1005004505190912.html


oder auch

https://www.amazon.de/DSD-TECH-MagicCon ... 0C58PXB4H/


oder auch
https://www.amazon.de/dp/B0B9FDZX7P/



Also in Kurzform: Solch ein USB-C Kabel für 12V mit 5,5/2,5mm Hohlstecker an ein USB-Akkupack, und einfach mal damit die Fritzbox versorgen. Oder einen 12V Switch. Oder egal was, mit DC-Buchse. Statt 230V Netzteil. Vorwiegend sehe ich denkbaren Schwächen besonders bei Netzwerk-Geräten jeglicher Art. Es spricht aber nichts gegen Versuche an weiteren Geräten, da dann vorwiegend Digitales, wie DAC, DDC usw.

Öffnen sich neue Klangwelten, ist entweder das Netzteil, oder der Netzfilter davor, unzureichend. Man hat dann eine Vergleichsreferenz, der es gilt, gleich zu ziehen. Hört man keinerlei Unterschied, weiß man, kann erstmal so bleiben.
Mir hat es geholfen. Ob ich nun den Repeater mit Netzteil, oder mit Akku, versorge, klingt gleich. Dazu waren, statt einem Netzfilter, ein weiterer nötig. Nehme ich beide Netzfilter raus, ist der Akku sowas von besser ....

Have Fun


Gruß
Stephan
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thorsten
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Beitrag von thorsten »

Hallo Stephan,

wieder einmal vielen Dank für den low-cost hack!
Da ich meine Fritzbox immer noch mit dem Standardnetzteil versorge, werde ich das mal ausprobieren.

Schönen Gruß

Thorsten
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Thomas K.
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Beitrag von Thomas K. »

Hallo,
Wie ich schon am 8. August in einem Hinweis auf Erics „the Sound of Ethernet“ Blog, der dann, da er keinen eigenen Beitrag enthielt,
Zu Recht in meinem Vorstellungsthread verschoben wurde bemerkte, habe ich eine Lösung, die ähnlich daher kommt.
Ähnlich deswegen, weil ich andere Komponenten verwende, und von der Power Bank Lösung wieder abgekommen bin.
Es sollte aber niemand daran hindern, das mal auszuprobieren, als Initialzündung eine verdammt gute Sache.
Allerdings gibt es meiner Meinung nach einen Pferdefuß.
Ohne gründliche Entstörung der gesamten Anlage, kann die Verbesserung der lediglich an einem beliebigen Punkt eingesetzten Power Bank auch als marginal angesehen werden.
Am sinnvollsten ist zum Start das letzte Gerät vor dem Streamer.
Hier rate ich zu dem Switch nach der LWL Strecke, oder dem WLAN Extender.
Hinter Switch oder Extender, sollte das LAN Kabel ( praktikable Länge 50cm) vollständig mit Ferriten des selben Typs zugepflastert werden.
Zur Ergänzung noch, bei mir sieht das konkret so aus,
Telekom Speed Home Wifi 3.Gen. Stromversorgung mit Botw S Booster mit Dc Filter, 50cm CAT 8.1, Erde am Streamer angeklebt,
und das ganze Kabel mit Würth Ferriten 742 711 32 versehen.
Bordeigenes WLAN des Streamers ausgeschaltet.
Alles Dinge die nicht auf meinem Mist gewachsen sind, aber mit denen ich mich ausgiebigst in der eigenen Anlage Auseinandergesetzt habe.
Demnächst werde ich mal das „Gesamtkunstwerk“ in meinem Vorstellungsthread beleuchten.

Viele Grüße
Thomas
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SolidCore
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Akku

Beitrag von SolidCore »

Hallo Thomas

Hervorheben möchte ich deinen Satz: ......als Initialzündung eine verdammt gute Sache.......
Danke. Genau darum geht es mir.

Zusätzlich könnte man auch mal den getuntesten Switch aller Switche, LWL Unsetzer usw am Akku testen, wenn er einen 5V/9V/12V/15V DC-Eingang hat. Ob die Potential-Barriere zum Stromnetz sich dennoch auswirkt.
Schaden kann es nicht.

Gruß
Stephan
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SolidCore
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Akkubetrieb

Beitrag von SolidCore »

Hallo zusammen

Neu entdeckt: Es gibt auch Akkupacks mit DC-Hohlstecker-Buchse, die man direkt am Akku von 3-24V frei einstellen kann.
Hier mal ein Beispiel dafür:

https://www.ebay.de/itm/134120351828


Nebenbei erwähnt: Mein absoluter Tip für ein Ladegerät, das fast alle Geräte schnell läd, wenig Ripple erzeugt, und am EMi-Meter nicht ins Stromnetz zurück streut (manche sind da schlimm):

​​​​​​​https://www.ebay.de/itm/184308610874


Gruß
Stephan
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SolidCore
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AKKU Messung

Beitrag von SolidCore »

Hallo zusammen

Habe mal 6 verschiedene USB-Steckerladegeräte gemessen / verglichen, siehe Tabelle unten.
Also gleich sind die mal nicht. Manche stören unter Last ins Netz, manche haben sowohl im Leerlauf, als auch unter Last gleiche Ripple-Werte,
eins macht mit Verbraucher weniger Ripple als ohne. usw. Die ersten beiden Punkte, Ripple Leerlauf und Ripple bei 1A, wurden bei 5V gemessen.
Das 12V DC Kabel ist der Tip aus Beitrag 1.

Wer Lust hat kann ja mal drüber schauen. Mein Tip, oder auch Empfehlung, bleibt das Baseus 65W GAN5.
Für rund 35,- ein guter Allrounder ohne Schwächen. Wobei man nie alles testen kann.

https://www.ebay.de/itm/184308610874?var=691999266173

Hier die Kandidaten:

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Hier die Ergebnisse:

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Gruß
Stephan
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Empfehlenswerter USB-Akku

Beitrag von SolidCore »

Hallo zusammen

Ich möchte noch ein weiteres USB-Powerpack empfehlen, welches sich hier in der Praxis als sehr gut heraus stellte.


Das Romoss PEA 40 Pro.
Wichtig ist genau diese Version, die das Bild auch zeigt, der Vorgänger hat auf seiner Frontplatte keine 65Watt Beschriftung.


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Als Vergleich habe ich mal das ebenfalls von mir empfohlene ADDTOP heran gezogen, das wirklich schon nicht schlecht ist.


Die Vorteile des Romoss:

- Klingt sehr gut !!!
- Das Display lässt sich jederzeit, sowohl beim Laden, als auch Entladen, umschalten. Kapazität / Volt / Ampere
- hohe Kapazität
- Vergleichsweise sehr kleiner Ripple, der auch bei höherer Leistung konstant bleibt (manch andere gehen dann massiv hoch)
- Über PD unterstützt es alle Spannungen: 5V / 9V / 12V / 15V / 20V (können die wenigsten)
- sehr schnelles Aufladen mit 20V 3,1A mittels Baseus 65W Steckerladegerät
- Preis sehr fair (habe 45,- bezahlt)


Hier ein Kurzcheck mit USB Tester FNB:


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Und mit USB-Tester WITRN (bis 2 Mhz)


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Gruß
Stephan
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USB-C Spannung einstellen

Beitrag von SolidCore »

Hallo zusammen

Noch etwas für die DiY-Gemeinde. Wenn jemand seinen Akkupack auf verschiedene Spannungen testen möchte, oder sich ein DC-Kabel für eine bestimmte Spannung selbst bauen will,
hat sich ein ZY12PDN als sinnvoll erwiesen. Es bietet verschiedene Modi an, ist also sehr universell.

Gibt es z.B hier:
https://www.ebay.de/itm/264770531319?var=564596076052


Hier ein (deutsches) Video dazu, in dem alles erklärt wird:

https://www.youtube.com/watch?v=VKPWOuDNgmU


Gruß
Stephan
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SolidCore
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Akku Laufzeit bestimmen

Beitrag von SolidCore »

Hallo zusammen

Mal ein bisschen Technik, wie man die Laufzeit eines Akkus bestimmen kann. 2 Möglichkeiten. Einmal über Wh, sprich Watt pro Stunde.
Watt = Strom x Spannung ( P = U x I ). Wattstunden = Strom x Spannung x Zeit (in Stunden)

Ein 40 000mAh USB-Akku hat 148 Wh. (Zellenspannung 3,7V x 40 Ah).
Ein 20 000mAh dann 74Wh, ein 10 000mAh 37Wh usw.

Hinzu der Wirkungsgrad des Wandlers, gerundet 80%.

Verbraucht ein Gerät bei 5 Volt 0,5A, entspricht dies 2,5W. Bei einem 20 000mAh Akku also:
74 Wh / 2,5W x 0,8 (Wirkungsgrad) = 23,68 Stunden Laufzeit.

Damit lässt sich leichter rechnen, wenn man die 12V, 15V PD Kabel verwendet. Eine Fritzbox mit 12V 1A würde also mit gleichem Akku knapp 5h laufen.


Die 2. Methode geht über die mAh. z,B eine Akku-Angabe 20 000mAh bezieht sich auf 3,7V (Einzelspannung der Li-ION Zellen). Bei 5V ergeben sich 20 000 x 3,7V/5V = 14 800 mAh Kapazität bei 5V.
Bei einem Gerät mit 5V 0,5A (die gleichen 2,5W) und dem gleichem Wirkungsgrad von 80% also 14 800mAh / 0,5A x 0,8 = 23,68 Stunden.

Da grade die Billo-Akkuzellen nicht immer die angegebene Power schaffen, und die Schaltregler im Wirkungsgrad variieren. nicht wundern, wenn es auch mal 20% weniger werden.

Gruß
Stephan
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Hans-Martin
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Beitrag von Hans-Martin »

Hallo,
wenn es um Akkus geht, muss man den Ladevorgang mit einbeziehen, der kann einen Einfluss auf die aktuelle Kapazität nehmen. Auch der Entladestrom (Transienten) kann einen Einfluss auf die Ausnutzbarkeit der theoretischen Kapazität haben. Schaltet man mehrere Akkus zusammen, kann man über die Herstellerangaben stolpern, da werden aus 3 Stück x 3,7V sowohl 11,1V, bei 3200mAh (pro Zelle) werden aber auch 9600 mAh versprochen - bei gleichzeitiger Angabe 11,1V. Chinesische Dreistigheit oder mangelnde elektrotechnische Sachkenntnis des Verkäufers?
Ich habe für ein Projekt 1700 Zellen verarbeitet, sie hielten die Spannung auf 1mV genau gleich, das hat schon mal begeistert. Beim Hintereinanderschalten der einzeln individuell aufgeladenen Zellen zeigte sich dann, dass diese unter Last bei unterschiedlchen Entladezuständen endeten. Es gibt Exemplarstreuungen. 1% waren Ausschuss, wie sich bei der Endkontrolle zeigte.
Die Werbeaussagen der Anbieter gehen gern mal an der Realität der gelieferten Ware vorbei, z.B. bezüglich Wirkungsgrad der Konverter.
Unter Last ändert sich mit der Zeit auch die Spannung. All das führt dazu, dass die Theorie der Spielzeit von der Praxis abweicht.
Von unseren Handys kennen wir die Empfehlung (im Interesse der Haltbarkeit), nicht unter 15% zu entladen, nicht über 80 zu aufzuladen. Da sind wir bei 65% Nutzen der Kapazität. Bei 80% Konverterwirkungsgrad landet man knapp über 50%.
Gut überdimensionieren hilft gewiss, ich würde auf mindestens 10 Stunden Betrieb rechnen, und eine praktische Zeitmessung machen.
Grüße
Hans-Martin
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alcedo
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Beitrag von alcedo »

Hallo Hans- Martin
Hans-Martin hat geschrieben: 19.10.2023, 11:41 Von unseren Handys kennen wir die Empfehlung (im Interesse der Haltbarkeit), nicht unter 15% zu entladen, nicht über 80 zu aufzuladen.
...
Gut überdimensionieren hilft gewiss, ich würde auf mindestens 10 Stunden Betrieb rechnen, und eine praktische Zeitmessung machen.
Ich habe an meiner Anlage 3 Akkus wechselseitig im Betrieb. Anfangs habe ich auch die von dir empfohlene Zeitmessung benutzt. Da die Akkus aber alle recht lange durchhalten, mache ich es heute ähnlich deinem 15%-85%-Vorschlag: sobald an dem aktiven Akku nur noch 1 LED leuchtet, wird er gewechselt und ein geladener (alle LEDs bis auf die letzte brennen) wird angestöpselt. Fertig!

Grüße Jörg
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SolidCore
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USB-Akku Daten

Beitrag von SolidCore »

Hallo zusammen

Wir können gerne das Thema weiter auseinander nehmen.
Das Berechnen oben bezieht sich ja auf "echte" Werte, die können auch gern mal abweichen. So habe ich z.B mal 2 USB-Powerpacks genommen,
und am gleichem Verbraucher mal auf die Uhr geschaut. Vorab erwähnt, zur Sicherheit mache ich neue Akkus immer 3x ganz leer, und wieder ganz voll.
Beide sind mit 25 000mAh bedruckt. Der eine hielt 23h, der andere nur 15h. Dann nahm ich einen "angeblichen" 40 000mAh Billo-USB-Akku, der hielt nur 12h. Totale Mogelpackung. Hinzu war sein Ripple der höchste von allen.
Man kann die Kapazität aber auch direkt vom Gewicht ableiten. 20 000mAh sollten mindestens >420g wiegen, sonst sind es keine 20 000mAh. 40 000 dann >900g. Der 40 000mAh "Billo" wiegt aber nur 400g. So wundert mich sein Ergebnis nicht wirklich. Das Romoss wiegt z.B 950g.

Hinzu finde ich die Ladezeiten der verschiedenen Akkupacks nicht un-interessant. So würde ich nur noch die 65 Watt Varianten kaufen. Das Romoss beginnt z.B ganz leer mit 20V 3,1A ( 62 Watt) zu laden, ab 50% dann 20V 2A, ab 80% 20V 1,5A. So sind 40 000mAh in ca 2,5h voll. Dies war mit einem 65W Baseus Netzteil, ein 100Watt Baseus lieferte das gleiche Ergebnis.

Habe noch ein 22,5W Baseus Akkupack mit nur 10 000mAh, dies beginnt leer mit 9V 2A (18 Watt) zu laden, Aaaaber... bei 31% geht er schon runter auf 9V 1A, ab 51% auf 9V 0,5A, ab 81% auf 0,3A. Das ding läd ja deutlich länger auf, als ich es entlade. Nervt.

Hinzu habe ich alles denkbare versucht, was diesen Effekt beeinflussen könnte. Andere Kabel, andere Steckerlader bis 100W, und auch mal dessen USB-A, und USB-C Buchse, obs vielleicht daran liegt. Das Ergebnis blieb immer das gleiche. Der Akku fordert einfach das an, was er meint. Der Rest liefert nach Wunsch. Somit würde ich sagen, mit einem 65W USB-Lader kommt man gut aus, solang man nur einen Verbraucher daran anschließt.

Hinzu kamen mir ein paar neue Ideen, die ich mit der PD Technik umsetzen kann. So nutze ich zum CD-Brennen z.B einen per USB angebundenen, externen Plextor Premium 2. Da lag ab Werk ein streuendes, sehr unsauberes NT bei. Er benötigt 12V + 5V. Mit einem 12V USB-C PD Kabel, und einem normalem 5V USB-A Kabel, an dessen Enden ein CD-Rom-Stecker montiert, kann man nun auch simpel im Akkubetrieb mit nur einem USB-Akku seine CDs brennen, ohne übermäßigen Ripple (Pi-Filter im Kabel) oder Netzstörungen.

Will man den Ripple deutlich verkleinern, und den PSRR erhöhen, kann man auch ein 15V PD Kabel nehmen und einen guten 12V Regler dahinter setzen. Belleson oder Sellarz bieten sich da an.
Für kleine Ströme wäre ein LT3045 ein perfekter Spielpartner. Diese sind sehr gut:

https://www.ldovr.com/product-p/lt3045-1a0g.htm

So hat man für grade mal ab 60,- ein sehr sauberes Netzteil mit guter Rückflussdämpfung, das vom Lader allein her auch fast nicht ins Netz streut. z.B hiermit:

https://de.aliexpress.com/item/1005005325661224.html


Hinzu habe ich mir mal den Spaß erlaubt, und das Baseus NT mit 12V PD Kabel mal gegen das Werksnetzteil der Fritzbox antreten lassen. Das der Fritzbox misst sich schon deutlich schlechter. Und wie soll es anders sein: Das Baseus mit PD Kabel klingt tatsächlich besser. Mit Pi-Filter noch besser, mit 15V Kabel und Regler noch besser. Somit stimmt auch die Praxisprobe. 

Gruß
Stephan
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SolidCore
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USB Stromversorgung Abschluss

Beitrag von SolidCore »

Hallo zusammen

Ich möchte dieses Projekt hiermit schließen, da ich längst an einem neuem arbeite, und kaum noch sinnvolle, neue Erkenntnisse entdecke. Sollte dies der Fall sein, kann ich irgendwann ja noch ergänzen.

Abschließend möchte ich zusammenfassen:

Ein absolut toller Allrounder als USB-Ladegerät bleibt das Baseus. Kleinster Ripple, der auch bei Last kaum ansteigt, und geringste Störungen ins Stromnetz. Hinzu die kleinste Wärme-Entwicklung, im Vergleich zu anderen. Dabei ist es egal, ob man die Stecker-Variante nimmt, oder eins mit Netzkabel.
(Jeder link soll nur das Gerät darstellen, es gibt sie ebenfalls auch in .DE zu kaufen, oder bei Ebay und Amazon)

https://de.aliexpress.com/item/1005005368198990.html

https://de.aliexpress.com/item/1005005325661224.html

Bei den USB-Akkus bleibt das 65W 40 000mAh Romoss der absolute Favorit. Hält lange, kleinster Ripple, unterstützt fast alle Modi, als Bonus noch ein Voltmeter und Amperemeter. Und "klingt" Toll.

https://de.aliexpress.com/item/1005005307402802.html

Hinzu lohnt mein gezeigter Pi-Filter in fast allen Fällen, wenn es um Musikwiedergabe geht. Der Klang wird aufgeräumter, sauberer, strukturierter. Für kleines Geld ein schönes Addon.
Man kann ihn zusätzlich auch bedenkenlos z.B hinter normalen Schaltnetzteilen, wie vor der Fritzbox oder ähnlichem, setzen, sprich alles mit unsauberen Schaltreglern.
https://www.open-end-music.com/forum/au ... post712217


Man sollte vielleicht ebenso erwähnen, das ein LHY Akkunetzteil (gibts mit 5V und 12V) gegen eigentlich jedes USB-Akkupack messtechnisch, als auch klanglich, im Vorteil liegt. Und die bessere Wahl wäre.

Ich hoffe, dem ein oder anderem etwas geholfen zu haben.

Gruß
Stephan
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