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Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Standbyschaltung zB für Fernseher mit wenigen uA möglich?


Autor: Frank (Gast)
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Hi,

auf welchen Wert könnte man heutzutage eine typische Standbyschaltung 
minimieren?

Wenn ich mir das Datenblatt vom MSP430 anschaue:

Low Supply Voltage Range 1.8 V to 3.6 V
D Ultralow Power Consumption
-- Active Mode: 220 μA at 1 MHz, 2.2 V
-- Standby Mode: 0.5 μA
-- Off Mode (RAM Retention):


Dann müsste man doch eine Standbyschaltung realisieren können, die nur 
wenige uW verbraucht, oder was ist heutzutage technisch möglich?

Danke,

gruß Frank

Autor: Micha H. (mlh) Benutzerseite
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Autor: Otto (Gast)
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Leider stehen die Hersteller im Wettbewerb und sparen wo sie können.

Eine Standby-Schaltung für einen Fernseher mit IR-FB kommt sicher auch 
ganz ohne µC aus und könnte eine marginale Leitungsaufnahme haben.

Allerdings wird diese dadurch zunichte gemacht, dass z. B. eine auch bei 
Tageslicht sichtbare "echte" Anzeige des aktiven Standby ein Vielfaches 
an Leistung benötigt.

Auch die permanente Speisung aus dem Netz ist verlustbehaftet.

Otto

Autor: Georg (Gast)
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>Dann müsste man doch eine Standbyschaltung realisieren können, die nur
>wenige uW verbraucht, oder was ist heutzutage technisch möglich?

Natürlich, dazu braucht man nicht einmal einen µC.
Du brauchst Deine Standby-Schaltung nur mit einer Li-Batterie betreiben.
Sobald Du aber die 3-4V aus der Netzspannung gewinnen willst, ist es
mit den µW vorbei.

Autor: Georg (Gast)
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Muß natürlich Li-Akku heißen, nicht Batterie.

Autor: Volker Schulz (volkerschulz)
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Georg schrieb:
> Muß natürlich Li-Akku heißen, nicht Batterie.

Muss es auch nicht, koennte auch z.B. GoldCap heissen. ;)

Volker

Autor: Georg (Gast)
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Stimmt, hab ich vergessen ;-)

Autor: Volker Schulz (volkerschulz)
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Otto schrieb:

> [...]
> Eine Standby-Schaltung für einen Fernseher mit IR-FB kommt sicher auch
> ganz ohne µC aus und könnte eine marginale Leitungsaufnahme haben.
>

Das sehe ich etwas anders. Zum ersten will man ja nicht generell auf 
jede IR-Lichquelle reagieren, der Fernseher soll ja auch im Stand-By 
bleiben, wenn ich die Deckenbeleuchtung einschalte oder die Sonne 
aufgeht. Man muss also schonmal sicherstellen, dass nur ein entsprechend 
moduliertes Signal erkannt wird. Dann will man natuerlich auch nicht, 
dass der Fernseher eingeschaltet wird, wenn man die Stereo-Anlage per FB 
aus dem Stand-By weckt. Also muss das empfangene Signal auch ausgewertet 
werden.

Spannendes Thema!

Volker

Autor: Otto (Gast)
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Wo habe ich geschrieben, dass sofort bei Erkennen eines IR-Signals das 
ganze Gerät eingeschaltet wird ?

Selbstverständlich käme anschliessend die Auswertung der Information.

Autor: Gast1 (Gast)
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"uW "

Ich halte das noch für zu hoch. Vermutlich wir die EU in wenigen Jahren 
die zulässige Standby-Leistungsaufnahme auf wenige pW senken. Man sollte 
sich schonmal drauf vorbereiten, dass die uW-stromfressenden 
Standby-Schaltungen im Hinblick auf die Klimakatastrophe verboten 
werden.

Autor: Volker Schulz (volkerschulz)
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Otto schrieb:
> Wo habe ich geschrieben, dass sofort bei Erkennen eines IR-Signals das
> ganze Gerät eingeschaltet wird ?
>
> Selbstverständlich käme anschliessend die Auswertung der Information.

Du hast geschrieben dass die Stand-By-Schaltung ganz ohne µC auskommen 
soll... und spaetetens beim Auswerten waere der schon hilfreich.

Es gaebe also hochstens noch die Moeglichkeit mehrerer Stand-By-Modi:

1.) Bei jedem Wechsel der IR-Intensitaet zu Stufe 2
2.) Testen ob modulierter Wechsel, wenn ja zu Stufe 3
3.) Testen ob Signal zum Aufwecken.

Spaetestens fuer 3 braucht man den Controller (obwohl die IR-Empfaenger 
natuerlich auch schon "controllen", AGC usw...).

Der µC muss dann nur noch schnell aufwachen, damit man das Signal der FB 
nicht verpasst.

Volker

Autor: Georg (Gast)
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Andrerseits, wenn man mal ganz praktisch denkt:

http://www.reichelt.de/?ACTION=3;ARTICLE=96904;GRO...

Wenn man sich die Leuchtdiode wegdenkt: 0,0 µW Standby-Leistung.

Autor: A. K. (prx)
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Wie man letzthin erfahren durfte, verwendet man bei tragbaren 
Sprengstoffdetektoren mittlerweile elektrostatsche Energie, ganz ohne 
Batterie oder Netzstrom. Dann muss doch auch bei IR-Empfängern möglich 
sein. ;-)

Autor: A. K. (prx)
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Georg schrieb:

> Wenn man sich die Leuchtdiode wegdenkt: 0,0 µW Standby-Leistung.

Yep. Funktioniert aber in diesem Zusammenhang auch nicht wesentlich 
besser als diese deutlich billigere Alternative:
http://www.reichelt.de/?;ACTION=3;LA=2;GROUPID=328...

Autor: Otto (Gast)
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> Der µC muss dann nur noch schnell aufwachen,
> damit man das Signal der FB nicht verpasst.

ob ich nun zyklisch wecke oder über das Event des Erkennens eines 
IR-Signals den Controller einschalte, ist gehupft wie gesprungen.....

Autor: Volker Schulz (volkerschulz)
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Otto schrieb:
>> Der µC muss dann nur noch schnell aufwachen,
>> damit man das Signal der FB nicht verpasst.
>
> ob ich nun zyklisch wecke oder über das Event des Erkennens eines
> IR-Signals den Controller einschalte, ist gehupft wie gesprungen.....

Das musst Du mir genau erklaeren. Wenn ich auf das empfangene IR-Signal 
reagiere und gleich auch auswerten will, muss der µC in weniger als 1ms 
bereitstehen.. Wenn ich ihn zyklisch jede ms wecke, wird er doch mit an 
Sicherheit grenzender Wahrscheinlichkeit mehr verbrauchen, oder?

Volker

Autor: A. K. (prx)
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Weshalb muss man in 1ms darauf reagieren? Es geht doch nur darum, den 
grossen Klops einzuschalten, und das darf auch ein bischen länger dauern 
als 1ms.

Autor: Georg (Gast)
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>Yep. Funktioniert aber in diesem Zusammenhang auch nicht wesentlich
>besser als diese deutlich billigere Alternative:

Sehr gut, aber es gibt noch eine billigere Variante:
Ich hab das Endgerät wegrationalisiert ;-)

Autor: Volker Schulz (volkerschulz)
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A. K. schrieb:
> Weshalb muss man in 1ms darauf reagieren? Es geht doch nur darum, den
> grossen Klops einzuschalten, und das darf auch ein bischen länger dauern
> als 1ms.

Nein, man will den grossen Klops auf ein bestimmtes Signal 
einschalten... das man erstmal erkennen muss.

Volker

Autor: Otto (Gast)
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Wenn sich der Controller immer in Betrieb befindet - so wie Du es 
implizit vorschlägst - ist die Stromaufnahme grösser.

Im Standby-Mode eines Controllers (ohne auf spezifische 
Controllereigenschaften eingehen zu wollen) ist dieser nicht voll 
funktionstüchtig.

Richtig ist, dass ein mehrstufiges Konzept erforderlich wäre, um eine 
optimal geringe Leistungsaufnahme zu erzielen.

Die Zeit für das "Hochfahren" eines speziellen "Standby-Controllers" ist 
zu vernachlässigen, solange der Entwickler nicht meint, z. B. ein OSEK 
mit mehreren Tasks implementieren zu müssen.

Hier entsteht aber das Dilemma - die Hersteller möchten gerne ein 
einfaches und preiswertes Konzept mit bevorzugt einem Controller, 
welcher alle Aufgaben erledigt.

Autor: Georg (Gast)
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>Im Standby-Mode eines Controllers (ohne auf spezifische
>Controllereigenschaften eingehen zu wollen) ist dieser nicht voll
>funktionstüchtig.

Na und? Zum Aufwecken genügt ein ganz beliebiges 36/38kHz-Signal
Mit der zweiten Taste wird dann der Code zum Einschalten gesendet.

Autor: Volker Schulz (volkerschulz)
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Mit der zweiten Taste?

Ein handelsuebliches Empfaenger-IC (mit AGC, Demodulator, ...) zieht 
etwa 1.5mA bei 5V. Der Ausgang kann ja durchaus ein µC aus dem Stand-By 
holen, die Frage ist halt, wie schnell das geht... Und was verbrauchen 
µC denn so im Stand-By / Betrieb?

Volker

Autor: Volker Schulz (volkerschulz)
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Hoppla, im ersten Beitrag steht ja eine Antwort auf meine zweite Frage..

-- Active Mode: 220 μA at 1 MHz, 2.2 V
-- Standby Mode: 0.5 μA

Autor: Henk (Gast)
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Realistisch sind µW. Praktisch sind die StandyBy- Schaltungen in 
heutigen Geräten teilweise so schlecht, dass sie sich kaum vom aktiven 
Zustand unterscheiden. Dazu kommt noch, dass es Geräte gibt, welche gar 
keinen Netzschalter mehr besitzen, das sollte meiner Meinung nach 
strengstens verboten werden.

Gutes Beispiel: mein HP Multifunktionsdrucker. Dieser lässt sich am 
Gerät zwar Pseudo-tot schalten, aber das Netzteil wird davon nicht außer 
Betrieb gesetzt. So kommt es, dass dieser im echten StandBy gute 4Watt 
verbraucht (2 LEDs leuchten) und im Pseude-AUS- Zustand immernoch fast 
3Watt. Gut gemacht HP!  klatsch 

Noch ein schlechtes Beispiel: der Toaster meiner Eltern (ja, ich schäme 
mich dafür). Dieser hat eine digitale Einstellung des Bräunungsgrades 
und diese ist immer aktiv. Also 5 LEDs, die immer leuchten, 24 Stunden 
pro tag und 7 Tage die Woche. Dieser Toaster verbraucht lt. 
Energiekostenmeßgerät im Standy ganze 3Watt.

Oder mein kleiner, billiger LCD- TV im Wohnzimmer der im Betrieb bei 
Zimmerlautstärke 37Watt und im Standy 17Watt verbraucht.

Autor: Volker Schulz (volkerschulz)
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Das ist krass... Der Stand-By-Verbrauch meines Flat-Screens ist mit den 
0815 Energiekostenmessgeraeten jedenfalls nicht mehr messbar...

Was sagt die neue EU-Verordnung? Max. 1W?

Volker

Autor: Georg (Gast)
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>Mit der zweiten Taste?

Ich wollte eigentlich schreiben: Mit dem zweiten Tastendruck.

Aber wenn der Empfänger so viel Strom zieht, müßte ja noch eine
eigene Empfangsschaltung her, also Photodiode mit 
Transimpedanzverstärker,
das wird dann doch wieder zu umständlich.

Autor: Volker Schulz (volkerschulz)
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Georg schrieb:
>>Mit der zweiten Taste?
>
> Ich wollte eigentlich schreiben: Mit dem zweiten Tastendruck.
>
> Aber wenn der Empfänger so viel Strom zieht, müßte ja noch eine
> eigene Empfangsschaltung her, also Photodiode mit
> Transimpedanzverstärker,
> das wird dann doch wieder zu umständlich.

Beim RC5(x)-Protokoll wird der Tastendruck von der FB ja automatisch 2-3 
Mal wiederholt (eigentlich zur Fehlerkorrektur)... Aber das Aufwachen 
muesste immernoch im Millisekundenbereich geschehen.

Andererseits finde ich 1.5mA bei 5V auch nicht besonders viel. Das 
waeren dann 0.0075 Watt... + μC Stand-By-Aufnahme...

Volker

Autor: Doktor Pseudorra (Gast)
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Zweiter tastendruck ist aber Mist, zumindest aus Herstellersicht, besser 
ist aber man baut in der Fernbedienung gleich ein, dass das ein längeres 
oder Doppelsignal ist, dann hat man das Theater nicht ...

Autor: Volker Schulz (volkerschulz)
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Doktor Pseudorra schrieb:
> Zweiter tastendruck ist aber Mist, zumindest aus Herstellersicht, [...]

Mich (als Benutzer) wuerde das bestimmt mehr stoeren als den Hersteller! 
;)

Volker

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