Hallo zusammen, bin kein gelernter Elektroniker, darum folgende, etwas laienhafte Frage an Euch: Habe das Problem, dass ich ein Mikroprozessor Board gegen Stromausfall mit 3 parallel geschalteten 9 Volt BlockAkkus absichern möchte, sozusagenmit einer USV. Dauer des Stromausfalls im Millisekunden bis 5 Sekundenbereich. Der Mikroprozessor (mit seinen Nebenbausteinen) zieht 400mA (Die 400 mA includieren einen WiFi Baustein mit allein 300 mA bei 3,3 Volt). Eine Idee: Der Mikroprozessor misst also den Spannungsabfall (gegen Null) in seiner Hauptstromversorgung und soll dann die 9 Volt Batterien parallel zu seiner "toten" Hauptstromversorgung sofort zuschalten (und wieder abschalten, wenn die reguläre Stromversorgung wieder arbeitet). Sagen wir also mal, der gesuchte Halbleiter soll 500mA möglichst verlustfrei zuschalten können. Nimmt man da einen MosFet ? Welchen ? Kann ich den auf TTL Basis direkt ansteuern, oder wie sähe die Schaltung aus ? Eleganter wäre wahrscheinlich ein Comparator (Operationsverstärker), der die Zuschaltung anstelle des Mikroprozessors übernimmt. Hätte da jemand ein möglichst einfaches Schaltungsbeispiel für mich ? Sorry für die etwas laienhafte Fragestellung und Dank im voraus!
>Habe das Problem, dass ich ein Mikroprozessor Board gegen Stromausfall >mit 3 parallel geschalteten 9 Volt BlockAkkus absichern möchte, >sozusagenmit einer USV. Dauer des Stromausfalls im Millisekunden bis 5 >Sekundenbereich. Der Mikroprozessor (mit seinen Nebenbausteinen) zieht >400mA (Die 400 mA includieren einen WiFi Baustein mit allein 300 mA bei >3,3 Volt). 400mA und 9V Blocks? Würd ich die Finger von lassen.
3 parallel für wenige Sekunden ... -müßte wohl gehen !!!
Nimm zwei Doden und entkopple die Stromkreise. Es gibt bei diversen Herstellern auch Laderegler mit automatischer Umschaltung zwischen Haupt- und Backupstromquelle. 9V-Blöcke haben viel zu niedrige Kapazitäten. Ich würde auf LiFePo oder gute alte NiCd setzen. Brauchst du wirklich 9V oder würden 3.3V auch reichen? Dann könntest du auf eine einzelne Lipo Zelle gehn und dir einiges an Ladetechnik/Überwachung sparen. Schau mal bei maxim-ic vorbei...
Hallo, welche Spannungen braucht dein Board? Nur 3.3V oder noch andere? Wie sieht die "normale" Stromversorgung aus? Netzteil (welche Spannung?), Spannuungsregler (welcher?) auf der Platine? Wie oft können die beschriebenen Spannungsausfälle auftreten? Ich würde auch zu einer Akku-Notversorgung tendieren. Aber das hängt von den (noch unbekannten) Randbedingungen ab ...
me schrieb: > Nimm zwei Doden und entkopple die Stromkreise. Ja ... wäre die letzte Möglichkeit. > Es gibt bei diversen Herstellern auch Laderegler mit automatischer > Umschaltung zwischen Haupt- und Backupstromquelle. Hättest Du da einen Link ... (bin Newbie!) > 9V-Blöcke haben viel > zu niedrige Kapazitäten. Ich würde auf LiFePo oder gute alte NiCd > setzen. Die Dinger sind aber billig und bei Lidl zu besorgen. Ich brauch wirklich nur Überbrückung von mS bis 5 Sekunden (maximal). Sie werden kontinuierlich geladen! Kein Problem mit Tiefentladung ...! > Brauchst du wirklich 9V oder würden 3.3V auch reichen? Dann könntest du > auf eine einzelne Lipo Zelle gehn und dir einiges an > Ladetechnik/Überwachung sparen. Heißer Tipp - haben aber 3,7 Volt - oder ? WiFi verträgt maximal 3,4 Volt. Schottky - Diode zur Spannungsabsenkung ? Problem ist dann aber auch, dass ich ja noch eine höhere Ladespannung brauche, um kontimuierlich (im Betrieb) nachzuladen. Die höhere Ladespannung wiederum darf nicht dazu führen, dass der WiFi Baustein mehr als 3,4 Volt bekommt. Was mach ich mit der 5 Volt Versorgung für den ATMega ? LiPos mit Dioden zur Spannungsabsenkung ? Ebenfalls Problem des Nachladens - oder ? > Schau mal bei maxim-ic vorbei... Mach' ich - Danke
Hatte mich noch nie mit LiPos beschäftigt. Scheint die ideale Lösung für mich zu sein. Erschlage damit sogar Platzprobleme - vielen Dank für Eure Hilfe. Werde die Schaltung mit Zellen in Reihe und 2 Dioden realisieren. Grüße
John Schmitz schrieb: > ie Dinger sind aber billig und bei Lidl zu besorgen. Ich brauch > wirklich nur Überbrückung von mS bis 5 Sekunden (maximal). Sie werden > kontinuierlich geladen! Kein Problem mit Tiefentladung ...! Billig sind nur die normalen 9V-Blöcke. Einen 9V NiMH Akku hab ich bei Lidl moch nie gesehn. Viel mehr wie 280mAh gibts da nicht. Ein Lipo hat 3,7V Nennspannung, Ladeendspannung ist 4,2V, je nach Belastung ist er mit 3,4V-2,8V leer. Für Schaltungen mit 3.3V sind die Dinger also recht gut zu gebrauchen. Als Handyakku auch sehr günstig und mit Schutzschaltung zu bekommen. LadeICs z.B. max1555. Ladeverfahren ist Konstantstrom&Konstantspannung. Also z.B. auch mit einem L200 einfach zu verwirklichen. Je nach Taktfrequenz laufen viel ATmega auch auf 3.3V. Wenn du 5V brauchst-> Hochsetzer oder 2sLipo mit Balncer und Laderegler. Wenn du 3.3 & 5V in der Schaltung einsetzt, hast do ohnehin schon mehrere Spannungsregler. Ein LDO ist für die Spannungsstabilisierung sicher besser geeignet als ein Diode... Vielleicht verräts du einfach was du machen willst. Möglicherweise kann dir hier jemand einen Tipp für eine unkomplizierte Lösung geben.
me schrieb: > John Schmitz schrieb: >> ie Dinger sind aber billig und bei Lidl zu besorgen. Ich brauch >> wirklich nur Überbrückung von mS bis 5 Sekunden (maximal). Sie werden >> kontinuierlich geladen! Kein Problem mit Tiefentladung ...! > > Billig sind nur die normalen 9V-Blöcke. Einen 9V NiMH Akku hab ich bei > Lidl moch nie gesehn. Viel mehr wie 280mAh gibts da nicht. > Stimmt - die meinte ich aber auch (200 mAh). > Ein Lipo hat 3,7V Nennspannung, Ladeendspannung ist 4,2V, je nach > Belastung ist er mit 3,4V-2,8V leer. Für Schaltungen mit 3.3V sind die > Dinger also recht gut zu gebrauchen. Als Handyakku auch sehr günstig und > mit Schutzschaltung zu bekommen. Das ist ja noch interessanter - wenn die Schutzschaltung eingebaut ist, erleichtert das natürlich die Ladeproblematik. Aber die Schutzschaltung hat sicherlich einen Spannungsabfall - oder ? Wieviel Strom kann ich denn aus einem Lipo - bezogen auf seine Kapazität in % - geballt über einen Zeitraum von ein paar ms bis 5 s entziehen ? > LadeICs z.B. max1555. Ladeverfahren ist Konstantstrom&Konstantspannung. > Also z.B. auch mit einem L200 einfach zu verwirklichen. > Ich habe also verstanden, dass die Ladegeschichte unproblematisch ist, solange man die 4,2 Volt pro Zelle nicht überschreitet. Die Zellen brauchen für meine Anwendung ja nie voll sein (50-80% bei 3,7 Volt reichen ja aus - mit einer Schottky Dieode komme ich ja auf die 3,3 Volt) Habt Ihr/Du eine günstige Empfehlung für eine Lipo Zelle, die sagen wir mal 500mA ohne Problem liefert ? Wichtig : Sie sollte möglicht ein kleines Volumen haben - Grundfläche 50(60) * 30 mm ist aber kein Problem. > Je nach Taktfrequenz laufen viel ATmega auch auf 3.3V. Ja - das war eigentlich etwas, was ich vermeiden wollte, der Mega läuft derzeit auf 16 Mhz. Aber ich könnte ihn natürlich runtersetzen auf 8Mhz - meiner Erinnerung nach braucht er bei 8Mhz nur 3,3 Volt. Die 16 Mhz brauche ich (momentan) nicht wirklich. Muß ich dazu unbedingt den Quarz tauschen, oder reicht es, wenn ich softwaremäßig den internen Takt halbiere ? (Sleep - Funktion schalte ich ja auch softwaremäßig ein- zwecks Stromsparen - oder ?) Wenn du 5V > brauchst-> Hochsetzer oder 2sLipo mit Balncer und Laderegler. > Wenn du 3.3 & 5V in der Schaltung einsetzt, hast do ohnehin schon > mehrere Spannungsregler. Richtig, die habe ich drin. > > Ein LDO ist für die Spannungsstabilisierung sicher besser geeignet als > ein Diode... > Vielleicht verräts du einfach was du machen willst. Möglicherweise kann > dir hier jemand einen Tipp für eine unkomplizierte Lösung geben. Nun, was ich damit mache, ist folgendes: Ich steuere eine Lokomotive über WiFi. Dazu habe ich einen Mega 2560 als Controller eingebaut und einen WiFi Receiver. Wenn eine Lok über Gleise fährt hat sie immer - egal wie sauber die Gleise sind - im ms Bereich Kontaktaussetzer. Bei Weichen eher im Sekundenbereich. Die will ich überbrücken - vor allem um die verbindungsorientierte Kommunikation zum Handheld nicht zu verlieren. Dazu habe ich als erstes einen Step-Down Regler mit 2 A eingebaut, danach folgen die Drop Down Regler, die 5 Volt und 3,3 Volt bereitstellen. Die 5 Volt für den Mega und die 3,3 Volt für den WiFi Receiver muß ich also puffern. Mit möglichst minimalem Aufwand. Die Lipo Lösung gefällt mir extrem gut - vor allem weil ja wohl hohe Ströme kurzzeitig entnommen werden können. GoldCaps sind dafür ungeeignet wg. zu hohem Innenwiderstand, sonst hätte ich die bevorzugt genommen. Das wäre der übliche Weg im Eisenbahnmodellbau. Die 9 Volt Block Lösung habe ich interimsweise genommen, um erst einmal andere Probleme zu lösen. Aber die Akkus gehen regelmässig kaputt (zu hohe Ströme für nur einen Block - daher drei parallel als erste Idee). Das ist das letzte Problem, was gelöst werden muß, dann ist das Projekt erfolgreich realisiert und ich kann in die "Massenproduktion" gehen. (Bitte aber jetzt nicht den Versuch starten, mir ZigBee etc. wg. Preis und Stromökonomie zu empfehlen ... Das kommt auf gar keine Fall in Frage. U.a. will ich volle Internet-Connectivity haben, ohne Verrenkungen mit Gateways angehen zu müssen. TCP/IP und UDP ist ein MUST. Ich will in der Lage sein, in jedem WLAN der Welt und von jedem Punkt in der Welt meine Loks mitfahren zu lassen.) Vielen Dank und Grüße
Kleiner Nachtrag, es wäre ja auch möglich, 2 Lipos in Reihe vor dem Step-Down Regler zu setzen. Der Step-Down braucht (meiner Erinnerung nach 8 Volt - so wie ich momentan mit nachfolgenden Drop Down Reglern arbeite). Das wäre natürlich auch recht elegant. Allerdings sollten die 2 Lipos auch kurzzeitig 2 A liefern können (an dem Step Down hängen noch andere Drop Down Regler für LED-Beleuchtung etc.) Vielleicht kommt dazu noch ein Kommentar von Euch - auch unter Berücksichtigung von 2 A und möglichst minimalem Platz. Welche Kapazität sollten die LiPOs denn dann mindestens haben. Mit welchem max. Strom lade ich eigentlich (mit 1*C ?). Dann muss ich aber jede Zelle einzeln laden - oder ? Wie mache ich das ? Grüße und Dank
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