Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Problem mit Spannungsversorgung


von blutengel (Gast)


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Hi!

Habe ein Problem mit einer Schaltung.Verbaut ist ein ATMEGA8515 SMD 12 
Taster ein DOGM 16*2 Display mit roter Beleuchtung und ein SMD 
Spannungsregler µA 78L05 SMD 0,1 A von Reichelt.Betriben wird die 
Schaltung von einer 9V Block Batterie Nach einem Betrieb von etwa 5 min 
st zu erkennen das die Beleuchtung schwächer wird und der Kontrast 
weniger wird.Ist diese Art von Batterie nicht dafür geeigntet? Aber 
dürfte ja auch nicht sein da diese Art von Batterien auch in Multimetern 
mit und ohne Beleuchtung verwendet werden.Hat vielleicht jemand eine 
Idee


MFG

blutengel

von Thomas E. (thomase)


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blutengel schrieb:
> Ist diese Art von Batterie nicht dafür geeigntet?

Genau.

Ein 9-Volt-Block hat eine Kapazität von etwa 500 mA/h.
Nebenbei verbrätst du noch 4 Volt am Spannungsregler.

Nimm 2 Mignon-Zellen und lass den Spannungsregler weg. 5 Volt ist für 
das Display sowieso zu hoch. Die Beleuchtung nur auf Knopfdruck 
einschalten, denn die verbraucht mindestens 90% des Stroms.

mfg.

von MaWin (Gast)


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Fass mal deinen 78L05 an, ist der heiss ?

Erstens taugt der sowieso wenig, eine 9V Batterie hat eine 
Entladeschlussspannung von 5.4V, der 78L05 braucht aber mindestens 7.5V, 
das könnte man durch einen LP2950-5 beheben, aber zudem ist er 
unterdimensioniert, ein LP2950CDT-5.0 wäre passender.

Eventuell kannst du dein Problem lösen, in dem du die 
Hiuntergrundbeleuchtung des Display über einen grösseren Vorwiderstand 
direkt an die ungeregelte 9V Batterie anschliesst, dann fliesst weniger 
Strom über den Regler.

von blutengel (Gast)


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Bei 2 Mignon Zellen hätte ich dann aber nur 3 V. Ist das nicht zu wenig? 
Bräuchte doch dann 3,3V. Und reicht das dann auch für den Controller?

von blutengel (Gast)


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Würde es was bringen wenn ich den Controller in den Sleep oder 
Standbymodus bringe wenn z.B. 5 Sekunden lang keine Eingabe mehr gemacht 
wird.Und dann wenn wieder eine Eingabe gemacht wird dieser Modus wieder 
verlassen wird.

MFG

blutengel

von MaWin (Gast)


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Daß man bei Batteriebetrieb alles tut, um möglichst wenig Strom
zu verbrauchen, sollte selbstverständlich sein.

1.8 bis 3V von 2 Mignonzellen reichen da aber immer noch nicht.

von Thomas E. (thomase)


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blutengel schrieb:
> Bei 2 Mignon Zellen hätte ich dann aber nur 3 V. Ist das nicht zu wenig?
>
> Bräuchte doch dann 3,3V. Und reicht das dann auch für den Controller?

Der  8515L läuft mit 2,7V , der 8515 braucht 4,5 V. da war ich etwas 
voreilig.

Wenn du einen 8515 hast nimmst du halt 3 Batterien.

Andererseits muß man auch sagen, daß der 8515 durch seinen engen 
Spannungsbereich für Batteriebetrieb absolut ungeeignet ist. Andere 
Controller z.B. 644 sind da wesentlich toleranter. Oder brauchst du 
unbedingt das Businterface?

blutengel schrieb:
> Würde es was bringen wenn ich den Controller in den Sleep oder

Das ist genau dafür da. Aus Idle kannst du ihn dann über INT0 wieder 
rausholen. Level-Mode(!), da der Takt abgeschaltet ist.

mfg.

von Spess53 (Gast)


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Hi

Das Problem ist die Led-Beleuchtung des Displays. Die zieht je nach Typ 
und Beschaltung zwischen 30 und 80mA.von den vier beleuchteten 
DOGM-Typen lassen sich 2 auch ohne Beleuchtung ablesen. Zumindest bei 
denen könnte man den Stromverbrauch drastisch senken.

MfG Spess

von Thomas E. (thomase)


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blutengel schrieb:
> 5 Sekunden lang keine Eingabe mehr gemacht
>
> wird.Und dann wenn wieder eine Eingabe gemacht wird dieser Modus wieder
>
> verlassen wird.

Was soll das Teil überhaupt machen? Wartet der nur auf Eingaben und 
zeigt dann irgendwas an?

Habe gerade im Datenblatt gesehen, daß dein DOGM16 nur mit 3,3 und 5V. 
Die grafischen funktionieren ab ca. 2,5V.

Der Controller braucht 4,5 V - 5,5 V oder min. 2,7 - 5,5 V in der 
L-Version

Der 78L05 min. 7 V, da ist der 9V-Block schnell drunter. Deswegen läuft 
es jetzt auch nicht vernünftig, da die Displaybeleuchtung die Spannung 
schnell runterzieht

Die Displaybeleuchtung min. 2,1 oder min. 4,2 Volt je nachdem ob sie 
parallel oder seriell geschaltet ist.

Das Display erzeugt bei 3,3 V die Kontrastspannung über 2 externe 
Kondensatoren.

3 Mignonzellen liefern 4,5 V, da ist man noch am ehesten im grünen 
Bereich.
Der 78L05 hat da ohnehin nichts zu suchen.

Problem von Batterien und Akkus ist aber, daß die Spannung im Betrieb 
immer niedriger wird.

Ist die Schaltung jetzt komplett fertig oder kann noch was geändert 
werden?
Das Problem ist einfach, daß die Schaltung nicht von vornherein auf 
Batteriebetrieb ausgelegt ist. Es sei denn, man nimmt einen dicken 
Bleiakku.

Die Bauteile sollten immer über einen recht weiten Spannungsbereich 
betrie-ben werden können. Und diese Bereiche aller Bauteile müssen sich 
über einen möglichst weiten Bereich decken.
(Lineare) Spannungsregelung kostet nur sinnlos Leistung.

Der Takt sollte so niedrig wie möglich sein: Braucht von vornherein 
weniger Strom und erweitert den Spannungsbereich.

Und man muß alles, was nicht aktuell benötigt wird, abschalten können. 
Der größte Stromfresser ist die Displaybeleuchtung. Wird beim Handy ja 
auch zuerst abgeschaltet.

mfg.

von blutengel (Gast)


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das Ganze ist ein Auswertegerät was über die Tastatur eingegebene Werte 
in bestimmter Weise verrechnet und anzeigt.Die Schaltung ist so 
eigentlich schon komplett fertig und geätzt.Ausserdem hängt noch ein 
Quarz mit 16 MHZ dran.Bis auf LCD und Taster ist alles SMD. Was könnte 
ich denn noch ändern? Für Mignonzellen ist leider kein Platz mehr im 
Gehäuse.


MFG


blutengel

von gk (Gast)


Angehängte Dateien:

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Also irgend was muss da noch oberfaul sein. Ich habe mal das Datenblatt 
eines 9V Alkaline Blocks angehängt. Selbst bei rund 70mA, siehe 
Entladekurve, bleibt die Spannung länger als eine Stunde über 7,5 V. Bei 
Noname 9V Blocks oder billigen 9V NimH-Akkus sieht es da schon deutlich 
schlechter aus. Also erstmal den Strom messen und mal schreiben was für 
eine Batterie Du verwendest und auf alle Fälle die Displaybeleuchtung 
zeitverzögert ausschalten.
gk

von blutengel (Gast)


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Habe eine neue Batterie aus dem Aldi genutzt. Werde es dann wohl mal mit 
einer Höherwertigen ausprobieren. Würd es auch was bringen wenn ich den 
Strom der Beleuchtung veringere?Das wäre ja noch nachträglich möglich 
müsste ja nur den Widestand tauschen.Beleuchtung ausschalten ist bei der 
Platine leider nicht möglich.

Thomas Eckmann schrieb:

>Der 78L05 hat da ohnehin nichts zu suchen

Wie soll ich denn sonst die 5V hin bekommen?

MFG

blutengel

von blutengel (Gast)


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Hier mal ein paar Werte die ich gemessen habe

Ig = 96,7 A konstant
Ug = 7,43V fallend 0,01V im 4 sec Takt
Rg = ? nicht messbar

von gk (Gast)


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An der Aldi Batterie sollte es nicht liegen. Ich tippe auf eine 
fehlerhafte Verschaltung der Hintergrundbeleuchtung. Wenn die HG-Leds 
parallel geschaltet werden, ziehen die 80mA und verbraten 2,9 V = 232 mW 
nutzlos am Vorwiderstand. In Reihe  geschaltet sinds dann nur noch 40mA 
und 0,8 V = 32mW. Dazu kommt noch die Verlustleistung am 7805.
gk

von Wegstaben V. (wegstabenverbuchsler)


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@Blutegel

> Ig = 96,7 A konstant

Und das aus einer 9V Blockbatterie. Respekt!

von blutengel (Gast)


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sory sind 96,7 mA

von blutengel (Gast)


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ich frag mich nur warum ich den gesamtwiderstand nicht messen kann

von gk (Gast)


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blutengel schrieb:
> ich frag mich nur warum ich den gesamtwiderstand nicht messen kann

Was meinst Du mit Gesamtwiderstand ?

Den Ersatzwiderstand der Schaltung kannst Du im jeweiligen 
Betriebespunkt ermitteln, mit R = U/I  = 7,34 V / 0,0967 A = 79,9 Ohm.

Den Innenwiderstand der Batterie mit der gleichen Formel:
Ri = Uleerlauf-Ulast / I = 9V-7,34 V / 0,0967 A = 17,2 Ohm.

Wegstaben Verbuchsler schrieb:
>> Ig = 96,7 A konstant
>
> Und das aus einer 9V Blockbatterie. Respekt!

Hatte schon meinen Schlafsack gepackt um vor Aldi zu campieren..

gk

von Sven (Gast)


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Lesen ist nicht so Dein Ding, oder?

>>Der 78L05 hat da ohnehin nichts zu suchen
>Wie soll ich denn sonst die 5V hin bekommen?

Steht oben. Weil der zuviel Drop hat und die 100mA knapp sind. 
Alterative LP2950CDT-5.0 steht auch oben.

>Fass mal deinen 78L05 an, ist der heiss ?

Und, was nun? Wird er heiss? Sicher wird er dass, bei voller Batterie 
und 96mA verbrät er fast 1/2 Watt, in SMD.

Und wenn er heiss wird spricht die thermische Schultzschaltung an und 
regelt den Ausgangsstrom runter, die Ausgangsspannung sinkt und das 
Display wird dunkler.

Reduziere den LED-Strom für das Display, höchstens 50mA sollte reichen. 
Wie groß ist momentan der Vorwiderstand für das Display?

von blutengel (Gast)


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Habe die 36 ohm aus dem datenblatt genommen, und ja wird warm

von gk (Gast)


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gk schrieb:
> Ich tippe auf eine
> fehlerhafte Verschaltung der Hintergrundbeleuchtung.

36 Ohm ist der Widerstand für Parallelschaltung

Und ich sach noch:  Reihenschaltung !!!!!

gk

von Spess53 (Gast)


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Hi

>Und ich sach noch:  Reihenschaltung !!!!!

Geht aber, zumindest bei 5V, nicht bei allen Beleuchtungen. Interessant 
wären der genaue Displaytyp (W,E,B,S,L) und die Beleuchtung.

MfG Spess

von gk (Gast)


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Spess53 schrieb:
> Geht aber, zumindest bei 5V, nicht bei allen Beleuchtungen. Interessant
> wären der genaue Displaytyp (W,E,B,S,L) und die Beleuchtung.
>
> MfG Spess

Dann schau mal in das zugehörige Datenblatt DOGM 16*2 hier im Forum bei
LED rot !

gk

von Spess53 (Gast)


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Hi

>Dann schau mal in das zugehörige Datenblatt DOGM 16*2 hier im Forum bei
>LED rot !

Da brauche ich nicht ins Datenblatt zu sehen. Bei Rot geht 
Reihenschaltung.
Fehlt nur noch der Displaytyp DOGMxxxX-A.
                                     ^

MfG Spess

von blutengel (Gast)


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habe dieses EA DOGM162S-A und beleuchtung parallel geschaltet

von gk (Gast)


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blutengel schrieb:
> habe dieses EA DOGM162S-A und beleuchtung parallel geschaltet


Dann ist Dir doch jetzt klar, was zu tun ist. Auf Reihenschaltung 
umbauen. Den  36 Ohm Widerstand läßt Du erstmal drin, vielleicht reicht 
Dir die Helligkeit ja aus.

Spess53 schrieb:
> Da brauche ich nicht ins Datenblatt zu sehen. Bei Rot geht
> Reihenschaltung.

Aber nur, wenn die "Einzel-Led" auch nach aussen geführt ist.

gk

von Sven (Gast)


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Selbst bei Blau oder Weiss würde Reihenschaltung gehen, weil er die ja 
von den 9V runterziehen kann. Dann eine KSQ und schalten über einen 
Transistor mit PWM, da kann man das Display schön ausdimmen, wenn 30 sec 
oder so keine Eingabe kommt.

von Spess53 (Gast)


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Hi

Aber nur, wenn die "Einzel-Led" auch nach aussen geführt ist.

Die 'Einzel-Leds' sind getrennt herausgeführt. Allerdings halte ich das 
Ganze schon vom Konzept her vergeigt. Ein Neudesign ist dringend zu 
empfehlen.

MfG Spess

von gk (Gast)


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Spess53 schrieb:
> Die 'Einzel-Leds' sind getrennt herausgeführt.

Sorry, so war das auch nicht gemeint. Die Aussage, man kann ohne Blick 
ins Datenblatt, aus der Display-Farbe erkennen, ob man einzelne Zweige 
der Hintergrundbeleuchtung in Reihe schalten kann, ist mir zu pauschal, 
weil man die Innenbeschaltung nicht kennt. Es gibt bestimmt auch HG's, 
bei denen bereits zwei oder mehr Led's in Reihe geschaltet sind.

Es würde mich eigentlich viel mehr interessieren, ob der TS jetzt weiter 
gekommen ist.

gk

von Spess53 (Gast)


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Hi

>Die Aussage, man kann ohne Blick ins Datenblatt, aus der Display-Farbe 
>erkennen,...

Vielleicht weil ich die DOGMxxx und Grafik-Dog-Displays schön öfters in 
den Fingern hatte. Auch mit roter Beleuchtung.

>Es gibt bestimmt auch HG's, bei denen bereits zwei oder mehr Led's in Reihe 
>geschaltet sind.

Eigentlich sind mir Displaybeleuchtungen mit parallel geschalteten LEDs 
(wie auch bei Dog-Beleuchtungen) wesentlich öfter, als mit in Reihe 
geschalteten LEDs, untergekommen.

MfG Spess

von gk (Gast)


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Spess53 schrieb:
> Eigentlich sind mir Displaybeleuchtungen mit parallel geschalteten LEDs
> (wie auch bei Dog-Beleuchtungen) wesentlich öfter, als mit in Reihe
> geschalteten LEDs, untergekommen.


Das wundert mich jetzt schon. Led's betreibt man bevorzugt im 
Konstantstrombetrieb. Und wenn man die dann parallel schaltet, bewirken 
schon kleine Unterschiede der Led-Spannung, große Unterschiede im Strom.

Auch bei der Parallelschaltung würde ich persönlich jedem Zweig einen 
extra Vorwiderstand spendieren.

gk

von Spess53 (Gast)


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Hi

>Das wundert mich jetzt schon. ...

Diese akademische These wurde hier schon oft diskutiert. Aber 
anscheinend
funktioniert das einfache Parallelschalten millionenfach problemlos. Und 
ich glaube nicht, das so viele verschiedene Displayhersteller nicht 
wissen was sie tun.

MfG Spess

P.S. Damit wäre der Grundstein für die nächste Endlos-Diskussion gelegt.
Also Tschüss. Ist nicht mein Ding.

von gk (Gast)


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Hast recht, ineressiert eh keinen.
gk

von Thomas E. (thomase)


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blutengel schrieb:
> Wie soll ich denn sonst die 5V hin bekommen?

Mit einem Low-Drop-Regler. Der braucht eine wesentlich geringere 
Mindesteingangsspannung als ein "normaler" L05.
Noch besser wäre ein Schaltregler, der braucht aber externe Schaltung, 
was wegen der bereits fertigen Platine leider nicht mehr geht.

mfg.

von Thomas E. (thomase)


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Nochwas zur Hintergrundbeleuchtung:

Reihenschaltung geht ab 4,2 V.
Wenn du diese noch 1:1 taktest, bringt dir das kaum weniger Helligkeit, 
sparst aber den halben Strom. Du kannst natürlich noch weiter 
runtertakten, solange man noch gut ablesen kann. Nur nicht den 
Vorwiderstand erhöhen sonst wird die Beleuchtung irgendwann scheckig.

An 9V würde ich die Beleuchtung nicht anschliessen, da die Spannung 
kontinuierlich sinkt.

mfg.

von Sven (Gast)


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>> An 9V würde ich die Beleuchtung nicht anschliessen, da die Spannung
kontinuierlich sinkt.

KSQ ist ein Begriff?

von blutengel (Gast)


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Was ist KSQ??


MFG

blutengel

von Alexander S. (esko) Benutzerseite


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von blutengel (Gast)


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Hätte ich auch drauf kommen können!!


MFG

blutengel

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