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Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik µC bei Stromausfall betreiben


Autor: Christian (Gast)
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Hallo
ich habe einen At89c51AC3. Damit betreibe ich eine Alarmanlage die mir 
verschieden Meldungen schicken soll. Der µC wird mit einem 7V Netzteil 
betrieben. Wie kann ich das machen das er auch bei Stromausfall noch ca. 
10 min. läuft um noch die Meldung Stromausfall abzusenden? Ich hatte 
ansowas wie zwei li-ion Akkus 3,6V in Reihe und die permanent an 
Erhaltungsladung. Mit welcher Spannung müsste ich die Akkus dann laden 
hab mal gehört 4,1V pro Zelle. Hat sowas schon mal jemand gemacht und 
muss ich da eine Extra Ladeschaltung bauen?
Schönen Gruß
Christian

Autor: nicht Gast (Gast)
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Nimm NiMh sowas hier:
http://www.reichelt.de/?ACTION=3;GROUP=P53;GROUPID...

kannst du dann die ganze zeit über Diode und Widerstand dauerhaft an Vcc 
hängen.

LiIon ist für so was nicht so gut geeignet.

Autor: slw (Gast)
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was Du erst überlegen sollst, ist eine Zuschaltung von Akkus bei 
Spannungsabfall. Wenn Du die Akkus an die Primärversorgung anschließt 
werden die früher oder später totgeladen.

Autor: Christian (Gast)
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Wie ist es denn wenn ich die Spannungsversorgung vom Netzteil an nem 
Optokoppler anschleiße und sobald der abfällt wird der µC über ein 9V 
Block gespeist. Müsste doch gehen oder?

Autor: slw (Gast)
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ein Komparator macht das Leben doch an dieser Stelle leichter als 
Optokoppler

Autor: Christian (Gast)
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@nicht Gast
Also davon http://www.reichelt.de/?ACTION=3;GROUP=P53;GROUPID...

 2 in Reihe und dann mit Vorwiederstand ca.100ohm und Parallel ne Diode?

Autor: Christian (Gast)
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@slw
Wenn ich den µC aber mit 7V betreibe und ich den Komparator verwende 
würde dann nicht zuerst der 9V Block entladen bis die Spannung auf unter 
7V absinkt?

Autor: H. Triti (triti)
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Also ich habe das bei einer Notbeleuchtung so gemacht:
Ein Kondensatornetzteil zieht solange 230V da sind, ein Umschaltrelais 
an --> Notlicht aus. Wenn der Strom ausfällt, fällt das Relais 
automatisch auf den anderen Kontakt und schaltet eine Batterie auf eine 
Lampe.
Wenn du das umstrickst....
Die Umschaltzeit (10mSek.) mit einem dicken Kondensator/Goldcap 
überbrücken.

lg
Triti

Autor: Bernd O. (bitshifter)
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Hallo Christian,

muß es denn unbedingt ein Akku sein? Ein Akku rentiert sich eigentlich 
nur, wenn es regelmäßige Stromausfälle gibt. Wenn es wirklich nur für 
sehr seltene Ausfälle (alle paar Jahre mal) sein soll, dann würde ich 
Dir ganz klar Primärzellen empfehlen, denn nach ein paar Jahren sind die 
Akkus ohnehin kaputt wenn man nicht viel Aufwand treibt, die Akkus fit 
zu halten, also redundant und mit gelegentlichem Lade-/Entladezyklus für 
die gerade nicht aktiven Akkus.
LiPos halten viel zu kurz. Da ist spätestens nach 3-4 Jahren nicht mehr 
viel zu holen. NiCd/NiMH hält bei vernünftiger Pflege deutlich länger, 
aber der Aufwand ist beträchtlich.

Mit Primärzellen bist Du bei nur sehr seltenem Einsatz preiswerter und 
zuverlässiger unterwegs. Wenn's für den professionellen Einsatz ist, 
dann kannst du Lithium-Zellen verwenden, die problemlos 10 Jahre halten. 
Wenn's für den privaten Einsatz ist, dann könntest Du über schnöde 
Mignonzellen nachdenken, die Du immer am Neujahrstag gegen neue 
austauschst. Die "alten" Zellen sind dann immer noch neu und können im 
Haushalt "verbraucht" werden.

Gruß,
Bernd

Autor: Michael S. (technicans)
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Mein Vorschlag: Betreibe deinen ATmega mit nen Akku und mit einem
Ladegerät lädts du den Akku. Fällt das Netz aus bleibt der Atmega
in Betrieb. Mit einer intelligenten Ladeschaltung kann man dann
noch den Verbrauch reduzieren.

Autor: Alexander Schmidt (esko) Benutzerseite
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Christian schrieb:
> Der µC wird mit einem 7V Netzteil betrieben. Wie kann ich das machen
> das er auch bei Stromausfall noch ca. 10 min. läuft um noch die
> Meldung Stromausfall abzusenden?

Das Problem ist nicht neu:
Speicher: EEPROM Schreibzugriffe minimieren
Pro Jahr gibt es im Durchschnitt eine Viertel Stunde Stromausfall, da 
braucht man keinen Akku.

Autor: Christian (Gast)
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@Tritti
Das wäre natürlich auch ne möglichkeit wobei ich den Kondensator noch 
nicht mal bräuchte. Aber das wäre dann jaquasi das selbe wie mit den 
Optokopplern.
@Bernd
Nein Akkus müssen es nicht unbeding sein hatte hier nur grade ein Paar 
alte Handy Akkus rummliegen. Ein nicht wieder aufladbarer 9Volt block 
würd es auch tun bloß kann ich diesen doch nicht einfach Parallel zur 
normalen 7V Spannungsversorgung anschließen oder?

Autor: bitte löschen (Gast)
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Du brauchst dafür keinen Optokoppler, sondern nur eine Diode, die die 
Batterie vor der Spannung des Netzgerätes schützt, wie "nicht Gast" es 
vorgeschlagen hat.
Die eigentliche Erkennung des Stomausfalls ist ganz einfach. Als 
belustigendes Beispiel anbei eine Schaltung aus einem Buch aus den 80ern 
"300 Schaltungen" vom Elektor Verlag. Das Erscheinungsjahr weiß ich 
nicht mehr, da der Einband fehlt und die äußeren Seiten zerfleddert 
sind. :D
Du musst Dir halt überlegen, ob Du Akkus oder Wegwerfbatterien 
bevorzugst. Bei Geräten, die nur in seltenen Fällen Batteriespannung 
benötigen (z.B. Dein Fall) oder grundsätzlich sehr wenig Strom fressen 
(z.B. TV-Fernbedienungen) bevorzuge ich Wegwerfbatterien, da sie 
deutlich billiger sind als Akkus, nur einen Bruchteil der 
Selbstentladung haben, und eine Ladeelektronik entfallen kann.
Ein Akku lässt sich auch nicht unbegrenzt in Erhaltungsladung betreiben 
und macht evtl. früher schlapp, als eine Wegwerfbatterie braucht, um 
sich selbst zu entladen.
Die Batterie wechselst Du alle paar Jahre aus, wenn sie sich selbst 
entladen hat, den Akku wechselst Du alle paar Jahre aus, wenn er 
gealtert ist..

Edit: Da haben 8 Leute gepostet, während ich geschrieben habe. Uii!
Edit2: Ach ja, die Diode, die die Batterie schützt, ist in der Schaltung 
nicht mit drin.

Autor: R. Max (rmax)
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Philipp Klostermann schrieb:
> Edit2: Ach ja, die Diode, die die Batterie schützt, ist in der Schaltung
> nicht mit drin.

Die würde auch nichts nützen, wenn das Netzteil eine kleinere Spannung 
hat als die Batterie. Dann wird die Schaltung zuerst aus der Batterie 
versorgt und wenn die leer ist, übernimmt das Netzteil.

Autor: Bernd O. (bitshifter)
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Christian schrieb:
> @Bernd
> Nein Akkus müssen es nicht unbeding sein hatte hier nur grade ein Paar
> alte Handy Akkus rummliegen. Ein nicht wieder aufladbarer 9Volt block
> würd es auch tun bloß kann ich diesen doch nicht einfach Parallel zur
> normalen 7V Spannungsversorgung anschließen oder?
Nein, einfach parallel geht nicht. Dabei würde die Batterie geladen 
werden könnte (was Batterien gerne mal mit Aufplatzen und 
Elektrolytverspritzen quittieren). Typischerweise verschaltet man zwei 
(Schottky-)Dioden so, dass an die Anode der ersten Diode der Plus des 
Netzteils, an die Anode der zweiten Diode der Plus der Batterie 
angeschlossen ist. Die Kathoden der Dioden werden verbunden und mit dem 
Plus-Eingang der Schaltung verbunden. Minus von Netzteil, Batterie und 
Schaltung werden verbunden.

Mit dieser Verschaltung kann der Strom sowohl vom Netzeil als auch von 
der Batterie in die Schaltung fließen, aber weder vom Netzteil in die 
Batterie noch von der Batterie in das Netzteil.

Die Spannung der Batterie sollte so gewählt werden, dass sie knapp 
niedriger ist als die Spannung des Netzteils. In Deinem Fall also 
vermutlich vier oder fünf Zellen, was dann bei vollen Batterien 6 V bzw. 
7,5 V ergibt. Aber selbst 7,5 V wären nicht kritisch. Die Batterien 
würden aber leicht entladen werden bis sie das Niveau des Netzteils 
haben.

Unabhängig davon solltest Du noch prüfen, wie weit die Spannung absinken 
kann damit die Schaltung noch zuverlässig funktioniert. Je nach 
Spannungsregler kann das bis hinunter zu 1-2 V sein (Schaltregler), es 
kann aber genau so gut bei knapp unter 7V schon Schluss sein wenn ein 
"nicht-low-drop" Spannungsregler wie z.B. 7805 verwendet wird.

Hier wären weitere Details zur Schaltung nötig. Ggf. ist auch nur eine 
Diode nötig, die verhindert, dass Strom in die Batterie fließt (wenn das 
Netzteil nur aus Trafo, Gleichrichter und Elko besteht.

Gruß,
Bernd

Autor: Christian (Gast)
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Danke schon mal für die Antworten.

Bernd O. schrieb:
> Typischerweise verschaltet man zwei
>
> (Schottky-)Dioden so, dass an die Anode der ersten Diode der Plus des
>
> Netzteils, an die Anode der zweiten Diode der Plus der Batterie
>
> angeschlossen ist. Die Kathoden der Dioden werden verbunden und mit dem
>
> Plus-Eingang der Schaltung verbunden. Minus von Netzteil, Batterie und
>
> Schaltung werden verbunden.
Kommen mir bekannt vor müsste ich noch welche von da haben oder müssen 
das irgendwelche besonderen sein.

Bernd O. schrieb:
> Die Spannung der Batterie sollte so gewählt werden, dass sie knapp
>
> niedriger ist als die Spannung des Netzteils. In Deinem Fall also
>
> vermutlich vier oder fünf Zellen, was dann bei vollen Batterien 6 V bzw.
>
> 7,5 V ergibt. Aber selbst 7,5 V wären nicht kritisch. Die Batterien
>
> würden aber leicht entladen werden bis sie das Niveau des Netzteils
>
> haben.

Ok dann kann ich 5 1,5VAA Batterien nehmen und die Spannung des Netzteil 
auf ca 8V stellen es müssen mindestens schon 7V sein sonst muckt sich 
überhaupt nichts.

Autor: Bernd O. (bitshifter)
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Christian schrieb:
> Ok dann kann ich 5 1,5VAA Batterien nehmen und die Spannung des Netzteil
> auf ca 8V stellen es müssen mindestens schon 7V sein sonst muckt sich
> überhaupt nichts.
Das klingt sehr nach einem klassischen (preiswerten) 7805 Linearregler 
in der Schaltung. Wenn Du die Schaltung kennst bzw. dich traust, dann 
tausche den gegen einen Low-Drop-Spannungsregler aus, dann sparst Du 
etwas Energie und kommst gut mit 5 Zellen hin.

Wenn die Schaltung so bleiben soll wie sie ist, dann sollte noch eine 
weiter Zelle verwendet werden, also 6 Zellen, was dann 9V 
Batteriespannung ergibt (oder ein 9V-Block). Das Netzteil sollte dann 
auf 9V einstellt werden. Optimalerweise auch etwas mehr, beispielsweise 
9,1 V (wenn möglich - ist aber kein Muss, 9V gehen auch).

Mit 5 Zellen (7,5 V) und einer Diode in Reihe wäre die Spannung für die 
Schaltung viel zu nahe bzw. je nach Strom sogar schon unter den 
kritischen 7V-Schwelle.

Gruß,
Bernd

Autor: Christian (Gast)
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Super Danke,

dann teste ich es mal mit 9 Volt hoffentlich wird dann nicht dieser 
kleine Kühlkörper der die überschüssige Energie verbräd zu warm. Und 
sonst tausch ich wie du schon sagtest den Linearregler.
Gruß
Christian

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