Hallo zusammen, ich habe mal eine Frage zur Berechnung eines Stützkondensators bei Gleichrichtung einer Rechteckspannung. Die Rechteckspannung ist eigentlich eine Gleichspannung von 17V (im Leerlauf ohne Last). Diese dient aber immer mal wieder der Datenübertragung. Ich habe ein Bild zur Veranschaulichung angehängt (Achtung: Bitdauer = 50us nicht 50ms wie im Bild!). Aus dieser Spannung möchte ich die 5V Gleichspannung für die Versorgung einens Microcontroller inkl. etwas Peripherie generieren. Das Ganze per Einweggleichrichtung, Z-Diode und Siebkondensator. Bei Einzelbitbetrachtung ist der Worst-Case wenn zwei logische 1 (= 0V) nacheinander kommen und darauf nur eine logische 0 (= 17V) folgt und danach wieder zwei logische 1 (= 0V) kommen. Ein Bit dauert 50us, es werden immer 20 Bits nacheinander übertragen. Danach herrscht für 15ms wieder Ruhe (= 17V). Dann werden die nächsten 20 Bits übertragen. Die ersten 2 Bits sind immer 1 (= 0V), die nachfolgenden immer paarweise entweder 01 oder 10. Es werden also 2 Startbits 00 und danch 9 Bitpaare übertragen (2 + 2*9 = 20 Bits). Und nun ist die Frage: Wie berechne ich die Kapazität des Siebkondensators in Abhängigkeit der Stromaufnahme der Microcontroller-Schaltung? Grüße Jürgen
Angehängte Dateien:
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Serial_Signal.jpg
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Nachdem ein Spannungsregler (7805) warscheinlich verwendet wird, sollten je mA / 1µF genügen. Das größere Problem dürfte allerdings die Belastung der Signalquelle und das damit verbundene Verschleifen der Signale sein. Hier sind wohl die größeren Schaltungsmaßnahmen zu treffen.
Hallo Hubert, danke für die schnelle Antwort. Gelten die 1µF pro 1mA auf bei Verwendung einer Stabilisierung über Z-Diode und Stützkondensator statt 7805? Grüße Jürgen
Mit Stabilisierung über Z-Diode habe ich bei µC keine gute Erfahrung gemacht, speziell wenn die Ausgänge dann auch noch etwas Strom liefern sollen. Die 1µF pro 1mA sind ein Erfahrungswert mit einem 7805. Damit liegt man bei pulsierender Eingangsspannung auf der sicheren Seite.
Hallo Hubert, was genau waren denn die negativen Auswirkungen bei deiner Schaltung mit µC und Stabilisierung der Versorgungsspannung nur über Z-Diode? So rein theoretisch treten die Probleme ja bei entsprechenden Stromschwankungen auf. Der Bereich, den so eine Z-Diode ausregeln kann ist ja relativ klein im Vergleich zu einem 7805. Ich dachte deshalb daran, die Stromaufnahme der Gesamtschaltung möglichst konstant zu halten. Grüße Jürgen
Die Spannungsquelle war nicht sauber und der Strom schwankte zwischen 15 und 45 mA. Der 2313 machte nicht reproduzierbar die eigenartigsten Dinge, obwohl die Spannung am Oszi gar nicht so schlecht aussah. Mit einem 7805 war der Spuk vorbei. Seitdem probiere ich das gar nicht mehr.
Hallo Hubert, vielen Dank für deine Erläuterung. Ich werde mir das Ganze nochmal durch den Kopf gehen lassen. Grüße Jürgen
Hmmm, sieht mir verdammt nach Digitaler Modellbahn aus ;-). Also ich würde ein R von so etwa 33-47 Ohm, gefolgt von einer Schottky-Diode in Serie nehmen und danach den Stützkondensator nach Masse. Somit wird dieser relativ langsam aufgeladen (belastet also das Signal nicht so arg), entläd sich nicht zurück über die Quelle und siebt dafür auch anständig. Bei der recht hohen Signalfrequenz dürften 100µF/25V ausreichen. Dann den 7805 mit 100nF beidseitig entkoppeln und nochmal 10µF an den 5V Ausgang. Damit sollte Dein Prozi wie ein Kätzchen schnurren ;-). Im Prozi die Fuses für BrownOut setzen und lange Einschwingzeit für den Taktgenerator wählen.
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