Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Sicherung die ab 6V den Stromkreis unterbricht


von 6VGlassicherung (Gast)


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Ausgehend aus den bekannten Glassicherungen die bei x Ampere schmelzen, 
suche ich eine Sicherung die wie die Glassicherung selber keinen Strom 
verbraucht, aber bei über 6V abschaltet bzw. den Stromkreis unterbricht.
Oder verstehe ich da was falsch und eine Glassicherung, bei der ja immer 
nur eine Ampere-Angabe vorhanden ist, würde auch hier passen?

von W.A. (Gast)


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6VGlassicherung schrieb:
> Oder verstehe ich da was falsch und eine Glassicherung, bei der ja immer
> nur eine Ampere-Angabe vorhanden ist, würde auch hier passen?

Du kannst eine kleine Elektronik einbauen, die dafür sorgt, dass bei 
Überschreitung der 6V ein kräftiger Strom fließt (crowbar), um den Draht 
in der Glassicherung zum Durchschmelzen zu bringen.

Ob deine Last mit der Vorgehensweise einverstanden wäre, hängt vom 
Problem ab.

von Sean G. (atmega318)


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Crowbar

von Axel S. (a-za-z0-9)


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6VGlassicherung schrieb:
> Ausgehend aus den bekannten Glassicherungen die bei x Ampere schmelzen,
> suche ich eine Sicherung die wie die Glassicherung selber keinen Strom
> verbraucht, aber bei über 6V abschaltet bzw. den Stromkreis unterbricht.

Beschreibe dein Problem und nicht das was du für eine Lösung hältst.

von Wolle G. (wolleg)


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@6VGlassicherung
Schildere doch mal etwas genauer, warum bei 6Volt abgeschaltet werden 
soll. (Projektbeschreibung)

von 5.5VGlassicherung (Gast)


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Problem: vier AA 1.5v, sollen nicht den PIC12F629 ("• Wide operating 
voltage range - 2.0V to 5.5V") verbrennen (ist mir glaube ich gerade 
passiert). Sehe es ist 5.5v XD (ob 6 auch geht?)

von 5.5VGlassicherung (Gast)


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Man macht 1.2v Akkus rein aber falls das die 1.5v Batterien sind (die ja 
auch bis 1.65v enthalten können, und das mal vier ist zu viel für den 
pic) soll Schaltung abschalten. Bei einer Glassicherung sieht der 
Benutzer auch am besten was und wo er was falsch gemacht hat.

von jens (Gast)


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5V LDO

von Michael (Gast)


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Bei 4 AA Batterien hast du eine Spannung
von 6,5V. Nimm 2 Dioden, dann haste deine
5V.

von 5.5v (Gast)


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> 5V LDO

> suche ich eine Sicherung die wie die Glassicherung selber keinen Strom
verbraucht

Was zieht eig. eine kleine Glassicherung? Ist was ich oben zitiert habe 
("die wie die Glassicherung selber keinen Strom
verbraucht") richtig?

> Nimm 2 Dioden
Wie meinst? Ich kenn mich da noch nicht so aus.

von Michael (Gast)


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2 Dioden in Reihe nehmen.
An jeder Diode fallen 0,7V ab. Macht
zusammen 1,4V. 6,5V - 1,4V ergibt
zusammen 5,1V. Damit läuft dann dein µC.

von W.A. (Gast)


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Michael schrieb:
> Bei 4 AA Batterien hast du eine Spannung von 6,5V. Nimm 2 Dioden, dann
> haste deine 5V.

Nimm eine Batterie weniger und einen µC, der von 3,3 bis 5V läuft.

4 Batterien mit einem LDO würde bedeuten, dass man die Batterien ab 1,3V 
wegschmeißen kann.

von 5.5v (Gast)


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>2 Dioden in Reihe nehmen.
>An jeder Diode fallen 0,7V ab. Macht
>zusammen 1,4V. 6,5V - 1,4V ergibt
>zusammen 5,1V. Damit läuft dann dein µC.

Zieht das nicht Strom? Am besten wäre wie bei so einer Glassicherung die 
ja den Strom durchleitet aber selber nicht verbraucht(?) und dann 
abschaltet statt zu laufen und Milliampere zu ziehen. Erst bei richtiger 
Spannung der Akkus (1.2*4) soll die Schaltung laufen, vorher am besten 
nichts ziehen und dann statt LDO (also statt Milliampere Verbrauch), 
abschalten und keine Milliampere ziehen.

von jens (Gast)


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Es gibt LDO's die nur 1µA brauchen. Du kannst ihn auch als 
Spannungsbegrenzung nutzen. Ein 5V LDO liefert bei 3,5V am Eingang dann 
3,3V. Oder du nimmst gleich ein 3,3V LDO.

http://www.ti.com/product/tps70950

von Matthias L. (limbachnet)


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5.5v schrieb:
> Zieht das nicht Strom? Am besten wäre wie bei so einer Glassicherung die
> ja den Strom durchleitet aber selber nicht verbraucht(?) und dann
> abschaltet statt zu laufen und Milliampere zu ziehen.

Jetzt hör doch mal auf mit deiner Glassicherung! Eine normale 
Glassicherung wird in den Stromkreis in Reihe zum Verbraucher 
geschaltet. Sie muss den Gesamtstrom aushalten und es soll möglichst 
wenig Spannung an ihr abfallen. Sie hat wegen der Reihenschaltung aber 
keine Gelegenheit, selbst "Strom zu ziehen".

Eine Glassicherung, die im Normalbetrieb nix macht und oberhalb von 6V 
durchbrennt, gibt es nicht. So etwas könnte man mit einer 
Crowbar-Schaltung bauen, wie schon in den ersten beiden Antworten 
geschrieben wurde, aber das erfordert schon wenigstens den sicheren 
Umgang mit dem ohmschen Gesetz...

von Max H. (hartl192)


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W.A. schrieb:
> und einen µC, der von 3,3 bis 5V läuft.
Er hat ja schon einen der von 2 bis 5.5V läuft

5.5v schrieb:
> Zieht das nicht Strom?
Eine Diode zieht, wie auch eine Glassicherung, von sich aus keinen 
Strom.

Wieso müssen es 4 Batterien sein? Wenn du auf 3 runter gehst hast du das 
Problem nicht mehr.

: Bearbeitet durch User
von Michael (Gast)


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Nehme mal an das er einen Batteriehalter hat,
der 4 AA Zellen aufnehmen kann. Nun denkt er
das er auch 4 einsetzen muß, weil sonst ja eine
fehlen würde.
Man kann aber auch ein Schacht vom Batteriehalter
überbrücken und ihn mit 3 AA Batterien betreiben.

von Schmunzler (Gast)


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Scheint ja mal wieder unüberwindliche Probleme zu bereiten,
so einen Wunderchip mit Strom zu versorgen.

Als weitere archaische Methode böte sich vielleicht an,
den PIC bei Überspannung per Stossmagnet
aus seiner Fassung herauszukatapultieren.

Ist dann eindeutig sichtbar, dass man was falsch gemacht hat.
Und eine neue Glassicherung muss man dann auch nicht jedesmal kaufen.

von Michael_ (Gast)


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6VGlassicherung schrieb:
> Autor:
>
>         6VGlassicherung (Gast)

5.5v schrieb:
> Autor:
>
>         5.5v (Gast)

Bist du der Gleiche?

Michael schrieb:
> Bei 4 AA Batterien hast du eine Spannung
> von 6,5V. Nimm 2 Dioden, dann haste deine
> 5V.

Bei Leerlauf hat so eine Zelle etwa 1,5V. Bei geringer Belastung sackt 
die Spannung auf 1,4-1,3V ab.
Dein Problem ist sicher ein anderes. Eine Sicherung spricht da sicher 
nicht an.

von Michael (Gast)


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Michael_ schrieb:
> Bei Leerlauf hat so eine Zelle etwa 1,5V. Bei geringer Belastung sackt
> die Spannung auf 1,4-1,3V ab.
> Dein Problem ist sicher ein anderes. Eine Sicherung spricht da sicher
> nicht an.

So ein Quatsch.
Eine Zelle hat im Leerlauf etwar 1,6V.
Bei Belastung sinkt sie auf 1,5 V ab.
Man muß sie schon sehr belasten, damit sie
auf unter 1,4V absinkt.
Wir reden hier nicht von Akkus.

von Max H. (hartl192)


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Michael schrieb:
> 2 Dioden in Reihe nehmen.
> An jeder Diode fallen 0,7V ab. Macht
> zusammen 1,4V. 6,5V - 1,4V ergibt
> zusammen 5,1V. Damit läuft dann dein µC.
Das bringt eigentlich keinen Vorteil gegenüber eine Batterie weglassen. 
Anstatt die 1.4V zu verheizen könnte man der Schaltung durch weglassen 
einer Batterie einfach 1.5V weniger geben. Bei Akkus hätte man auch noch 
den Nachteil, dass 4*1.2V-1.4V=3.2V < 3.6V=3*1.5. Mit Akkus würde man in 
den Dioden die mehr als die gesamte Energie eines Akkus verheizen.

von stefanus (Gast)


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Ich würde die niedrigere Spannung von Akkus nicht als Nachteil werten. 
Denn die Entlade-Schluss-Spannung ist bei Nickel Akkus und Alkaline 
Batterien fast identisch (ca 0,9V).

3 Akkus haben dann ebenso wie 3 Batterien 2,7 Volt.

Wie dem auch sei, der Spannungsbereich dieser Mikrocontroller ist für 
den Betrieb mit 3 Batterien/Akkus ideal, also nutze das auch so.

Wenn es unbedingt 4 Batterien/Akkussein müssen, dann mit einem linearen 
3,3V Spannungsregler.

Löse dich mal von den 5 Volt, wir leben nicht mehr in den 80ern.

von Michael (Gast)


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Mit Akkus machen Dioden natürlich keinen Sinn.
Aber er will wohl 4 Akkus nehmen, und wenn einer
aus versehen normale Batterien einlegt, dann wäre
die Spannung für den µC zu groß.
Entweder nimmt er 3 Akkus oder Batterien, oder bei 4 Batterien
eine Z-Diode, wenn nicht zuviel Strom gebraucht wird.
Weis nicht was noch dahinter hängt.

von Route_66 H. (route_66)


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Michael_ schrieb:
> Bist du der Gleiche?

Es heißt derselbe. Ein Ei gleicht zwar einem anderen, ist aber doch 
nicht dasselbe.

...und zu "6VGlassicherung" alias "5.5v":

Stell dir doch mal vor, wie soll so ein einfaches, zweipoliges 
Bauelement wie eine Glassicherung, zwischen deren Kontakten ein Draht 
eine niederohmige Verbindung herstellt wissen, welche Spannungsquelle im 
Stromkreis vorhanden ist. Die Sicherung lässt über sich einen gewissen 
Strom fließen, bis sie bei Überlastung durchbrennt. Das kann an einer 
Spannungsquelle von 1,5V DC oder auch 230V AC oder sonstwas sein. Erst 
dann hat sie zwischen ihren Kontakten einen Eindruck von der im 
Stromkreis treibenden Spannung.

von Erich (Gast)


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@Fragesteller.
Du kannst problemlos jeder Glasrohrsicherung verwenden.
Eine Glasrohrsicherung verbraucht keinen Strom, da sie in Serie zum 
Verbraucher liegt.
Somit kann in die Sicherung nur soviel Strom rein wie auch wieder 
rauskommt; das gilt bei beliebiger Sicherungsgröße und sogar bei 
defekter Sicherung.
Gruss aus dem Physikunterricht

von Michael_ (Gast)


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Die kleinste Glasrohrsicherung die mir untergekommen ist, hatte 25mA.
Und dazu einen Widerstand von etwa 100 Ohm.
Und damit sollte man einen MC schützen können?

von Hanns-Jürgen M. (yogy)


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"moderne" Lösung IMHO:  3 Zellen oder 1 LiIon Zelle mit nachgeschaltetem 
Step-Up Regler. Die gibt es fertig und als billiges Schüttgut aus 
China....

4 Zellen und Step-Down geht eher weniger, da die Entladeschlußspannung 
von Alkali-Mangan 1 V

Oder bei geringem Strombedarf: Shuntregler (Vorwiderstand und 
Zenerdiode), eie Zenerdiode benötigt jedoch einen Mindeststrom damit sie 
arbeiten kann. (Beitrag "Vorwiderstand Z-Diode")

von Route_66 H. (route_66)


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Erich schrieb:
> Eine Glasrohrsicherung verbraucht keinen Strom, da sie in Serie zum
> Verbraucher liegt.

Dafür fällt aber an ihr immer eine Spannung ab, die dann am 
Verbraucher fehlt. Je kleiner der Nennstrom, desto größer der 
Spannungsabfall.

von Axel S. (a-za-z0-9)


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Michael schrieb:
> Mit Akkus machen Dioden natürlich keinen Sinn.

Dioden ergeben in dieser Anwendung niemals einen Sinn.

Zum einen weil der Spannungsabfall an einer Diode eben nicht konstant 
0.7V ist, sondern je nach Strom schwankt. Und zwar ausgerechnet in die 
entgegengesetzte Richtung wie die Spannung an der Batterie sowieso 
schon. Wenn die Schaltung wenig Strom zieht (PIC im Sleep), dann steigt 
die Spannung an der Batterie und die Flußspannung an der Diode ist klein 
-> die Schaltung sieht viel Spannung. Und wenn die Schaltung viel Strom 
zieht, dann fällt die Batteriespannung und die Diode nimmt sich viel 
davon -> die Schaltung sieht wenig Spannung.

Und zum zweiten, weil der Spannungsabfall an den Dioden natürlich auch 
dann noch auftritt, wenn die Batterien fast leer sind und sowieso nur 
noch wenig Spannung abgeben. Dann verkürzen die Dioden am Ende noch die 
Betriebsdauer, weil man die Batterien nicht leer machen kann.

Die Lösung ist ein Spannungsregler. Und zwar, wenn man die Batterien 
möglichst weit "auslutschen" können will, einer aus der LDO (low 
dropout) Fraktion. Siehe Standardbauelemente Tabelle 
Spannungsregler

Eine https://de.wikipedia.org/wiki/Alkali-Mangan-Zelle hat neu bis zu 
1.6V (bei 1.5V Nennspannung). Aber ob 1.5V oder 1.6V ist egal, weil 4 
Stück davon in jedem Fall mehr als die 5.5V ergeben die der PIC 
maximal verträgt. Betreiben würde man ihn mit einer niedrigeren 
Spannung. 5V wären ein typischer Wert. 3.3V ein anderer. Wenn man einen 
LDO mit einstellbarer Spannung nimmt, kann man sich die Zielspannung 
innerhalb gewisser Grenzen aussuchen.

Eine Alkali-Mangan-Zelle hat eine Entladeschlußspannung von ca. 0.9V.
4 Stück in Reihe mithin 3.6V. Wenn man auf 3.3V nach dem Spannungsregler 
kommen will, paßt das also. Wenn man 5V einstellen würde, dann würde das 
nur bis zu einer Batteriespannung von ca. 1.3V klappen (4*1.3V = 5.2V). 
Wenn die Batteriespannung weiter fällt, dann fällt auch die Spannung 
nach dem Spannungsregler. Und zwar immer um 0.1..0.2V unter die 
Batteriespannung (die Differenz "verbraucht" der LDO selber).


XL

von Falk B. (falk)


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von Mike (Gast)


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Axel Schwenke schrieb:
> Die Lösung ist ein Spannungsregler. Und zwar, wenn man die Batterien
> möglichst weit "auslutschen" können will, einer aus der LDO (low
> dropout) Fraktion

Ausgelutscht bekommt man die Batterie nur mit einem Schaltwandler, 
sofern man Wert auf stabile Ausgangsspannung legt und die Restspannung 
bei frischer Batterie nicht einfach verheizen möchte. Man muss 
allerdings gegenrechnen, ob der Wirkungsgrad des Schaltwandler über die 
Batterielebensdauer besser ist, als die Heizerei des LDO.

von 5v (Gast)


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Danke für die zahlreichen Antworten.

Die Schaltung arbeitet bis ca. 4.3v stabil.
Da müsste ich wenn die Batterien zu wenig Spannung haben ja schon wieder 
hoch transformieren?

Gibt es eig. ein Bauteil welches wenn die Spannung der Batterien unter 
4.3v fällt hoch transformiert und wenn man neue eingelegt hat und die 
Spannung über 5.5v ist runter transformiert? Welches Bauteil kann das 
ähnlich effizient wie der oben bereits erwähnte 
http://www.ti.com/product/tps70950 aber eben in beide Richtungen? Die 
konstante Transformationspannung kann zwischen 4.3-5.5v liegen, je 
nachdem welches Bauteil sich findet welches das am besten kann.

von Schmunzler (Gast)


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5v schrieb:
> Gibt es eig. ein Bauteil welches wenn die Spannung der Batterien unter
> 4.3v fällt hoch transformiert und wenn man neue eingelegt hat und die
> Spannung über 5.5v ist runter transformiert?

Ja.
Nennt sich Sepic-Converter.

von Udo S. (urschmitt)


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Schmunzler schrieb:
> Nennt sich Sepic-Converter.

Ist aber eigentlich unnötig, einfacher macht man sich das Leben, wenn 
man die Batterispannung so wählt, daß sie immer über oder immer unter 
der benötigten liegt und dann entweder einen Step Down oder Step up 
Wandler benutzt.
Bei dem TO würde z.B. eine Litiumzelle mit einem Step up gehen.

: Bearbeitet durch User
von Axel S. (a-za-z0-9)


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Udo Schmitt schrieb:
> Schmunzler schrieb:
>> Nennt sich Sepic-Converter.
>
> Ist aber eigentlich unnötig, einfacher macht man sich das Leben, wenn
> man die Batterispannung so wählt, daß sie immer über oder immer unter
> der benötigten liegt und dann entweder einen Step Down oder Step up
> Wandler benutzt.

Full ACK

> Bei dem TO würde z.B. eine Litiumzelle mit einem Step up gehen.

Oder zwei Alkali-Zellen. Steht aber auch alles in dem Artikel den Falk 
weiter oben verlinkt hat.


XL

von W.A. (Gast)


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5v schrieb:
> Welches Bauteil kann das ähnlich effizient wie der oben bereits erwähnte
> http://www.ti.com/product/tps70950 aber eben in beide Richtungen?

Der verbrät überschüssige Spannung mit dem selben Strom, den der 
Verbraucher zieht und heizt damit die Umwelt.
Das kann allenfalls über die Gesamtlebensdauer der Batterie effizienter 
als andere Methoden sein und das müßte man nachmessen/-rechnen.

von Schmunzler (Gast)


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Axel Schwenke schrieb:
> Full ACK

Auch Full ACK!
Seine Frage war jedoch, ob es so etwas gibt,
nicht, ob so etwas hier angemessen wäre.

von J. A. (gajk)


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Nimmt man da nicht ne Z-Diode?

von Harald W. (wilhelms)


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Michael schrieb:

> Man kann aber auch ein Schacht vom Batteriehalter
> überbrücken

z.B. mit einem Stück 15mm-Rundholz, in das man auf beiden Seiten
eine Messing-Resszwecke steckt. Beide Reisszwecken müssen dann
nur noch mit einem Stückchen Draht verbunden werden, und schon
hat man einen "Batterie-Dummie". :-)
Gruss
Harald

von Falk B. (falk)


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@ J. Ad. (gajk)

>Nimmt man da nicht ne Z-Diode?

Nö, denn die würde ja die frischen Batterien nahezu kurzschließen. Diese 
Methode wäre etwas russisch ;-)

von Der Rächer der Transistormorde (Gast)


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5.5VGlassicherung schrieb:
> Problem: vier AA 1.5v, sollen nicht den PIC12F629 ("• Wide operating
> voltage range - 2.0V to 5.5V") verbrennen (ist mir glaube ich gerade
> passiert). Sehe es ist 5.5v XD (ob 6 auch geht?)

Pic's sind robust, der Hersteller garantiert dir lt Datenblatt:

12.0 ELECTRICAL SPECIFICATIONS
Absolute Maximum Ratings
Ambient temperature under bias -40 to +125°C
Voltage on VDD with respect to VSS  -0.3 to +6.5V

So lange du das nicht über oder unterschreitest geht er nicht er nicht 
kaputt (Da ist nach meiner Erfahrung nach oben auch noch Luft).

Da die Batterien 1,6V Leerlaufspannung haben und 4 x 1,6 bei mir 6,4 
Volt ergeben hast du den Pic vermutlich durch Verpolung gebraten.


Der Betrieb ist ab 5Volt garantiert, wenn deine Schaltung 5 Volt braucht 
und du 4 Batterien hast dann versorgst du den Pic einfach mit Anzapfung 
zwischen Batterie 3 und 4.  Musst nur aufpassen wg. evtl. Überspannung 
an den Ports.

Da er bis 2,4 Volt noch arbeitetet sind die Batterien dann auf 0,8V pro 
Zelle runter. Ohne ein einziges zusätzliches Bauteil.

Vielleicht kann man die 4. Zelle noch über ne Schottky Dioden Mimik 
ankoppeln, das ist aber nur ne Idee.

von 4x1.5V (Gast)


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Der Rächer der Transistormorde (Gast),
das ist mittlerweile auch meine Vermutung. Ich hatte vorher etwas 
anderes angeschlossen gehabt und evtl. ist mir dabei ein Fehler passiert 
(zu viel Volt kurzweise oder Verpolung). Ich werde nochmal 4x1.5V ohne 
ein zusätzliches Bauteil testen.

>Da er bis 2,4 Volt noch arbeitetet sind die Batterien dann auf 0,8V pro
>Zelle runter. Ohne ein einziges zusätzliches Bauteil.
Umso mehr ein Grund, aber die Schaltung arbeitet wie schon gesagt nur 
bis ca. 4,3V stabil: Wahrscheinlich dann ein Step-Up (wie auch andere 
schon mit full ACK bestätigt haben -- nur ein Bauteil)

Danke! (suche dann als nächstes effizienten Step-up mit geringem 
Eigenverbrauch)

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