Hallo zusammen Kann mir jemand erklären, wie ich die Laufzeit eines 3.3V 0.22F Super Caps berechne? Zum Einsatz soll diese Echtzeituhr kommen: PCF8563BS (0.25uA bei 3V)
Erst brauchst du eine Spannungsdifferenz: DeltaU= Ul-Umin Ul= Spannung des geladenen Kondensators Umin= Minimal zulässige Spannung der RTCC Daraus kannst du die Ladung berechnen: Q=C*DeltaU Daraus die Laufzeit T=Q/I=C*DeltaU/I Beispiel: Der Kondensator hat 3,3V, die RTCC läuft bis 2V und braucht 0,25µA T=0,22F*(3,3V-2V)/0,25µA= 317h (13 Tage) Ich würde aber zusätzlich eine selbstentladung von 1µA annehmen. Damit wären wir bei 63h. Du siehst, die Selbstentladung des Kondensators ist dominant. Da musst du recherchieren, wie hoch die wirklich ist. Diese ist Temperaturabhängig. --> Die Laufzeit ist "bis zu" 13 Tagen (Aliexpress-Angabe) --> 2 1/2 Tage werden wohl einigermaßen zuverlässig gehen
Du nimmst die Maximalspannung auf die du deinen Kondensator auflaedst, du schaust bei welcher Minimalspannung du deine Uhr betreiben kannst. Damit fuehrst du eine Differenzbildung aus. Dann kannst du mit deinem Strom und der Kapazitaet die Zeit ausrechnen. Dabei beruecksichtigst du noch die Selbstentladung deines Kondensator bei deiner angenommenen Umgebungstemperatur! Dann wirst du entsetzt sein und vergroesserst den Kondesator und berechnest das ganze nochmal neu mit der dann groesseren Selbstentladung und wirst erstaunt sein. Und dann nimmst du vermutlich eine Batterie. :-) Olaf
Da habe ich glatt etwas vergessen: Deine Uhr hat keinen Kondensatoranschluss. Da musst du zusätzlich einiges beachten. Punkt: Die Diode hat einen Leckstrom, der ebenfalls zu berücksichtigen ist. Der macht schnell µA aus, ist also relevant. Verwende also keine Schottky-Dioden. Ideal ist so eine: https://assets.nexperia.com/documents/data-sheet/BAS45AL.pdf Aber auch die gute alte 1N4148 kann reichen. Punkt2: Der Kondensator wird hinter einer Diode nie auf 3,3V geladen werden. Realistischer ist 2,6-2,7V. Das geht in die Laufzeit ein. Denk drüber nach, ob du nicht 5V zum Laden verwenden kannst oder dergleichen.
> Die Diode hat einen Leckstrom, der ebenfalls zu berücksichtigen ist.
Ah..stimmt hatte ich ganz vergessen. Muss man im uebrigen bei der
Batterieloesung auch beachten!
Olaf
Olaf schrieb: > Dabei beruecksichtigst du noch die Selbstentladung deines Kondensator > bei deiner angenommenen Umgebungstemperatur! > Und dann nimmst du vermutlich eine Batterie. Bei mehr als Zimmertemperatur taugt so eine RTC mit externem Quarz sowieso nicht, also geht auch ein Kondensator ;) Man sollte die berechnete Zeit trotzdem zwei bis drei Mal halbieren. Erstmal braucht der PCF8563 laut meinem Datenblatt mehr als doppelt so viel Strom (auch bei 25°C) und dann hat der Kondensator nach wenigen Jahren nur noch die halbe Kapazität (bei höheren Temperaturen auch schon nach 1 Jahr). Eine nicht ganz saubere und trockene Platine (Raucheruhr?) kann mehr Leckstrom haben als der ganze Rest. Die BAV199 ist trotzdem eine beliebte Diode.
> Die BAV199 ist trotzdem eine beliebte Diode.
Ich koennte mir vorstellen das die forward voltage bei sehr kleinen
Stroemen deutlich kleiner wird. Es waere mal interessant welchen
Spannungsabfall man da beim Leckstrom des Kondesators hat.
Olaf
Olaf schrieb: > Ich koennte mir vorstellen das die forward voltage bei sehr kleinen > Stroemen deutlich kleiner wird. Ja, hat sie. Bei einer 1N4148 geht das runter bis 150-200mV.
Es ist nicht sehr geschickt, eine RTC mit einem Kondensator zu puffern. Eine CR2032 (als Beispiel) ist kostengünstiger, liefert eine stabile Spannung und kann 10 Jahre halten, sofern man keine zusätzlichen Leckströme erzeugt.
> Eine CR2032 (als Beispiel) ist kostengünstiger, liefert eine stabile
Fuehrt aber unter umstaenden zu interessanten Diskussionen bezueglich
des Entsorgungskonzeptes.
Olaf
jemand schrieb: > Beispiel: > Der Kondensator hat 3,3V, die RTCC läuft bis 2V und braucht 0,25µA > T=0,22F*(3,3V-2V)/0,25µA= 317h (13 Tage) Wenn du mal ins Datenblatt der RTC PCF8563 gucken würdest, kämest du auch auf realistische Werte. VDD darf bis auf 1.0V absinken.
Olaf schrieb: >> Eine CR2032 (als Beispiel) ist kostengünstiger, liefert eine > stabile > > Fuehrt aber unter umstaenden zu interessanten Diskussionen bezueglich > des Entsorgungskonzeptes. Ob so ein fetter Kondensator dabei besser abschneidet... Aber das heißt ja, zwecks Recycling darf man die Batterie nicht einlöten, auch wenn sie nie gewechselt werden müsste. Gut, dass ich endlich vernünftige Batteriehalter gefunden habe. Danke für den Hinweis!
Wolfgang schrieb: > jemand schrieb: >> Beispiel: >> Der Kondensator hat 3,3V, die RTCC läuft bis 2V und braucht 0,25µA >> T=0,22F*(3,3V-2V)/0,25µA= 317h (13 Tage) > > Wenn du mal ins Datenblatt der RTC PCF8563 gucken würdest, kämest du > auch auf realistische Werte. VDD darf bis auf 1.0V absinken. Wenn dir das Wort Beispiel nicht geläufig ist, könntest du es bitte hier nachlesen: https://de.wikipedia.org/wiki/Beispiel
jemand schrieb: > Wenn dir das Wort Beispiel nicht geläufig ist, könntest du es bitte hier > nachlesen: > https://de.wikipedia.org/wiki/Beispiel Die RTC hatte der TO schon festgelegt und damit auch die Mindestspannung. Wozu bringst du also ein Beispiel, dass mit dem Thema dieses Thread nichts zu tun hat?
Wow, vielen Dank für die vielen Antworten. Ich muss mich da zuerst einlesen :-)
Vielleicht wollte der TO nur wissen, ob die Uhr einen 2-minütigen Batteriewechsel überlebt? Bernd
Wolfgang schrieb: > jemand schrieb: >> Wenn dir das Wort Beispiel nicht geläufig ist, könntest du es bitte hier >> nachlesen: >> https://de.wikipedia.org/wiki/Beispiel > > Die RTC hatte der TO schon festgelegt und damit auch die > Mindestspannung. > Wozu bringst du also ein Beispiel, dass mit dem Thema dieses Thread > nichts zu tun hat? Hast du außer Gemecker auch etwas beizutragen? Wem soll das nutzen?
jemand schrieb: > Hast du außer Gemecker auch etwas beizutragen? Q = C * ΔU = I * t mit ΔU = U_0 - U-min t = C * ΔU / I
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