Vorweg muss ich sagen, dass ich in der Materie noch nicht viel Ahnung habe und mit gerade etwas einarbeite.
Ich habe einen Buck Converter, der von einem 2S-Lipo (7,4V) mit Strom versorgt wird. Der Converter ist standardmäßig aktiv und kann ausgeschaltet werden, indem ein EN-Pin auf GND gezogen wird (der Pin hat einen internen Pullup).
Ich möchte nun den Converter ausschalten (den EN-Pin auf GND ziehen), wenn die Akkuspannung unter 6,4V fällt und (wieder) einschalten, wenn die Akkuspannung über 7V liegt,
Dazu habe ich mir einen TL431 hergenommen und die Referenzspannung über Widerstände (33k und 18k) so eingestellt, wie ich es brauche (und die Hysterese über einen weiteren Widerstand (180k) hinter einem PNP-Transistor). So weit funktioniert das auch wie gewünscht. Wenn die Spannung über 7V liegt, ist der Transistor geschlossen und der TL431 schaltet erst, wenn die Spannung unter 6,4V fällt und öffnet damit den Transistor. In die andere Richtung schaltet der TL431 dann erst wieder bei 7V (weil der Hysterese-Widerstand getrennt ist) und der Transistor wird wieder geschlossen. So weit so gut, nun möchte ich aber quasi immer, wenn der Transistor geöffnet ist, den erwähnten EN-Pin auf GND ziehen. Das bekomme ich irgendwie nicht hin ohne die bisherige Schaltung (die Hysterese) zu beeinflussen.
Ich möchte nun den Converter ausschalten (den EN-Pin auf GND ziehen),
wenn die Akkuspannung unter 6,4V fällt und (wieder) einschalten, wenn
die Akkuspannung über 7V liegt,
Ich vermute mal Du möchtest damit einen Unterspannungsschutz implementieren, korrekt?
Achte auf den Eigenverbrauch vom TL431: der braucht 1 mA wenn er durchschaltet und etwas weniger kurz davor. Das halte ich bei nem Akku für keine so gute Idee.
Schau mal statt dessen nach ICL7665. Der braucht nur 3µA typ. und ist damit für Akkus viel besser geeignet.
Wahrscheinlich kann dein unbekannter DCDC mit einem passend dimensionierten Spannungsteiler alein bereits die Unterspannungserkennung realisieren. Was sagt das Datenblatt/Appnote?
Wahrscheinlich kann dein unbekannter DCDC mit einem passend
dimensionierten Spannungsteiler alein bereits die
Unterspannungserkennung realisieren. Was sagt das Datenblatt/Appnote?
Da gibt es solche und solche, "Wahrscheinlich" wäre mir daher als Formulierung zu viel.
Bei manchen ist die Schwellspannung fürs Enable oder UVLO derart schwamming spezifiziert dass man das nicht ohne zusätzlichen Komparator für ne derartige Schaltung brauchen kann.
Bei anderen Modellen hat man dagegen z.B. +-100 mV Toleranz über die gesamte Temperatur fürs Enable garantiert, außerdem einen definierten Leckstrom und dann kann man das direkt mit Spannungsteiler verwenden.
Ich vermute mal Du möchtest damit einen Unterspannungsschutz
implementieren, korrekt?
Genau, richtig.
Schau mal statt dessen nach ICL7665. Der braucht nur 3µA typ. und ist
damit für Akkus viel besser geeignet.
Danke, werde ich mir anschauen.
Wahrscheinlich kann dein unbekannter DCDC mit einem passend
dimensionierten Spannungsteiler alein bereits die
Unterspannungserkennung realisieren. Was sagt das Datenblatt/Appnote?
Der unbekannte DCDC ist ein TPS54331DR. Theoretisch geht das, aber wenn ich das Datenblatt richtig verstehe, nur wenn zwischen Ausgangsspannung und Schwellwerten mindestens 2V liegen. Bei mir ist das weniger und ich habe es nicht sauber hinbekommen.
Achte auf den Eigenverbrauch vom TL431: der braucht 1 mA wenn er
durchschaltet und etwas weniger kurz davor. Das halte ich bei nem Akku
für keine so gute Idee.
Der TL431 schaltet aber durch, wenn die Spannung des Akkus hoch ist. Er öffnet bei Unterspannung mit einem Reststrom von unter 1µA. M.E. reicht ein einfacher Inverter für den EN Pin. Von da kann man noch einen Hysteresewiderstand zum ADJ Eingang zurückführen.
Der TL431 schaltet aber durch, wenn die Spannung des Akkus hoch ist.
ja.
Er
öffnet bei Unterspannung mit einem Reststrom von unter 1µA.
Da habe ich aber etwas anderes in Erinnerung: die 1µA können stimmen wenn die Spannung deutlich unterhalb der Schwellwert-Spannung liegt. Aber sobald Du mit der Spannung nah (so vielleicht 100 oder 200 mV) an die Schwellwert-Spannung herankommst, geht der Stromverbrauch deutlich hoch.
Und beim Akku-Unterspannungsschutz wird die Spannung ja eben dauerhaft genau in diesem Bereich kurz unterhalb der Schwellwert-Spannung liegen.
Da habe ich aber etwas anderes in Erinnerung: die 1µA können stimmen
wenn die Spannung deutlich unterhalb der Schwellwert-Spannung liegt.
Aber sobald Du mit der Spannung nah (so vielleicht 100 oder 200 mV) an
die Schwellwert-Spannung herankommst, geht der Stromverbrauch deutlich
hoch.
Schau mal statt dessen nach ICL7665. Der braucht nur 3µA typ. und ist
damit für Akkus viel besser geeignet.
Hier gab es eine ähnliche Anforderung, für die Laberkopp einen Aufbau mit dem ICL7665 vorgeschlagen hatte. Die kann Mark als Basis eines Aufbaus nutzen und ggfs. den zweiten Zweig mit der blinkenden LED weglassen:
Aber sobald Du mit der Spannung nah (so vielleicht 100 oder 200 mV) an
die Schwellwert-Spannung herankommst, geht der Stromverbrauch deutlich
hoch.
Ohne Hysterese gaht sowas sowieso nicht, dann dann gibts es unruhiges Hin- und Herschalten der Anordnung. Man kann hier mit einem Widerstand zwischen dem EN Pin und dem ADJ Eingang des TL431 eine Hysterese einbauen, denn die Polarität passt nach dem Inverter.
Ich möchte allerdings noch auf eine komplett andere Möglichkeit hinweisen, vlt gefällt sie Dir:
Für solche Zwecke nehme ich mittlerweile gerne den ATTiny816 (ATTiny8xx, nicht zu verwechseln mit der altbekannten ATTiny-Reihe). Der ist mit <1€ oft günstiger als Speziallösungen, nur 1 Pin zum Programmieren notwendig (macht das Konzept schlank), mittels Arduino sehr schnell umsetzbare Lösungen, low-power, viele interne Referenzen, LEDs ansteuern, usw. Das Schöne daran ist, dass man eben typische Problemchen in Software lösen kann. So z.B. das Problem mit dem Rückpendeln der Akkuspannung nach Abschaltung, welches mit üblichen Hysteresen von analogen Schaltungen nur schwerlich handelbar ist. Dank EEPROM kann man so z.B. bei Unterspannung abschalten, sich diesen Zustand merken und nur dann wieder einschalten, wenn angemessen nachgeladen wurde bzw. ein neuer Akku eingelegt wurde.
Natürlich, in diesem Falle käme noch ein Micropower-LDO dazu (z.B. MCP1703). Bei nur einem Akku könnte so ein ATTiny dank Weitbereichsversorgung direkt dran.
Für solche Zwecke nehme ich mittlerweile gerne den ATTiny816
Klingt nicht schlecht: Der würde die allermeiste Zeit im Standby-Modus mit aktiver RTC & SRAM-Erhalt laufen. Verbrauch typ. 0,7µA. Dann vielleicht einmal die Minute kurz aufwachen, ein paar ADC-Samples machen und wieder einschlafen.
Natürlich, in diesem Falle käme noch ein Micropower-LDO dazu (z.B.
MCP1703).
Der braucht 2µA. Mehr als das doppelte des schlafenden Tinys. Unschön.
Auf die schnelle hab ich den TI TPS70933 gefunden, der bräuchte nur so um die typ. 1,3µA. Vielleicht gibt es aber noch bessere.
Der braucht 2µA. Mehr als das doppelte des schlafenden Tinys. Unschön.
Unschön, aber total egal, da LiPos überwacht werden sollen, die sowieso mindestens alle paar Monate aufgeladen werden müssen. Bei Li-Primärzellen. die 10 Jahre halten sollen, würde man das anders bewerten.
Der braucht 2µA. Mehr als das doppelte des schlafenden Tinys. Unschön.
Unschön, aber total egal, da LiPos überwacht werden sollen, die sowieso
mindestens alle paar Monate aufgeladen werden müssen. Bei
Li-Primärzellen. die 10 Jahre halten sollen, würde man das anders
bewerten.
Quatsch, ordentliche Li-Akkus haben kaum mehr Selbstentladung als Primärzellen.
Der TL431 ist fehl am Platze, was bereits erklärt wurde. Eien µC einsetzen zu wollen, zeigt Unverständnis der Anforderung, aber wer nur einen Hammer kennt ...
Erkennen der Endspannung und Freigabe nach Laden ist genau das, wofür der ICL7665 erfunden wurde.
Der Starter hat ganze zwei Beiträge erzeugt, mal wieder erfolgreich einen Müllthread erzeugt!
Der braucht 2µA. Mehr als das doppelte des schlafenden Tinys. Unschön.
Unschön, aber total egal, da LiPos überwacht werden sollen, die sowieso
mindestens alle paar Monate aufgeladen werden müssen. Bei
Li-Primärzellen. die 10 Jahre halten sollen, würde man das anders
bewerten.
Wahrscheinlich benutzt Du nur das Billigste vom Billigen. Meine Li-Akkus jedenfalls haben übers Jahr vielleicht gerade mal ein oder zwei Zehntel Verlust. Und das auch noch mit einem BMS dran, welches üblicherweise ja auch paar Strömlinge zieht. Ok, auf 4,2V vollgeladen geht es die ersten eins/zwei Monate rel. schnell um ein/zwei Zehntel runter (weil das BMS in der Region noch paar µ zieht). Aber dann um die 4V abwärts isses sehr stabil ...
Ich mache mir jedenfalls übers Jahr keine Sorgen, dass die Akkus zwischenzeitlich ihr Leben verlieren ...
Wahrscheinlich benutzt Du nur das Billigste vom Billigen. Meine Li-Akkus
jedenfalls haben übers Jahr vielleicht gerade mal ein oder zwei Zehntel
Verlust.
ICH benutze ordentliche Ware. Du hast Leseprobleme und bist zu dämlich, sinnvoll zu Quoten (und nicht nur dazu). Damit unterstellst Du mir eine Behauptung, die ich nicht getroffen habe!
Der TL431 ist fehl am Platze, was bereits erklärt wurde. Eien µC
einsetzen zu wollen, zeigt Unverständnis der Anforderung, aber wer nur
einen Hammer kennt ...
Ich denke, ich weiß schon, was er vor hat und kenne die damit verbundenen Problemchen (eines davon erwähnte ich). Was hier immer wieder auffällt, das Du definieren möchtest, was einzig gut und richtig ist und andere Meinungen entsprechend abkanzelst. Ich weiß, werden wir nicht ändern, nerven tut es schon.
Erkennen der Endspannung und Freigabe nach Laden ist genau das, wofür
der ICL7665 erfunden wurde.
Dafür wurde er NICHT erfunden, wenn auch gelegentlich dafür genutzt. Ein simpler Comparator löst die Minimalanforderung, auf Dauer braucht man erfahrungsgemäß doch etwas mehr.
Screenshot_2025-04-16_185130.png
(27 KB)
