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Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik µC im Auto betreiben


Autor: Jörg (Gast)
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Hallo,

ich versuche mich gerade an den ersten elektrischen gehversuche und 
dachte ich fange erstmal bei der Spannungsversorgung an. Ich habe mir 
einen Mega32 ausgesucht der für den Anfang ausreichen sollte! Nun bitte 
ich, dass sich jemand mal den ersten teil ansieht.

Es sollen für den anjafng nur ein paar Led´s sein die auf Kommando 
Leuchten/blinken.

LG
Jörg aus niergendwo

Autor: Michael H* (Gast)
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http://www.dse-faq.elektronik-kompendium.de/dse-faq.htm#F.23
willst du den mega bei 3v3 oder 5V betreiben? wozu der adc an 5V?

Autor: Niels Hüsken (monarch35)
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Der LF33CV kann laut datenblatt 16V verkraften. Wozu also der 7805? Und 
was möchtest du mit dem adc0 eigentlich messen?

Autor: Frank Lorenzen (florenzen)
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Auch wenn holli schon erklärt hat daß das so nicht gescheit funktioniert 
möchte ich der Vollständigkeit halber darauf hinweisen das der 
Gleichrichter falsch angeklemmt ist.

liebe grüße
frank

Autor: Jörg (Gast)
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Hallo,

erstmal Danke für Eure Kritik.

Ich mnöchte den µC mit 3.3V betreiben. Mit ADC0 wollte ich bei zu 
niedriger Spannung abschalten lassen. Ist ein denkfehler... Wenn ich bei 
ADC0 messe daf ich keinen Spannungsregler davor setzen. Wie kann ich das 
dann realisieren?

Ich wollte 2 Spannungsregler verwenden, dass die nicht ganz so heiss 
werden und ich evtl. den Kühlkörper weglassen kann. Oder wird das dann 
noch immer zu heiss?


LG
Jörg

Autor: Otto (Gast)
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Generell solltest Du keinen Brückengleichrichter einsetzen, denn dadurch 
ist Elektronikmasse nicht mehr gleich Schaltungsmasse.

> Wenn ich bei ADC0 messe daf ich keinen Spannungsregler davor setzen.
> Wie kann ich das dann realisieren?

U BAT über Spannungsteiler z. B. 56k / 22k

> Ich wollte 2 Spannungsregler verwenden, dass die nicht ganz so
> heiss werden und ich evtl. den Kühlkörper weglassen kann. Oder
> wird das dann noch immer zu heiss?

Du solltest die Verlustleistung gerecht aufteilen z. B. einen 7808 als 
ersten Regler verwenden


> Der LF33CV kann laut datenblatt 16V verkraften. Wozu also der 7805?

16V ist für ein 12V-Bordnetz zu wenig

Otto

Autor: Jörg (Gast)
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Ich bin gerade Mobil online, daher nur kurz.

Bis auf die Spannungsteilergeschichte habe ich alles soweit verstanden. 
Denke ich.

Wie kann ich dan ein verpolungsschutz realisieren, wenn ich keinen 
Gleichrichter verwenden sollte?

LG
Jörg

Autor: Bertram S. (bschall)
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mit einer Diode! z.B. MBRS340

Autor: Michael Lenz (hochbett)
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Hallo Jörg,

der folgende Link zeigt ein Beispiel einer Spannungsversorgung mit 
Verpolschutz:
http://www.mikrocontroller.net/attachment/40030/Sp...

Den Verpolschutz realisieren die Dioden D1 (für die positive Spannung) 
und D2 (für die negative Spannung). Im Prinzip handelt es sich hierbei 
um eine Einwegegleichrichtung. Zur Not läßt sich der Spannungsregler 
also auch mit Wechselstrom betreiben.

Die 100nF am Ausgang des 7805 wären auch bei Deiner Schaltung sicher 
sinnvoll, da sie hochfrequente Störungen abfangen und ein Schwingen 
sicher verhindern.

Ich weiß nun nicht, wie hoch die Spannungsspitzen bei der Autobatterie 
werden (z. B. beim Betrieb des Anlassers). Die bei mir eingezeichneten 
Zenerdioden D108 und D109 (5,6V) sollten diese Spitzen aber auf jeden 
Fall abfangen, selbst wenn die Kondensatoren und der Regler das nicht 
schaffen.

Manchmal siehst Du auch noch eine zusätzliche Diode, die (in 
Flußrichtung) vom Ausgang zum Eingang des 7805 eingezeichnet wird (nicht 
eingezeichnet). Diese dient zum Schutz des 7805 für den Fall, daß die 
Ausgangsspannung größer ist als die Eingangsspannung.


Gruß,
  Michael

Autor: spess53 (Gast)
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Hi

>Ich weiß nun nicht, wie hoch die Spannungsspitzen bei der Autobatterie
>werden (z. B. beim Betrieb des Anlassers).

Nur zu Information (Anhang)

MfG Spess

Autor: Michael Lenz (hochbett)
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Hallo nochmal,

>>Ich weiß nun nicht, wie hoch die Spannungsspitzen bei der Autobatterie
>>werden (z. B. beim Betrieb des Anlassers).
>
> Nur zu Information (Anhang)

wenn die Spannungsspitzen so hoch sind, würde ich ich keine 1n4148 
nehmen, sondern eine Diode mit höherer Sperrspannung.

Außerdem bietet es sich dann noch an, einen kleinen Serienwiderstand vor 
den 7805 zu schalten sowie eine Zenerdiode (12V < UZ < 32V) parallel zum 
Eingangskondensator.

Der Serienwiderstand dient zur Strombegrenzung der Zenerdiode für den 
Fall von Spannungsspitzen.



Gruß,
  Michael

Autor: spess53 (Gast)
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Hi

>Die bei mir eingezeichneten Zenerdioden D108 und D109 (5,6V) ...

Da gehört eine Suppressordiode und keine Z-Diode rein (Reichelt 
1,5KE..).

>Der Serienwiderstand dient zur Strombegrenzung der Zenerdiode ...

Kein Serienwiderstand sondern eine Drossel.

Der einfachste Weg ist das Ausschlachten eines alten 
(Kasetten)-Autoradios.
In dem (meist) schwarzen Teil an der Rückseite (das mit der Sicherung) 
ist alles drin was man braucht.

MfG Spess

Autor: pq (Gast)
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Eigentlich gehört der Schaltungsvorschlag auf Elektronik-Kompendium.de 
mal überarbeitet. Er hat sich zwar an Bastler-Bauteilen orientiert. Aber 
es ist kein Automotive Design.

Zuerst einmal sollten direkt am Eingang Keramik-Kondensatoren zwischen 
KL30/KL15 und KL31 (Masse). Diese schützen die Elektronik vor ESD und 
EMI.
Es sind 2 Keramikkondensatoren in Serie zu schalten. Zb 10nF/100V.

Die Drossel 47uH ist ok.

Dann eine Verpolschutzdiode. ZB eine GF1G oder eben 1N4007.
Eine 1N4001 kann nur 50V. Impuls 3A hat aber -150V !

Sicherung macht kein Sinn. Eine Sicherung im KFZ ist immer nur zum 
Schutz von Kabel oder Leiterbahnen zu gebrauchen. Nie zum Schutz einer 
Elektronik.

Als Spannungsregler ist ein Automotive Spannungstegler zu verwenden. 
National, Maxim, Infineon, TI, ON haben alle welche. L4949 zb.
Es muss einer sein, der je nach Einbauort von -40°C bis +85°C oder im 
Motorraum bis +125V geht.

Der 7805 kann 30V. Im Kfz sind jedoch LoadDump Impulse bis 32V/40V zu 
erwarten.


Der 220uF/35V ist in Ordnung. Er puffert die positiven Impulse. Diese 
kommen nicht bis an den Regler. Deshalb kann auf eine Suppressordiode 
verzichtet werden.

Autor: user (Gast)
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hi user/innnen

>Generell solltest Du keinen Brückengleichrichter einsetzen, denn dadurch
>ist Elektronikmasse nicht mehr gleich Schaltungsmasse.

was ist damit gemeint??

Autor: Jörg (Gast)
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So,

ich hoffe ich habe soweit alles richtig verstanden.
Nur zum Port ADC0 bin ich mir nicht ganz schlüssig wie...


LG
Jörg

Autor: spess53 (Gast)
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Hi

Die Diode muss zwischen Plus und Masse.

MfG Spess

Autor: Michael H* (Gast)
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D3 ist sinnlos, C4 zu groß.

du musst deinen adc noch wesentlich besser schützen als mit so einem 
bisschen spannungsteiler. forumssuche hilft hier.

falls du nur wissen willst, wann deine eingangsspannung weg ist, reicht 
auch eine reihenschaltung aus diode, widerstand, z-diode revers mit 
einem kleinen(!) tiefpass von der z-diode zum µC hin.

nachtrag: ich seh keine sicherung. die ist im auto pflicht!

Autor: Otto (Gast)
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"D1" sollte auch nicht die Supressordiode sein - diese muss zwischen + 
hinter einer Gleichrichterdiode und GND.

Der Spannungsteiler für den ADC sollte auf mindestens 24v 
Eingangsspannung dimensioniert sein.

Otto

Autor: Michael Lenz (hochbett)
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Hallo,

ich erklär's mal ausführlicher anhand einer "Maximalausstattung".
Dann weißt Du, worum es geht und kannst der Diskussion folgen.
Dabei betrachte ich nur die positive Versorgung.

D1
Die Diode D1 läßt den Strom nur in die Pfeilrichtung durch. Bei einer 
Verpolung fließt kein Strom.

Wichtig sind dabei zwei Dinge:
- hohe Sperrspannung (mehrere hundert Volt), damit die Diode bei kurzen 
negativen Pulsen nicht kaputtgeht
- hohe Strombelastbarkeit, damit die Diode bei kurzen positiven Pulsen 
nicht kaputtgeht.

Die 1N4007 ist geeignet und bei Reichelt erhältlich.

R1
R1 dient bei hohen positiven Eingangsspannungen zur Strombegrenzung. 
Andererseits fließt der gesamte vom µC benutzte Strom durch R1 und führt 
zu Verlustleistung. Daher läßt man R1 auch gerne weg und verwendet 
anstelle dessen L1.
Je höher der Wert, umso höher die Verlustleistung im Normalbetrieb (umso 
geringer die Verlustleistung bei Spannungsspitzen).

L1
kann bei kurzen Pulsen auch den Strom begrenzen. Je niedriger die 
Frequenz der Störung aber ist, umso geringer ist der Schutz.

D3
wird ab der Spannung 15V leitfähig und verhindert, daß die 
Eingangsspannung des 7805 über 15V steigt. Zur Strombegrenzung dienen R1 
bzw. L1. Eine TVS-Diode als D3 verträgt höhere Ströme als eine 
Standard-Zenerdiode, gleicht ihr in der Funktion aber im wesentlichen.

C100 und C3
glätten die Eingangsspannung.

D7
verhindert, daß die Ausgangsspannung größer als die Eingangsspannung 
wird. Das schützt den 7805.

*C1/C2*
glättet die Ausgangsspannung und verhindern das Schwingen des 7805.

D4
verhindert kurze Pulse auf der Ausgangsspannung.


Gruß,
  Michael

Autor: Jörg (Gast)
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Hallo,

warum ist D8 anderstrum wie D7? Das ist mir gerade noch unklar.

Soweit so gut. Wie bekomme ich nun heraus welchen Wiederstand ich zu 
ADC0 benötige? Woher weiss ich wieviel Ampere da durch fliesst? Ohne dem 
kann ich ja schlecht den Vorwiderstand herausfinden.

LG
Jörg

Autor: Otto (Gast)
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"D2" ist falsch, die muß zwischen Masse und Plus

> Soweit so gut. Wie bekomme ich nun heraus welchen
> Wiederstand ich zu ADC0 benötige?

Wenn Du max. 20V messen möchtest, brauchst Du einen Spannungsteiler um 
aus diesen 20V Eingang max. 5V am ADC zu erzeugen.

Teile diese 20V durch 56k + 22k, so kommst Du auf ca. 0.25 mA

Am ersten Widerstand fallen dann 14,3V ab.

0,25 mA x 14,3 V sind knapp 3mW.

Otto

Autor: Otto (Gast)
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> warum ist D8 anderstrum wie D7? Das ist mir gerade noch unklar.

Weil der untere Schaltungsteil von "Schaltung.pdf" eine negative 
Spannung erzeugt.... vergiss den unteren Teil einfach.

Autor: Otto (Gast)
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> Woher weiss ich wieviel Ampere da durch fliesst? Ohne dem
> kann ich ja schlecht den Vorwiderstand herausfinden.

Falls Du damit den Eingang des ADC meinst - der ist sehr hochohmig, so 
dass Du diesen vernachlässigen kannst......

Autor: Steffen (Gast)
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Hat eigentlich bei der Schaltung.pdf die Reihenfolge auch für den 
praktischen Aufbau eine Bedeutung? Also sollte der 100µ (C3) näher an 
den Spannungswandler als der 100n (C100). Selbiges bei C2 und C1? Oder 
ist das praktisch egal?

Steffen.

Autor: Alex (Gast)
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Ich weiss, es werden mich jetzt alle zur Sau machen, aber ich schreib´s 
trotzdem.
Ich habe schon seit paar Jahren (3-4) MEHRERE µC (ca. 6-10 St.) im Auto, 
die jeden Tag laufen und auch wichtige Aufgaben erfüllen, die direct mit 
dem Auto was zu tun haben. (nicht eine komische Deckenbeleuchtung oder 
so)
und es ist noch NIE was passiert.
Als Spannungsversorgung nehme ich einfach einen 7805 Regler mit 
10µF+100n vor und 100n nach dem Regler.
KEINE Drosselspulen, keine Dioden, keine Brückengleichrichter(LOL), kein 
GARNICHTS, das ihr da alles verbaut. nur eine SMD sicherung auf der 
Platiene.
Und das Alles ganz bewusst und nicht, weil ich unqualifiziert bin.

Gruss Alex

Autor: Michael H* (Gast)
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Alex wrote:
> Ich habe schon seit paar Jahren (3-4) MEHRERE µC (ca. 6-10 St.) im Auto,
du bist so toll und weiß nicht mal, wie viele?

> und es ist noch NIE was passiert.
woher weißt du, ob nicht mal einer resettet hat?

> Platiene.
ahja, nur profis schreiben platine mit ie - jetzt hast du mich überzeugt 
^^

> Und das Alles ganz bewusst und nicht, weil ich unqualifiziert bin.
wenn du das wärst, wüsstest du es besser. schau dir doch einfach mal die 
testkriterien aus dem link aus der ersten antwort an.
bau deinen müll mal in ein andres auto ein und wunder dich.

> Gruss Alex
und hier der letzte der insgesamt neun rechtschreibfehler auf 13 zeilen. 
ne, is klar, du bist der überflieger!

Autor: Niels Hüsken (monarch35)
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Alex wrote:

> Und das Alles ganz bewusst und nicht, weil ich unqualifiziert bin.

Doch. Leider disqualifizierst du dich durch deine eigenen Aussagen 
selbst. Selbst wenn alles problemlos  funktioniert, was ich nicht 
glaube, dann nicht aus dem Grund, weil du dein Projekt auf einen 
professionellen Weg realisiert hast.

Ein Profi wäre sich nämlich bewusst, daß man im Auto vor allem durch 
Zündung und andere Geräte mit Störspitzen und HF-Einstrahlungen zu 
rechnen hat, die unbedingt aus der Betriebsspannung rauszufiltern sind, 
damit ein uc auf jedenfall Störungsfrei arbeiten kann.

Autor: Jörg (Gast)
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OK,

ich danke euch erstmal. Werde mich nun noch einige zeit durch das Forum 
stöbern...

LG
Jörg

Autor: Michael Lenz (hochbett)
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Hallo Steffen,

> Hat eigentlich bei der Schaltung.pdf die Reihenfolge auch für den
> praktischen Aufbau eine Bedeutung? Also sollte der 100µ (C3) näher an
> den Spannungswandler als der 100n (C100). Selbiges bei C2 und C1? Oder
> ist das praktisch egal?
der 100nF sollte prinzipiell näher dran.

Der Grund ist, daß seine HF-Eigenschaften nur dann zum Tragen kommen, 
wenn die Leitungsinduktivität zum Bauelement vernachlässigt werden kann. 
Ohne Berücksichtigung der Leitungsinduktivität der Zuleitungen ist ein 
100nF-Kondensator etwa bei 15MHz in Resonanz (d. h. am niederohmigsten). 
Jeder Millimeter Leiterweg setzt die Resonanzfrequenz entsprechend

f = 1/(2 pi sqrt{LC})

herunter.

In vielen Fällen wirst Du trotzdem praktisch keinen Unterschied 
erkennen, da in der Praxis bei jedem weiteren Bauelement nochmal ein 
100nF-Kondensator eingebaut wird. Für den Spannungsregler genügt es 
daher prinzipiell, wenn er nicht schwingt; das ist die eigentliche 
Gefahr beim Weglassen der 100nF beim Regler.

Nach meiner Erfahrung ist der 7905 (negative Versorgung) etwas 
empfindlicher als der 7805; dort lohnt sich dann ein besonderer Blick 
auf die Kondensatorreihenfolge.

Die Kondensatorreihenfolge ist übrigens in Schaltung.pdf nicht zu 
erkennen. Die siehst Du nur im Layout, d. h. Du würdest sie sehen, hätte 
ich sie denn angelegt ;-)


Gruß,
  Michael

Autor: Abdul K. (ehydra) Benutzerseite
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Niels Hüsken schrieb:
> Alex wrote:
>
>> Und das Alles ganz bewusst und nicht, weil ich unqualifiziert bin.
>
> Doch. Leider disqualifizierst du dich durch deine eigenen Aussagen

> Ein Profi wäre sich nämlich bewusst, daß man im Auto vor allem durch

Als Profi muß ich auch mal äußern:
Er liegt nicht ganz so falsch, wenn es ein modernes Auto mit zentralem 
Schutz ist! Überspannung, Reverse usw. werden da bereits zentral 
behandelt - damit in den einzelnen Systemen kein weiterer Schutzaufwand 
nötig ist. Billich eben.

Rechtschreibfehler haben mit dem sachlichen Inhalt nichts zu tun!


Ich würde sein Design aber etwas erweitern. Wenn man bedenkt, wieviel 
Arbeit man in so ein Projekt steckte und wieviel Aufwand eine 
Fehlersuche und Reparatur machen können.

Autor: Thomas Eckmann (Firma: Thomas Eckmann Informationst.) (thomase)
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Abdul K. schrieb:
> Als Profi muß ich auch mal äußern:

Hast du mitten in der Nacht nichts besseres zu tun, als 3 Jahre alte 
Threads zu kommentieren?

mfg.

Autor: Klaus (Gast)
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Thomas Eckmann schrieb:
> Hast du mitten in der Nacht nichts besseres zu tun, als 3 Jahre alte
> Threads zu kommentieren?

Lass ihn, er ist Profi, er weiß schon was er tut! ;-)

Autor: Abdul K. (ehydra) Benutzerseite
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Ich wurde auf den Artikel verlinkt und da er sachlich nicht sauber war 
aber durchaus zeitlich noch relevant, habe ich das richtiggestellt. Das 
ist alles.

Nachts kann mir auch kaum einer widersprechen ;-)

Das mit dem Profi, habe ich schlicht überhört.

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