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Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Automatischer "Netz - Akku" umschlater?


Autor: ipirk (Gast)
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Hallo!

Ich will eine Schaltung durchgehend mit Spannung versorgen (Atmega32).
Hauptsächlich wird sie übers 230V Netz mit 5,7V versorgt. Wenn nun aber 
Stromausfall ist, soll die Schaltung sofort auf Akkubetrieb umschalten.

Wie kann man das am gescheitesten Realisieren??
Ich weis, mit 2 Dioden könnte man das machen am leichtesten. Da ich aber 
so wenig wie möglich Spannungsabfall an dieser Schaltung haben darf, hab 
ich da an irgendwas mit FET gedacht.

Hat da jemand einen Vorschlag für mich??
MFG

Autor: GastGast (Gast)
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Ein kleines Relais? Selbstverständlich als Öffner ausgelegt, so dass es 
beim Wegfall der Netzspannung automatisch schließt und somit auf 
Batteriebetrieb umschaltet.
Das zieht zwar im Netzbetrieb minimal Strom, aber im Batteriebetrieb 
hast Du keine zusätzlichen Verluste.

Autor: ipirk (Gast)
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Das ist doch ein wenig zu langsam oder?? meine Schaltung braucht 
ca.150mA das werden die 2 100µF Elkos nicht überstehen oder??
MFG

Autor: Gues t (Gast)
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>das werden die 2 100µF Elkos nicht überstehen oder??
rechne es doch nach und erhöhe die Kapazität entsprechend.

Autor: Redegle (Gast)
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Ist die Akkuladestation fest integriert?

Dann würde ich die Schaltung dauernd an dem Akku hängen lassen und den 
Akku ständig nachladen. Also so, dass die Ladestation deine Schaltung 
mit Strom versorgt. Der Strom würde quasi am Akku vorbei zu deiner 
Schaltung fließen.

Autor: Gastöldkvnoöpkf (Gast)
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Die Elkos werden es ueberstehen. Warum sollten sie es nicht?

Gast

Autor: ipirk (Gast)
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Mit "Überstehen" meinte ich das die Elkos die Spannung während des 
Umschaltens aufrecht erhalten können.

Es werden normale 1,5V Baterien verwendet - also nix mit Ladeschaltung.

Hab mir mal diese Schaltung ausgedacht.

Autor: Gues (Gast)
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Überleg mal weiter, was passiert z.B. bei Netzausfall mit deiner 
Schaltung?

Autor: Valentin Buck (nitnelav) Benutzerseite
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Also wie da oben geht es auf keinen Fall.
Und auch ein MOSFET hat einen Stromabfall.
Sind ja auch Dioden(o.a.) drin.

Die alternative mit dem Relais ist wirklich die stromsparendste, was das 
angeht.
Und sonst?
P-Channel Mosfet, mit Pulldown an Batterie-GND und Pullup an 
Netzteilspannung, jeweils über 1-10kOhm.
Und jetzt brauchst du nur nich einen Mosfet...
Valentin

Autor: ipirk (Gast)
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OOOOPS - hab doch glat ne Diode vergessen!!!

Diese Diode darf sein, weil meine Schaltung eine Untere Grenzspannung 
von 4,8V hat.

Hier ein neuer Schaltplan:

Autor: ipirk (Gast)
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Der FET (UPA1856) ist ein Logik fet und hat ein Rds(on) von 52mR bei - 
Vgs = -2,7V und Id= -2,5A. Ich glaub schon, das der weniger 
Spannungsabfall hat also eine Diode mit 0,7V Spannungsabfall in 
Durchlassrichtung.
MFG

Autor: Holger S. (strabe)
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I=Q/t : Q=C*U

Autor: ipirk (Gast)
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Was meinst du damit??

Autor: Holger S. (strabe)
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naja, wenn Du wissen möchtest, ob die Kapazität deiner Kondensatoren 
ausreicht die spannungslose Zeit zu überbrücken, kannst Du das 
ausrechnen. Sollte nur 'n Denkanstoß sein...

Gruß Strabe

Autor: Rangi Jones (rangi)
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Ich wuerde empfehlen einen FET "IRLML 5203" zu verwenden. Ich hab das 
selbe schonmal probiert und hat super funktioniert. Der schaltet bis zu 
1A und also SOT23 passt der fast ueberall mit dazwischen. Bis vor kurzem 
gabs den noch bei Reichelt. Er schaltet bei ca. -3V Gatespannung schon 
durch.
Den OPV wuerde ich weglassen. Einfach den Mittelabgriff vom Poti auf das 
Gate klemmen.
Wenn der Platz und Aufwand es jedoch zulässt, dann ist der OPV schon 
sinnvoll.

Autor: ipirk (Gast)
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Aso - ok bei meiner Schaltung (bei der ich nicht weis ob meine 
Überlegungen richtig sind) kann man ja fast sagen, das da keine 
Schaltzeiten entstehen.

Hab mir das mit dem Relais mal durchgedacht:
Ich hab ein 5V Relais gefunden, das eine Schaltzeit von 1ms (inkl. 
Prellen) hat.
Das heist das, wenn die Spannung unter 2,5V fällt (Auslassspannung) dann 
braucht das Relais noch ca. 1ms bis es ausgeschaltet ist und die Akku 
Spannung aufs System schaltet.
Der Spannungsabfall von 5,7V auf 2,5V bie IL = 200mA geschieht ca in 1s.
Das würde dann bedeuten das ich KA ?? 0,5F Kondensator brauche.

MFG

Autor: Holger S. (strabe)
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was macht denn Deine Schaltung, wenn der Akku sich gerade so wieder über 
die Schaltschwelle aufgeladen hat? Wird mitunter ein lustiges hin+her.
Gruß Strabe

Autor: Frank501 (Gast)
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auch ich würde wegen des kleinsten Aufwandes zu einem Relais tendieren. 
Die paar µsec bis der Kontakt des Relais umgeschaltet hat kann man 
locker mit 470µF(daumenpeilung) vor dem dem Stabi überbrücken.
Das braucht wesentlich weniger Platinenfläche als die Lösung mit Fet, OP 
und Hühnerfutter.

Frank

Autor: ipirk (Gast)
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@ Rangi Jones - bist du dir sicher das diese Schaltung 100% funzt, weil 
sie wird auf ne größere PCB geätzt. und da möchte ich nacher nicht wider 
rumschnitze anfangen.
MFG

Autor: Holger S. (strabe)
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Jetzt ich Aso, ich dachte Deine Schaltung wird Standardmäßig vom Akku 
versorgt und würde dann bei Unterschreiten der Grenze über Netz 
versorgt.

Autor: ipirk (Gast)
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@ Holger S. - der Akku hat ja mit der ganzen Vergleicherei nichts zu 
tun, der wird lediglich durchgeschaltet oder nicht. Am vergleichen ist 
nur +3,3V und die 5,7V vom Trafo beteidigt.
MFG

Autor: ipirk (Gast)
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aso nein vom Netztrafo!

Autor: Holger S. (strabe)
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jou, schon klar

Autor: Holger S. (strabe)
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ich würde aber ggf. noch eine Z-Diode parallel zum Poti hängen und einen 
Vorwiderstand davor, damit Spannungs"schwankungen" keine 
berücksichtigung finden. Gruß Strabe

Autor: Wayne Monga (vibra)
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moin

da gibt es so schöne Sachen wie den TL499A zBsp. Schalt + Linearregler 
in einem Gehäuse.
http://www.ti.com

mfg

Autor: Rangi Jones (rangi)
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Ja, mit OPV funktionierts.
Du solltet noch einen Mittkoppelwiderstand (ca. 20 bis 50 mal so gross 
wie der Poti) einbauen. Vom Ausgang des OPV zum "+" Eingang. Dadurch 
erreichst du eine Hysteresis und vermeidest dadurch ein mögliches 
Schwingen im Umschaltpunkt. Ausserdem sollte der OPV noch einen 100n 
Kondensator direkt an die Versorgung bekommen.
Desweiteren sollte der 3.3V noch entkoppelt werden. Also ca. 1K-Ohm und 
100n gegen GND. Falls es Spitzen auf der Betriebsspanngung gibt, kann es 
so zu einem Aufschwingen führen.

Zum Thema "einfache" Schaltung ohne OPV: Korrekt isses nicht, da der FET 
"langsam" durch den Schaltbereich geführt wird. Praktisch geht es aber, 
da sich bei richtiger Einstellung des Potis die Ströme von Netzteil und 
Batterie addieren.
Wenn du sicher gehen willst, dann probier es besser aus. Ich hab meine 
Schaltung leider schon abgerissen, sonst haette ich es mit dienen 
Parametern mal schnell getestet.

Autor: Rangi Jones (rangi)
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@holger: Z-Diode? was soll denn der Mist? es geht doch drum die 
Eingangsspannung zu messen !!! und nicht sie zu unterdrücken.

Autor: ipirk (Gast)
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@  Rangi Jones:

Meintest du so??
MFG

Autor: Holger S. (strabe)
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@rangi :
sollte die Eingangsspannung schwanken ( was sie im Regelfall auch tut ), 
wird die mit dem Poto eingestellte Schaltschwelle mit jeder Schwankung 
dazu führen, dass der OP seinen Schaltzustand ändert, oder nicht ?
Gruß Strabe

Autor: Wayne Monga (vibra)
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Anstatt Mosfet würde auch ne Schotky Diode reichen ;) und parallel dazu 
einen Widerstand der den Ladestrom für den Accu bereitstellt. Der müsste 
dann für ca. 1/20 C dimensioniert sein, damit dein Accu dauernd geladen 
aber nicht überladen wird .
Wieso eigentlich 5,7 Volt vom Netzteil?

Autor: Paul (Gast)
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ltc4414 wäre ein kandidat der macht was Du willst..
power path controller  ideal diode  o-ring controller sind stichworte

Autor: Rangi Jones (rangi)
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@ipirk: ja, sollte so funktionieren.

@Wayne Monga: siehe oben - es werden batterien verwendet ! keine Ladung

@Holger S.: naja, es kann doch ruhig (und sollte auch) ganz kurzzeitig 
umschalten falls die versorgung ausfällt. das is ja der sinn der 
schaltung.

allerdings muss ich auch anmerken:
die lösung mit einfach 2 dioden steht eigentlich nix entgegen. das ist 
idiotensicher, einfach und billig. verwende einfach eine schottky diode 
für den strompfad aus dem netzteil. die haben nur ca. 0,3V 
spannungsabfall. als typ empfehle ich die "SS14". macht 5,4V  (5,7V - 
0,3V).
für die batterien nimm eine normale diode und eine schottky diode in 
reihe , macht 5V (6V - 0,7V - 0,3V) von den batterien.

und wenns noch extremer gehen soll, dann kannst du den 
festspannungsregler noch durch einen lowest-drop spannungsregler 
ersetzen. z.b. der "ZLDO 330" arbeitet schon ab 3,4 bis 3,5V 
eingangsspanng. dafuer kannste dann auch 2 normale dioden verwenden.

Autor: Wayne Monga (vibra)
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>soll die Schaltung sofort auf Akkubetrieb umschalten.<

im Schaltbild steht auch accu ;)
woher soll man da wissen das Bateriebetrieb vorgesehen ist !

Autor: Rangi Jones (rangi)
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@Wayne Monga: hm, stimmt natuerlich - hab nur das oben gelesen und 
garnicht mehr da drauf geguckt
@ipirk: akku (5 * 1,2V) oder batterie (4 * 1,5V)?

Autor: Michael_ (Gast)
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Warum kommt denn hier niemand drauf!
Versuche es doch erst einmal mit der einfachsten und bewährten Lösung.
Die beiden Versorgungsspannungen mit Dioden entkoppeln.
Mit Schottkys sind es nur 0,15V Spannungsabfall!

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