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Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Spannungsquelle umschalten - Suche klärt nicht alle Fragen


Autor: Micha (Gast)
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Hallo miteinander,

ich sitze schon eine Weile an meiner ersten richtigen Schaltung, welche 
ich eigentlich über USB versorgen möchte. Da es aber laut den 
Maximalströmen der verwendeten Komponenten knapp werden könnte, habe ich 
zusätzlich noch einen Schaltregler auf dem Board.
Nun möchte ich, dass die Versorgung über USB abgeschaltet wird, sobald 
der Schaltregler Strom liefert. Ich dachte daran, die Spannungsquelle 
mit einem Relais umzuschalten und die Umschaltzeit mit einem ELKO zu 
überbrücken. Nun habe ich hierzu allerdings folgende Fragen:

- Wie kann ich sicherstellen, dass der ELKO beim Betrieb an USB nicht 
mehr als 500mA Ladestrom zieht?
- Lässt sich das Ganze vielleicht intelligenter mit einer 
Transistorschaltung lösen? Wenn ja, wie finde ich den richtigen 
Transistor??

Es fließen theoretisch nicht mehr als 500mA@5V, sicherheitshalber sollte 
das Ganze aber natürlich mehr, bestenfalls 1A aushalten.

Eine Klinkenbuchse mit Umschaltung möchte ich nicht verwenden -> Klinke 
gesteckt, Netzteil aber nicht. Die Möglichkeit der Parallelschaltung der 
Spannungsquellen mit Dioden fällt auch flach, da ich das Notebook 
entlasten möchte wenn schon eine externe Spannungsquelle verwendet wird.

Ich freue mich auf Eure Anregungen! So Schaltungen zu entwickeln kann ja 
richtig Spaß machen... :-) Ich bin gespannt auf Eure Meinung zur 
fertigen Schaltung wenn es so weit ist!


Viele Grüße

Micha

Autor: 123loreley (Gast)
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Der ELKO ist aber nicht wirklich 15mF, oder?

Autor: 123loreley (Gast)
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Ansonsten, warum nicht? Sollte schon klappen.

Autor: JHHJhgj (Gast)
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Zwei Dioden und fertig.

Gast

Autor: Micha (Gast)
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Doch doch, das sind 15mF... Im Datenblatt des Relais

http://de.farnell.com/multicomp/hra-s-dc5v-c/leite...

ist eine Schaltzeit von maximal 6ms angegeben. Durch C=I*(dt/dU) mit 
0,5A Strom, 6ms Schaltzeit und maximale 0.2V Spannungsabfall komm ich 
m.E. nicht kleiner weg...

Autor: Helmut Lenzen (helmi1)
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Bei 15000uF duerft beim Umschalten des Relais dir die Betriebsspannung 
fuer einige Augenblicke zusammenbrechen und damit auch den PC. Sowas 
macht man mit Schottkydioden oder MOSFETS. Und den Elko auch ein paar 
Nummern kleiner.

Autor: T. C. (tripplex)
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Der USB Host Controller wird dir wahrscheinlich die USB Spannung
abschalten da du im Einschaltmoment viel zu viel Strom "ziehst".
Für einen großen Elko brauchst du mindestens eine Softstart
kombination.

Mach aus dem ganzen lieber ein Eigenversorgtes USB Gerät,
und mit den +5V vom USB Anschluss fragst du nur ab ob dein Gerät
nun im Reset oder Aktiv sein darf.

Autor: Micha (Gast)
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Natürlich wäre es viel praktischer wenn ich das Gerät auch ohne 
zusätzliche Spannungsversorgung betreiben könnte - gerade im mobilen 
Betrieb.

Dann befasse ich mich glaube ich doch wieder mit MOSFETs. Da sollte dann 
ja dank kürzerer Schaltzeit auch ein harmloserer Elko möglich sein, 
oder? Mal überlegen ob mir eine brauchbare Schaltung einfällt, die nicht 
zu viel Energie verbrät wenn das Ding über USB läuft...

Vielleicht hat ja auch noch der ein oder andere einen Tipp für mich. ;-)


Schöne Grüße

Autor: JHHJhgj (Gast)
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Wenn Du die externe Versorgung und die USB-Versorgung ueber Dioden 
zufuehrst, gibt es ueberhaupt keinen Ausfall. Aber Dioden klingt 
natruerlich nicht so "in" wie MOSFET.

Gast

Autor: Micha (Gast)
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Hallo Gast,

welche Art von Diodenschaltung meinst Du? "In" zu sein ist für mich 
irrelevant, aber ich möchte einen Spannungsabfall in der 
USB-Versorgungsleitung und den Parallelbetrieb vermeiden - das ist das 
was mir auf die Schnelle zu Dioden einfällt... Aber wie bereits 
geschrieben, fehlt mir auch jegliche Erfahrung!


Viele Grüße

Autor: JHHJhgj (Gast)
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Die Spannung an USB ist sowieso als "irgendwas zwischen 4 und 5V" 
festgelegt, da kommt es auf ca. 0,3V an eine Schottkydiode auch nicht 
mehr an. Wenn dann die externe Stromversorgung z.B. 0,2V hoeher ist, 
uebernimmt diese den gesamten Strom und die USB nichts mehr.

Gast

Autor: Micha (Gast)
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Aber genau darum geht es ja... Theoretisch langt die USB-Versorgung 
exakt, die zusätzliche Spannungsversorgung soll nur realisiert werden 
falls mal ein Rechner doch nicht genügend Leistung zur Verfügung stellt. 
Da kommt es dann auf 0,3V mehr oder weniger doch an...

Viele Grüße

Autor: Karlheinz (Gast)
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... "irgendwas zwischen 4 und 5V" ...

Quark!


USB Speccification 2.0

7.3.2 Bus Timing/Electrical Characteristics
Table 7-7.  DC Electrical Characteristics

Supply Voltage:

High-power Port  4.75 - 5.25 V
Low-power Port 4.40 - 5.25 V

Autor: JHHJhgj (Gast)
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>Supply Voltage:

>High-power Port  4.75 - 5.25 V
>Low-power Port 4.40 - 5.25 V

Und was kommt nach dem duennen Kabel bei 500mA noch an?


Gast

Autor: Karlheinz (Gast)
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... Und was kommt nach dem duennen Kabel bei 500mA noch an? ...

Hör bloß auf diesen Quark hier weiter zu posten. Du siehst ja selbst, 
dass du technisch nicht versiert genug bist zu diesem Thema eine 
kompetente Meinung abzugeben.

Autor: Micha (Gast)
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Da bin ich Deiner Meinung Karlheinz, ich traue mich nur selten so direkt 
zu sein...

Zurück zum Thema: Ich habe den ganzen Nachmittag versucht ohne 
Transistorerfahrungen eine Schaltung aufzubauen, habe aber nur eine 
hinbekommen für die ich ein zusätzliches Potential bräuchte...

Kann ich mit einer 5V-Spannungsquelle eine 5V-Spannungsquelle an- und 
eine abschalten? Ich lese und versuche es weiter...


Viele Grüße

Autor: Micha (Gast)
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Autor: Micha (Gast)
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Falls es jemanden interessiert, hier geht es weiter:

Beitrag "SPDT Wechselschalter mit MOSFETs - wie realisieren?"

Autor: JHHJhgj (Gast)
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@ Karlheinz (Gast)

>... Und was kommt nach dem duennen Kabel bei 500mA noch an? ...

>Hör bloß auf diesen Quark hier weiter zu posten. Du siehst ja selbst,
>dass du technisch nicht versiert genug bist zu diesem Thema eine
>kompetente Meinung abzugeben.


Na ja, Karlheinz, wenn Du schon beanspruchst es besser zu wissen, 
solltest Du auch noch die Spezifikation gelesen haben. Da finden sich u. 
a. folgende Saetze:

S.175:
Figure 7-47 shows the minimum allowable voltages in a worst-case 
topology consisting of a bus-powered hub driving a bus-powered function.

In dem Schema kommen dann noch 4,35V an und

*Under transient conditions, supply at hub can drop from 4.400V to 
4.070V

besagt ja wohl, dass das Ganze auch noch kurzzzeitig bis auf 4,07 
absinken kann und immer noch innerhalb der Spezifikation ist. An der 
Stelle sollte man dann anfangen, noch ueber Toleranzen nachzudenken.

Aber damit will ich es gut sein lassen, es gibt einen Haufen Leute, fuer 
die ist "USB liefert 500mA bei 5V" sowas wie ein Naturgesetz.

Schoenen Tag noch.

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