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Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Umschaltung von Netztbetrieb auf Batteriebetrieb


Autor: Paul (Gast)
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Hallo,

Ich bin gerade dabei mir einen Wecker zu basteln und möchte nun eine
Umschaltung miteinfügen. Also bei Normalbetrieb soll der Wecker mit
einem Netzteil betrieben werden, nur wenn das Netzteil abgesteckt oder
eben das Netzt mal ausfallen sollte sollen die Batterien sofort als
Notversorgung dienen.
Ich habe mir schon mal ein paar Überlegungen gemacht. Schaltplan im
Anhang.

Jetzt ist nur meine Frage ist die Schaltung so richtig aufgebaut, sodass
es funktioniert?
Und ist das Relais schnell genug sodass der Wecker weiter anbleibt ohne
aus zu gehen, oder muss ich noch irgendwie einen größeren Kondensator
zuschalten?




Ich wollte nicht umbeding unnötig ein neues Thema eröffnen aber ok.

Autor: Alexander Schmidt (esko) Benutzerseite
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Wenn es ein analoger Wecker ist wird es funktionieren.
Wenn es eine digitaler ist nicht.
Denn: Die Versorgungsspannung wird auf ~1V abfallen bis das Relais 
abfällt. Da dürften die meisten ICs schon "abgestürzt" sein.
Außerdem die Zeit beim umschalten.

Sinnvoller dürfte es mit Dioden gehen.

Autor: avion23 (Gast)
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1. Benutz die Suche
2. Wikipedia -> KISS, Ocham's Razor.
Da "umschalten" eine Fehlerquelle ist sollte man es nicht tun. Die 
Diodenlösung ist schon korrekt.

Autor: Paul (Gast)
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<1. Benutz die Suche
2. Wikipedia -> KISS, Ocham's Razor.
Da "umschalten" eine Fehlerquelle ist sollte man es nicht tun. Die
Diodenlösung ist schon korrekt.>

zu 1. Man hat mir gesagt ich soll ein neues Thema auf machen

zu 2. Verstehe ich nicht was du mir damit sagen willst

und zu 3: Mit Dioden hatte ich mir es auch überlegt aber ich kann mir 
den Spannungsabfall nicht leisten


Infos:

Der Wecker ist ein Funkwecker (DCF)
Ausgabe an 7-Segmetnanzeigen
Ich verwende den Atmega 8535

Autor: Alexander Schmidt (esko) Benutzerseite
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Paul schrieb:
> und zu 3: Mit Dioden hatte ich mir es auch überlegt aber ich kann mir
> den Spannungsabfall nicht leisten

Wie hoch ist den deiner Meinung nach der Spannungsabfall und warum 
kannst du dir den nicht leisten?
Wieviel Strom braucht der Wecker denn?

Dioden sind hier der Königsweg.
Falls der Wecker tatsächlich 5,0V braucht (was ich nicht glaube) dann 
kann man auch vor den Spannungsregler gehen.

Autor: g457 (Gast)
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>> 2. Wikipedia -> KISS, Ocham's Razor.
> zu 2. Verstehe ich nicht was du mir damit sagen willst

Ich bin mal so frei [1, 2]

HTH und HF

[1] http://en.wikipedia.org/wiki/KISS_principle
[2] http://en.wikipedia.org/wiki/Occam%27s_razor

Autor: Paul (Gast)
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Ja also bei ner normalen Diode sind es doch 0,7 V oder?

Der Wecker brauch so ca. 90-150mA


Des mit den Dioden vor dem Spannungsregler zu machen geht ja nicht weil 
ja dann die Sapnnung der Batterien/Akkus  zu wenig wäre
(Ich kann nur 4xAAA Batterien/Akkus einbauen)




zu Alexander Schmidt Beitrag nochmal:

Der Mikrokontroller kann doch auch mit 3,3V betrieben werden also wäre 
dieser 1V Spannungsabfall ja nich weiter schlimm oder? Und wenn ich die 
Schaltzeit mit einem Kondensator überbrücke?

Autor: g457 (Gast)
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> Ja also bei ner normalen Diode sind es doch 0,7 V oder?
> Der Wecker brauch so ca. 90-150mA

Nimm ne Schottkydiode, z.B. eine 1N5818, die kommt bei dem angepeilten 
Strom auf knapp 0.4V - und kostet mit << EUR 0.10 auch nicht die Welt.

HTH

Autor: Alexander Schmidt (esko) Benutzerseite
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Paul schrieb:
> Ja also bei ner normalen Diode sind es doch 0,7 V oder?
> Der Wecker brauch so ca. 90-150mA

Mit einer Schottky z.B: 1N 5822 sind es 0,3V.

> Des mit den Dioden vor dem Spannungsregler zu machen geht ja nicht weil
> ja dann die Sapnnung der Batterien/Akkus  zu wenig wäre
> (Ich kann nur 4xAAA Batterien/Akkus einbauen)

4*1,2V - 0,7V = 4,1V
Dein Mikrocontroller läuft auch noch mit 2,7V (siehe Datenblatt: 
http://www.atmel.com/dyn/resources/prod_documents/...)


> Und wenn ich die Schaltzeit mit einem Kondensator überbrücke?
Zeichne mal einen Kondensator ein und überlege was dann passiert.

Autor: Michael M. (Gast)
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Autor: Paul (Gast)
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Um den Mikrokontroller mache ich mir keine Sorge aber die Anzeigen 
machen mir dan Probleme. Es ist nämlich so.

Die Platine für den Mikrocontroller und die 7-Segmentanzeigen ist  schon 
fertig geätzt und bestückt und auf dieser Platine habe ich einen 
"Nachtmodus" integriert. Also  mithilfe von einem Fotowiderstand der auf 
ein NAND Gatter geht werden die Anzeigen ab einer bestimmten Helligkeit 
gedimmt und bekommen dann nur noch 2V.
Wenn ich jetzt aber die gesamte Schaltung mit wenieger als 4,5V 
betreibe, dann leuchten die Anzeigen im Nachtmodus  extrem schwach oder 
fast gar nicht.

Hätte ich dies früher gewusst, würde ich dies anderst realisieren aber 
jetzt ist es zu spät.

Autor: Flo (Gast)
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Den kompletten Schaltplan bitte.
Dann können wir schauen, ob sich da was machen lässt.

Autor: Frank M. (ukw) (Moderator) Benutzerseite
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Paul schrieb:

> Wenn ich jetzt aber die gesamte Schaltung mit wenieger als 4,5V
> betreibe, dann leuchten die Anzeigen im Nachtmodus  extrem schwach oder
> fast gar nicht.

Dann nimm statt einem 7805 als Spannungsregler einen LM317 und stelle 
die Spannung so ein, dass hinter der Diode 5,0V zu messen ist. Dann kann 
Dir der Spannungsabfall an der Diode egal sein.

Dass dann die Anzeigen bei Notfallbetrieb mit Batterie/Akku nicht 
leuchten, hat sogar Vorteile: Deine Battterie/Akku wird nicht so schnell 
leer ;-)

Gruß,

Frank

Autor: Paul (Gast)
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Also wenn ich die Eingangsspannung mit einem LM317 auf 5,7V regle  und 
4xAAA Batterien verwende (4x 1,5V=6V) von beiden die Diodenspannung 
abziehe wäre ich ja dann bei 5V.
Gibt es Dioden die eine Durchlassspannung von 1V haben?

Autor: Peter Z. (hangloose)
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Es gibt da fertige ICs aber schwer zu bekommen...

Autor: Frank M. (ukw) (Moderator) Benutzerseite
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Paul schrieb:
> Gibt es Dioden die eine Durchlassspannung von 1V haben?

Nicht, dass ich wüsste. Aber Du könntest für den Batteriezweig 2 Dioden 
in Serie schalten.

Gruß,

Frank

Autor: Peter Z. (hangloose)
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LTC4412 doch nicht mehr so schwer zu kriegen...
http://www.reichelt.de/?;ACTION=3;LA=444;GROUP=A21...

Autor: Stephan (Gast)
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Paul schrieb:
> und
> 4xAAA Batterien verwende (4x 1,5V=6V)

1,5V haben die für ein paar Minuten. Für 80% der Kapazität liegen die 
unter 1,3V.

Willst Du ca. 50% der Batteriekapazität nutzen muss die Schaltung mit 
ca. 4x1,2V noch stabil funktionieren. Für 90% mit 4x1,0V.

Autor: Paul (Gast)
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Wäre es dann so richtig?
Nur der Schaltung oben links der rest ist zu vernachlässigen


Welche Spannung müsste ich dann am LM317 einstellen?

Autor: Jörg Wunsch (dl8dtl) (Moderator) Benutzerseite
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Habe deinen neuen Beitrag nicht gleich entdeckt, daher etwas verspätet
noch, wie versprochen, eine Lösung, die ich vor kurzem so realisiert
habe.

Ist auch eine Batterie-Puffer-Lösung für eine Uhr, wobei die Uhr, je
nachdem, ob sie aus dem Netz oder von der Batterie versorgt wird, sich
unterschiedlich verhalten soll (ist eine "Bahnhofsuhr", also so ein
klassisches Minutenschaltwerk; bei Batteriebetrieb lässt sich das
Schaltwerk ohnehin nicht schalten, folglich muss der Controller sich
stattdessen die Anzahl ausgefallener Impulse merken).

Ich hatte hier auf der Netzversorgungsseite genügend Reserve, sodass ich
dort die Diode zur Entkopplung genutzt habe (wurde der Spannungsregler
einfach ein Stück höher dimensioniert), dagegen sollte die Batterieseite
mit minimalen Verslusten durchgeschaltet werden.

Zur Funktion: bei Netzbetrieb leitet V1000, und das Gatepotenzial des
p-Kanal-FET V1001 wird über den Spannungsteiler R1000/R1001 in einem
Bereich gehalten, in dem der FET gesperrt bleibt.  Dadurch fließt kein
Rückstrom in die Batterien (normale LR6-Batterien halten ohne Belastung
mittlerweile ziemlich lange, der Stress mit Akkus lohnt dafür nicht).
Wenn keine Netzversorgung anliegt, dann fließt durch die Substratdiode
von V1001 erstmal ein wenig Strom zur Ausgangsseite, sodass sich dort
ein positives Potenzial aufbaut.  Über R1001 bekommt der FET nun eine
Gatespannung, woraufhin er komplett öffnet, und nur noch etwas Spannung
am geringen Kanalwiderstand abfällt.

Funktioniert zuverlässig.

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