Hallo,
eine mit entsprechendem Equipment sicher ganz leicht zu lösende Aufgabe:
Ich habe ein PCB mit MSP und einem Display. Nun würde ich gerne in
verschiedenen Szenarien die gemittelte Energieaufnahme der Schaltung
ermitteln.
Mein Problem sind allerdings Stromspitzen und ein unregelmäßiger
Verbrauch. Die Schaltung selbst wird von 2 3V Knopfzellen in Reihe
versorgt, mit einem 3V DC Spannungsregler dahinter um möglichst lange 3V
zu garantieren (wobei die Sinnhaftigkeit dieser Schaltung auch noch in
Frage steht).
Ich hatte jetzt folgende einfache Idee:
Labornetzteil auf 3 Volt stellen.
Multimeter auf 0-200mA einstellen
Richtig dicken Kondensator zwischen Multimeter und Platine
Damit sollte ich "theoretisch" den Ladestrom des Kondensators messen.
Wenn die Schaltung nun z.B. 4/5 der Zeit 1mA brauch, und 1/5 6 mA zieht,
dann sollte der Kondensator eigentlich die ganze Zeit mit 2mA geladen
werden.
Ich kann ohne Probleme noch ein paar Kondensatoren mehr, und ein paar
Pufferwiderstände zwischenschalten, das hab ich Alles noch zuhause
liegen.
Mache ich einen Denkfehler oder sollte das so passen?
Danke für Tips,
Christian
PS: Ganz kurze Stromspitzen werden vermutlich schon von den
Kondensatoren auf dem Board abgefangen, aber es gibts auch Szenarien wo
z.B. 3 Sekunden viel Strom verbraucht wird (15mA) und dann wieder 5
Sekunden fast nix (1mA). Mich interessiert aber nur die Gesamtbilanz,
bez. Batterielebensdauerprognose....
@ Christian (Gast)
>Mache ich einen Denkfehler oder sollte das so passen?
Naja, eher weniger.
>z.B. 3 Sekunden viel Strom verbraucht wird (15mA) und dann wieder 5>Sekunden fast nix (1mA). Mich interessiert aber nur die Gesamtbilanz,>bez. Batterielebensdauerprognose....
Siehe Sleep Mode. Da ist es günstig, die verschiedenen
BEtriebszustände möglichst getrennt zu erfassen, ggf. auch durch ein
Testprogramm. Dann kann man das deutlich besser messen und abschätzen.
Denn mit deiner Methode misst du -> gar nichts. Denn du musst über einen
SEHR langen Zeitraum mitteln, wir reden hier über 10s und mehr. Da ist
es einfacher, einen DICKEN Kondensator von ein paar Zehntausend
Mikrofarad oder einen SuperCap definiert zu laden und die Spannung nach
z.B. 1 Minute zu messen. Dann hast du einen echten Mittelwert an Ladung,
welcher bekanntlich das Integral des Strom über der Zeit ist.
MFG
Falk
Christian schrieb:> PS: Ganz kurze Stromspitzen werden vermutlich schon von den> Kondensatoren auf dem Board abgefangen
Das sollte man nicht vermuten müssen, sondern beim Design vorher
berücksichtigt haben... (z.B. in Form von Entkopplungs-, Block-, Stütz-
und/oder Siebkondensatoren)
Hallo,
Sleep Mode kenne ich, aber das ist ja gerade das Problem. Die Schaltung
verbraucht in ihrer aktuellen Konfiguration (Prototyp) mehr Strom als
sie sollte.
Bevor ich nun anfange Teile aus der Schaltung zu entfernen würde ich
gerne einen reproduzierbaren Test machen, wie denn der Stromverbrauch
aktuell ist.
Die Beschreibung mit dem Kondesator hab ich nicht ganz verstanden, meine
Elektrotechnik Vorlesungen sind etwas eingestaubt, aber da kann ich mich
sicher wieder reinlesen.
Wie ihr merkt ist es auch eigentlich nicht mein Job, ich würde aber
gerne etwas prüfen was uns von einem Partner zusammengebaut wurde, mit
dem wir verschiedene schlechte Erfahrungen gemacht haben.
Im nächsten Projektschritt werden wir das nochmal professionell prüfen
lassen, nur für jetzt reicht mir eine grobe Progronose aus.
Und so schwer kann es ja nicht sein rauszufinden was eine Schaltung so
an Strom verbraucht, mA sind ja nicht sooo gering, da sollte ich mich
erschwinglichen Equipment erstmal ne gute Abschätzung hinbekommen.
Christian
@ Christian (Gast)
>Die Beschreibung mit dem Kondesator hab ich nicht ganz verstanden, meine>Elektrotechnik Vorlesungen sind etwas eingestaubt, aber da kann ich mich>sicher wieder reinlesen.
Nehemen wir an, du willst über 1 Minute mitteln. Stromverbrauch maximal
10mA, zur Sicherheit.
1min =60s
50s*10mA =500mAs
Ein Kondensator mit 0,5F verliert dabei 1V an Spannung.
Also such dir einen 0,5 oder 1F Supercap mit etwa 5V Nennspannung.
Dahinter packst du einen sparsamen Linearregler mit 3V, der deutlich
weniger als deine Schaltung zieht, z.B. LP2951 oder so, siehe
Stromversorgung aus einer Zelle.
Nun lädst du deinen 1F Kondensator (C1) per Netzteil auf 5V auf (U1),
achtung, das dauer ein wenig, parallel speist er deinen Spannungsregler
und der deine Schaltung. Per Multimeter misst du die Spannung am
Kondensator. Nun trennst du das Netzteil ab und lässt die Schaltung 1
min laufen. Nach einer Minute misst du die Spannung noch einmal (U2).
Aus der Differenz berechnest du die Ladungsmenge und damit den
gemittelten Strom
>gerne etwas prüfen was uns von einem Partner zusammengebaut wurde, mit>dem wir verschiedene schlechte Erfahrungen gemacht haben.
Viel Glück. ;-)
MfG
Falk
In den alten Elektrinik-Kisten wirst du aber höchstwahrscheinlich keinen
5,5V/1F-Supercap finden...
Und bei den Supercaps muss man beachten, dass die einen für
Kondensator-Verhältnisse enormen Innenwiderstand (ca. 20 Ohm) haben.
Man sollte ihn also schon ein paar Minuten an einer 5V-Spannungsquelle
aufladen, damit er zu Beginn der Messung wirklich 5V hat.
