Hallo,
ich versuche mich gerade daran ein Board für eine Stromversorgung mit
Umschaltung zeischen 2 Akkus (Notversorgung sozusagen) zu basteln.
Ladung des leeren Akkus soll ebenso möglich sein wie Überwachung der
Spannungen und Messung des durch die nachfolgenden Boards aufgenommenen
Stroms.
Ist mein erstes grösseres Vorhaben und das erste mit DesignSpark, köpft
mich also bitte nicht gleich wenn es furchtbar aussieht ;-)
Die Leitungen sind nicht durchgezeichnet, ich verliere da leider total
die Übersicht und komme mit (für mich) eindeutigen Bezeichnungen besser
zurecht :-(
Die Schaltpläne sind alle im png Format und relativ klein, das .sch von
Designspark hängt ich als zip auch dran. Um nicht mit zu
unübersichtlichen Plänen zu nerven hab ich die fraglichen Stellen in
einzelne Dateien gepackt.
- Gesamt.png
Die Übersicht des derzeitigen Standes
- Grundschaltung
ATMEGA 644, nix besonderes. Aber irgendeinen Kondensator vergisst man ja
immer? Würdet ihr die Pins anders belegen?
- Messung Strom
Hall Sensor, vorher noch nie benutzt. Da ist natürlich die Frage ob das
so funktionieren kann.... Und ob der Opamp so richtig...
- Piezo
Fehler sollen durch so ein Ding akustisch angezeigt werden.
Freilaufdiode ist drin, nur passt die auch? Beipiele in SMD sind rar...
- Relais Ansteuerung
Ansteuerung von 2 bistabilen Relais. Da gibt es doch immer spannende
Diskussionen ;-)
- Spannungswandler
Man nimmt was bei Reichelt zu bekommen ist. Sind 30k und der C
vernünftig? Bei 7V2 Akkus sollt der Messbereich zwischen 0 und 10V
liegen, am ADC also zwischen 0 und 5V.
- Stromversorgung
Aus den Akkus (7V2, NiMh, 2000mAh, billig) sollen 3,3 Volt, 5 Volt und
12 Volt werden.
Etwas viele Cs, zur Not sollen aber auch "normale" 78xx passen. Elkos
sind zum Teil durch Keramik ersetzt, hoffe das geht auch so. Die
"Supercaps" sollen das Board versorgen währen die Relais umschalten. Für
die 12V ist ein fertiges Modul (step up, billig aus Hk, liegt hier schon
getestet rum) angedacht.
Das ganze soll auf 100 x 100 mm, muss also SMDs verwenden (wobei ich die
auch lieber löte) und eine Platine fertigen lassen. Ideal wäre natürlich
wenn das mit Version 0.1 schon klappt.
Würde mich also freuen wenn ihr mir helfen könntet grobe Fehler zu
vermeiden.
@ Hanns
Keine Diode? Stattdessen nen simpler Widerstand? Hab gelesen wegen
Erschütterung,...
Besonders laut muss es nicht sein, ich bin alt ;-)
Dann seh ich da mal nen 2k Widerstand vor.
@Ina
Ersatzlos streichen? Der Teil ist ziemlich 1:1 übernommen, da weiss man
nie ob es passt. Also kann C15 weg, mehr Platz für nen anderen C ;-)
>- Messung Strom>Hall Sensor, vorher noch nie benutzt. Da ist natürlich die Frage ob das>so funktionieren kann.... Und ob der Opamp so richtig...
Wenn es ein wenig günstiger sein soll und weniger kompliziert dann guck
Dir mal dieses Bauteil an:
http://www.semtech.com/power-management/special-functions/sc310/
Bis 10A kannst Du messen.
Ace
Den Piezosummer kann man sehr gut direkt an einen Pin vom Prozessor
anschließen. Wenns lauter sein soll, dann zwischen zwei invertiert
schaltende Pins.
Wenn der Prozessor eine RS-232 Schnittstelle haben soll, ist es
vorteilhaft, ein Baudratenquarz einzusetzen. Also eine Frequenz, die
sich ganzzahlig auf alle üblichen Baudraten teilen lässt. Z.B. 14,7456
MHz.
Beispiel:
14 745 600 Hz / 115200 Baud = 128
Warum müssen die Akkus eigentlich überhaupt umgeschaltet werden? Wenn
man beide parallel schaltet, sieht jeder nur den halben Strom und
liefert dafür mehr Ladung. Das würde also etwas länger funktionieren.
Den Zeitpunkt der halben Entladung kann man auch anders feststellen.
Zudem werden beide Akkus gleich belastet, somit ist die Lebenserwartung
die gleiche. Im Fall der Umschaltung wird immer einer zuerst entladen.
Dieser wird immer genutzt, der andere nur, wenn man weiter entlädt.
Worauf man auch achten sollte:
Kann die angeschlossene Last mit der kurzen Unterbrechung beim
Umschalten umgehen?
Grüße,
Peter
Erstmal vielen Dank für die bisherigen Antworten!
Zu den Fragen:
> Jobst M:> Die stabilisierten und mit einem Supercap gepufferten 3.3V sind nur für> die Relais?
Die soll später eventuell noch anderes versorgen, deshalb der Aufwand.
Müsste dann natürlich darauf achten das die Spannung eventuell einbricht
wenn ein Relais schaltet und eine nachfolgende Schaltung in dem Moment
nichts kritisches macht.
> ace:> Wenn es ein wenig günstiger sein soll und weniger kompliziert dann guck> Dir mal dieses Bauteil an:
Interessantes Teil, vielen Dank für den Hinweis. Ein ACS712 liegt
allerdings schon rum, hab ich mal günstig mitbestellt. Den würde ich
natürlich gerne verwenden.
> Peter Diener:> Den Piezosummer kann man sehr gut direkt an einen Pin vom Prozessor> anschließen. Wenns lauter sein soll, dann zwischen zwei invertiert> schaltende Pins.
Die Variante ist mir auch schon begegnet. Ich meine aber gelesen zu
haben das ein Piezo Schallwandler bei Erschütterung eine Spannung abgibt
die den µC gefährden kann? Laut muss es wie gesagt nicht sein, sonst
schaut der Stubentiger wieder so vorwurfsvoll ;-)
> Wenn der Prozessor eine RS-232 Schnittstelle haben soll, ist es> vorteilhaft, ein Baudratenquarz einzusetzen.
RS-232 soll nur für debugging Ausgaben dienen, ist also nicht so
kritisch. Auf den Testboards hat mit der Kommunikation unabhängig vom
Quarz eigentlich immer geklappt, deshalb hab ich daran auch gar nicht
gedacht.
Ich werd den Quarz entsprechend ändern, schaden kann es nicht.
> Warum müssen die Akkus eigentlich überhaupt umgeschaltet werden?
Ehrlich gesagt aus Prinzip ;-) Ich will sehen ob man das so lösen kann
und wie es sich bewährt. Klar, ein dickerer Akku wäre auch eine
Möglichkeit, parallel schalten auch. Eine halbwegs gleiche Abnutzung
möchte in Software realisieren, es soll dann auch nicht umgeschaltet
werden wenn gerade 5A über die Relais laufen.
> Kann die angeschlossene Last mit der kurzen Unterbrechung beim> Umschalten umgehen?
Sollte kein Problem sein, die Supercaps sind auch noch da.
R23 bei der Piezoansteuerung ist arg klein. Da wird der Prozessorport
wohl schon maulig.
Bei der Relaissteuerung sollte jeweils eine Diode zum Vermeiden einer
Abschaltinduktionsspitze reichen, wozu die kunstvolle Schaltung mit den
Zenerdioden?
Jörn Paschedag schrieb:> Ich möchte die Erklärung für die erwähnte Schaltung, Wikipedia kann ich> selbst.
Kennen alleine nützt nichts, müßtest du auch lesen. Die Erklärung steht
da doch.
@Jörn Paschedag
Ich finde das auf Wikipedia schön erklärt, was hätte man da noch
schreiben sollen?
@Michael
Stimmt, ich ändere den mal auf mind. 1k
Die kunstvolle Schaltung soll die Schaltzeit verkürzen. Unter dem Wiki
Link findet sich da auch eine Erklärung. Allerdings merke ich grad das
die Z-Dioden geändert werden müssen. Die sollen ja etwa der Relais
Nennspannung entsprechen.
Letzter Stand.
- MessungStrom:
C15 fällt raus / wird nicht bestückt
- Grundschaltung:
Quarz geändert
- RelaisAnsteuerung:
Z-Dioden geändert
- piezo:
150 Variationen gefunden...
Wurde huer auch schon besprochen, z.B:
Beitrag "Piezoschallgeber am AVR"
Nochmal geschaut ob sowas in der Bastelkiste liegt. Ja, Pollin Spiel 1
hat es so drauf und blöckt auch.
Hab die Diode gegen ne Schottky getauscht und den Widerstand erhöht.
Der Piezo funktioniert doch so nicht. Ein Piezo ist in erster Näherung
ein Kondensator mit etwas erhöhtem Verlustwinkel. Beim Einschalten von
dem Transistor wird er geladen. Und wann wird er wieder entladen? Genau:
Garnicht. Es passiert also nur einmal eine Auslenkung und das wars dann.
Einen Piezo muss man aktiv wieder entladen.
Mit der direkten Beschaltung an zwei oder einem Portpin mit geeignetem
Serienwiderstand (z.B. 1k) habe ich noch nie Probleme gehabt und ich
kann mir auch nicht vorstellen, dass die niedrigen Ströme eines Piezos
die Clampingdioden von dem Port zerstören können. Da müsste man schon
mit dem Hammer drauf schlagen.
Grüße,
Peter
Gesamt.png
(70 KB)
Grundschaltung.png
(31 KB)
MessungStrom.png
(11 KB)
piezo.png
(7,8 KB)
RelaisAnsteuerung.png
(16 KB)
Spannungswandler.png
(4,7 KB)
Stromversorgung.png
(17 KB)
