Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Erfahrungen mit Pufferakku fuer RAM


von Max C. (max_der_bastler)


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Hallo alle miteinander,

kann mir jemand von euch beim Thema Memopuffer fuer RAMs weiterhelfen?

Also ich habe folgendes Problem: ich muss herausfinden, wie lange der 
Dateninhalt eines RAMs (Standarttyp 62256) aufrechterhalten werden kann.

Pufferakku waere dieser hier von Reichelt (3,6V und 80mAh):
http://www.reichelt.de/Memopuffer/3GP-60/3/index.html?;ACTION=3;LA=2;ARTICLE=2425;GROUPID=1016;artnr=3GP-60;SID=13UFf88X8AAAIAACiBTLU5c71d760cfbcc059e70d6f73f16ae70b

Ich habe dazu bisher keinerlei verwertbare Infos gefunden.
Auch habe ich keine Ladeschaltungen gefunden, obwohl die Dinger frueher 
ja ueberall verwendet wurden...

Wie lange wuerde im Vergleich z.B. eine CR2032 Knopfzelle den RAM-Inhalt 
aufrecht erhalten koennen?

Sry fuer eventuelle "Anfaengerfragen" und danke schonmal fuer eure 
Antworten.

von Timmo H. (masterfx)


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Die Stromaufnahme des RAMs steht doch im Datenblatt. Minimale VCC auch.
Im Datenblatt des Memo-Puffers sind entladekennlinien. Ebenso in CR2032. 
Von daher ist es doch ein Leichtes die Pufferzeit überschlägig zu 
bestimmen.

von Wilhelm F. (Gast)


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Max C. schrieb:

> Also ich habe folgendes Problem: ich muss herausfinden, wie lange der
> Dateninhalt eines RAMs (Standarttyp 62256) aufrechterhalten werden kann.

Pufferakkus verrotten auch schon mal schnell, teils bereits nach 1-2 
Jahren, hab da so meine Erfahrungen.
Z.B. der Akku auf einem älteren Motherboard. Dann waren die 
Telefonentstörer wegen defekten Akkus oft bei Kunden, als ich noch in 
dieser Branche war.

Aktuell habe ich hier ein Board mit µC 80515 liegen, wo mal ein Akku 
drauf war. Man sieht die Freßspuren auf der Platine immer noch. Ich 
wechselte ihn gegen einen Goldcap aus, der hält einen Tag, was für mich 
und das Testboard reicht. Wobei das RAM ein SRAM vom Typ 6116 ist, und 
der Goldcap mit 0,5F. Beides 20 Jahre alt. Inzwischen gibt es wohl viel 
größere Goldcaps, womit meine Daten anstatt einem Tag vielleicht einen 
ganzen Monat halten könnten.

Lithium-Zellen sind da sicher eine bessere Wahl als Akkus. Die in meinem 
Oldtimer-Telefon ist 26 Jahre alt, und funktioniert immer noch.

von Klaus (Gast)


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Max C. schrieb:
> Auch habe ich keine Ladeschaltungen gefunden, obwohl die Dinger frueher
> ja ueberall verwendet wurden...

Ein Widerstand ?

MfG Klaus

von Max C. (max_der_bastler)


Angehängte Dateien:

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Timmo H. schrieb:
> Von daher ist es doch ein Leichtes die Pufferzeit überschlägig zu
> bestimmen.

Im Datenblatt des RAMs sind 0,5uA (Seite 5 im Datenblatt) angegeben. Die 
minimale Spannung betraegt 2V. Also kann der Spannungsbereich des Akkus 
voll ausgenutzt werden und damit auch die angegebene Kapazitaet:

80mAh/0,5uA=160.000 h = ca. 6666 Tage = ca. 18Jahre

Das kann doch nicht stimmen, oder?

Im Anhang mal die Datenblaetter zum kontrollieren. Vllt rechne ich ja 
gerade Bockmist ;)

von Bond (Gast)


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Es gab (gibt?) auch Static-RAMS mit eingebauter Pufferbatterie,
da gibt der Hersteller 10 Jahre Datenerhalt an. Eingebaut ist eine
Lithium-Knopf-Zelle und die nötige Überwachungs-/Umschalt-Logik.
Es sind nicht nur zwei Dioden, vermutlich wird der CE zusätzlich
gesteuert. Bei dieser Baureihe gab es auch noch RAMS mit eingebauter
Real-Time-Clock.
Diese Bausteine wurden bei uns schon eingesetzt. Ich habe aber
keine Information ob die die 10 Jahre auch die Daten gehalten haben,
bin heute woanders beschäftigt.

Ich würde statt eines Akkus einen Goldcap einsetzen oder eine
Qualitäts Knopfzelle mit ausreichender Kapazität, Knopfzelle so groß
wie möglich wählen.

von ich (Gast)


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Alternative: MRAM / FRAM

von Georg G. (df2au)


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Stichwort für Suche ist "Zeropower Ram". Reichelt hat so etwas auch, 
kostet aber einige Euronen. Funktioniert recht zuverlässig.

von Peter D. (peda)


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Max C. schrieb:
> kann mir jemand von euch beim Thema Memopuffer fuer RAMs weiterhelfen?

Sowas hat man vor 20 Jahren mal gemacht. Inzwischen gibt es EEPROM, 
Flash, FRAM.

Batterien in Geräten sind Teufelszeug. Ich hab auch ein Motherboard 
durch Batteriefraß verloren.
Batterien nimmt man nur, wenn es keine Alternative gibt.


Peter

von Peter B. (pbuenger)


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> 80mAh/0,5uA=160.000 h = ca. 6666 Tage = ca. 18Jahre
> Das kann doch nicht stimmen, oder?

Du kannst davon ausgehen, dass die Selbstentladung des Akkus um eine bis 
zwei Zehnerpotenzen höher ist als die Stromaufnahme des RAMs. Rechne mal 
damit, dass der Akku nach einem Monat ohne Ladung platt ist. Selbst wenn 
er regelmäßig nachgeladen wird, kann man kaum mit einer Lebensdauer von 
mehr als ein paar wenigen Jahren rechnen.

Peter

von Joachim D. (Firma: JDCC) (scheppertreiber)


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Ich hatte diese RAMs auf meinen C64-Nachbauten. Einen Lithiumknopf
mit 2 Dioden. Hat jahrelang gehalten. Den Aufwand mit einem Akku würde
ich nicht treiben.

von Wilhelm F. (Gast)


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Peter Dannegger schrieb:

> Batterien nimmt man nur, wenn es keine Alternative gibt.

Deshalb nahm ich in so einer Schaltung einen Goldcap. Er wird über eine 
Diode von der 5V-Betriebsspannung mit ca. 4,5V geladen, und darf sich 
dann im Laufe des Tages bis auf 2V runter entladen, um die Daten zu 
erhalten. Beim Goldcap sehe ich auch kein Problem, daß er schnell im 
Eimer ist: Der Typ in meiner 20 Jahre alten Schaltung ist ebenfalls 20 
Jahre alt.

Meine Digitalknipse ist gerade 1 Jahr und ein paar Monate alt, Akku 
schon im Eimer. Jetzt darf ich schauen, wo ich Ersatz bekomme. Die 
Einstelldaten werden nicht in EEPROM o.ä. gesichert, sondern sind bei 
leerem Akku einfach komplett weg. OK, die Knipse ist kein irgendwie 
sicherheitskritisches Gerät, da kann man das so machen.



Max C. schrieb:

> Standarttyp 62256

Aufpassen, da gibts verschiedene: Standard, Low Power, Ultra Low Power. 
Da würde ich mal verschiedene Datenblätter bemühen, ob einer einen 
besonders kleinen Standby-Strom hat. Ich habe selbst noch einige genau 
von diesem Typ, das sind z.B. ELITE MT LP62256E-70LL, SONY CXK58257 oder 
HYUNDAY 62256 LP70. Der HYUNDAY ist kein Ultra Low Power, man merkt es 
auch deutlich an der Stromaufnahme der Schaltung bei Zugriffen auf das 
RAM. Für Batteriegeräte ist der schon nichts.

Als Bastler hatte ich natürlich auch keine Herstellerwahl, und mußte das 
nehmen, was der Versand gerade auf Lager hat.

von Reinhard Kern (Gast)


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Hallo,

ich habe gerade bei einer 20 Jahre alten Steuerung von mir die Batterie 
für die "RamFloppy" gewechselt - vorsichtshalber, leer war sie nicht (4 
x 256k CMOS RAM). Es handelte sich um eine Lithiumbatterie von Tadiran, 
teuer aber professionell bzw. militärisch spezifiziert.

In solchen Geräten habe ich auch NC- und später NimH-Akkus verbaut, das 
ergab auch keine Probleme. Es kann ja sein, dass ein NC-Akku bloss noch 
10% Kapazität hat, aber das spielt ja für ein RAM kaum eine Rolle. 
Richtig ist, dass bei Akkus praktisch nur die Selbstentladung wesentlich 
ist, solange kein Fehler in der Schaltung vorliegt.

Zum Laden reicht eine Diode und ein Widerstand nach 5V, der Ladestrom 
ist aus dem Datenblatt des Akkus zu entnehmen als max. dauernd 
zulässiger Ladestrom. Selbstredend kommen nur Markenakkus in Frage, 
Handelsware ohne Datenblatt ist indiskutabel.

Manche Reset-ICs von Maxim haben eine Batterie-Umschaltung eingebaut.

Gruss Reinhard

PS Kunden aus der Autoindustrie haben als Kriterium "Werksferien" 
angegeben - wenn Wolfsburg aus dem Urlaub zurückkehrt, müssen die 
Maschinenparameter noch da sein.

von Max C. (max_der_bastler)


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Reinhard Kern schrieb:
> Kriterium "Werksferien"

Das ist ja mal echt geil, sowas habe ich noch nie gehoert LOL

Danke fuer die vielen schnellen und hilfreichen Antworten!!! Dadurch bin 
ich einen ganzen Schritt weiter gekommen.

Ich werde um einen gepufferten RAM vorerst leider nicht herumkommen, 
werde dafuer langfristig aber wahrscheinlich einen Goldcap (evtl. 
1F)/Knopfzelle ala CR2032 verwenden, da nur kurze Zeitraeume im Bereich 
von 1Woche ueberbrueckt werden muessen.

Erstmal werde ich allerdings noch einen NIMH-Akku verwenden, da ich ihn 
hier schon mit vielem anderen Gekroese rumliegen habe (Prototypenbau 
halt ;)
Wenn ich jetzt an die Ladeschaltung gehe, muesste ich den Vorwiderstand 
auf die Erhaltungsladung dimensionieren, also (Flussspg fuer Diode ist 
geschaetzt):

Den RAM schliesse ich dann aber direkt hinter der Diode an, richtig? Im 
Sleep Mode ist der Leistungsverlust ueber dem Ladewiderstand ja 
praktisch gar nichts...

von Georg G. (df2au)


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Um Enttäuschungen vorzubeugen: Überleg mal, welche Pegel die Signale CS 
und WR annehmen, wenn die Spannung weg fällt. Und wenn dann die CPU 
keine Brownout Detection hat und mit dem Absinken der Betriebsspannung 
in den letzten Mikrosekunden noch mal wild zuckt, kann der RAM Inhalt 
durchaus noch modifiziert werden.
Es gibt genau für diesen Zweck ICs, die die Steuersignale beim 
Ausschalten verriegeln.

von Max C. (max_der_bastler)


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Dafuer koennte ich ja einen TL7705 verwenden. Damit sollte das ja kein 
Problem sein.

von Wilhelm F. (Gast)


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Max C. schrieb:

> Ich werde um einen gepufferten RAM vorerst leider nicht herumkommen,
> werde dafuer langfristig aber wahrscheinlich einen Goldcap (evtl.
> 1F)/Knopfzelle ala CR2032 verwenden, da nur kurze Zeitraeume im Bereich
> von 1Woche ueberbrueckt werden muessen.

Ganz gewöhnliche Standard-Batterien aus dem Warenhaus könnten übrigens 
auch noch gehen.

Und zwar wurden bei mir im Februar Rauchmelder eingebaut. Die beiden 
Alkaline-Mignonzellen sollen laut Wartungsplan nur alle 5 Jahre 
gewechselt werden. Und die dienen dort nicht der RAM-Pufferung, sondern 
betreiben das Gerät.

Aktuell entfernte ich gerade alte Mignonzellen aus Geräten. Die kaufte 
ich mal bei Aldi, Verfallsdatum 2005, Kauf also vor 10 Jahren, liefern 
aktuell noch bis zu 3A Kurzschlußstrom zur Messung.

von MCUA (Gast)


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>Einen Lithiumknopf ...
Ja. Kann bis zu 10 Jahre oder mehr halten. Dann hat sich die Zelle quasi 
selbst zerstört.
Die I-Aufnahme der meisten CMOS-RAMs ist im Standby so gering dass mans 
faktisch vergessen kann. (einige nA gemessen)

>Batterien in Geräten sind Teufelszeug.
Ja, wenn ein Teufel am Board was entfernt oder kurzschliesst.

von Reinhard Kern (Gast)


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Georg G. schrieb:
> Es gibt genau für diesen Zweck ICs, die die Steuersignale beim
> Ausschalten verriegeln.

Bei nicht allzu schnellen CPUs reicht ein 4066, dessen Logikeingänge mit 
/Reset alias Power Good verbunden sind. Auf der RAM-Seite Pullup zu 
VCCram.

Gruss Reinhard

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