Ich benötige einen "Schalter" um einen Spannungsteiler einzuschalten, da
ich unbedingt Strom sparen muss. Die gesamte Schaltung sollte im
Leerlauf <100µA liegen.
Zum Einsatz kommt ein µC der die Spannung von drei Spannungsteilern
einliest. Versorgungsspannung liegt bei 24 V - 36 V.
Spannungsteiler habe ich hochohmig aufgebaut (330k + 56k). Ich habe es
zunächst mit Digitaltransitoren versucht, aber da brauche ich auch
keinen hochohmigen Spannungsteiler (80µA) wenn die bipolaren
Transistoren über 1mA verbraten.
Dann war mein Gedanke, alles mit MOSFETs zu machen also prinzipiell
PNP/P-Fet um Spannungsteiler einzuschalten und NPN/N-Fet um PNP über µC
zu schalten.
Dann fiel mir ein: Gibt es da nichts fertiges? Also Günstig und wenig
Bauraum wäre cool. Schalten mit TTL-Pegel, Schaltspannung bis 40V an
Spannungsteiler.
Meine Variante mit Digitaltransistoren war im SOT363 Gehäuse
untergebracht.
Habt Ihr Ideen oder kennt passende Bauteile?
Ja, Logic Level MOSFET ist schon klar (für den N-FET-Typ)
Ich hatte eher an etwas integriertes gedacht, ähnlich der Digital
Transistoren z.B. BCR Familie von Infineon mit integrierten
Widerständen.
Also LL-N-FET der wiederum einen P-FET ansteuert für die 40V. Gibt es da
auch sowas? Oder einen günstigen High-Side-switch für kleines Geld.
Leistung brauche ich nicht.
Torsti schrieb:> Also LL-N-FET der wiederum einen P-FET ansteuert für die 40V. Gibt es da> auch sowas? Oder einen günstigen High-Side-switch für kleines Geld.> Leistung brauche ich nicht.
Wofür eine Treiberstufe wenn du keine Leistung hast?
http://www.mikrocontroller.net/articles/MOSFET-%C3%9Cbersicht#N-Kanal_MOSFET
Nen Gatewiderstand - deine Schaltflanken müssen ja nicht steil sein.
Begrenzt den Strom beim Umladen der Gatekapazität.
Torsti schrieb:> Ich benötige einen "Schalter" um einen Spannungsteiler einzuschalten, da>> ich unbedingt Strom sparen muss. Die gesamte Schaltung sollte im>> Leerlauf <100µA liegen.
Was ist mit "Leerlauf" gemeint?
> Zum Einsatz kommt ein µC der die Spannung von drei Spannungsteilern>> einliest. Versorgungsspannung liegt bei 24 V - 36 V.
Versorgungsspannung von was?
> Spannungsteiler habe ich hochohmig aufgebaut (330k + 56k). Ich habe es>> zunächst mit Digitaltransitoren versucht, aber da brauche ich auch>> keinen hochohmigen Spannungsteiler (80µA) wenn die bipolaren>> Transistoren über 1mA verbraten.
Genau. Aber dann bist Du ja auch nicht mehr im Leerlauf, oder?
Außerdem "verbraten" die das nicht.
> Dann war mein Gedanke, alles mit MOSFETs zu machen also prinzipiell>> PNP/P-Fet um Spannungsteiler einzuschalten und NPN/N-Fet um PNP über µC>> zu schalten.
Wenn Du die beiden Betriebsmodi durcheinanderwirfst, reichen hier auch
PNP-/NPN-Transistoren.
> Dann fiel mir ein: Gibt es da nichts fertiges? Also Günstig und wenig>> Bauraum wäre cool. Schalten mit TTL-Pegel, Schaltspannung bis 40V an>> Spannungsteiler.
Nein. Das ist SO simpel, dass man das noch diskret mit ein paar
Transistoren aufbaut.
> Meine Variante mit Digitaltransistoren war im SOT363 Gehäuse>> untergebracht.>>>> Habt Ihr Ideen oder kennt passende Bauteile?
Ein Schaltungsvorschlag Deinerseits wäre super.
Wenn du noch Pins am µC frei hast, könntest du einen GPIO als Schalter
nach Masse verwenden. Im Ruhezustand auf High-Z, vor der Messung auf
Low.
Hat den Vorteil, keine Extrakomponenten zu brauchen.
Etwa so:
_
|-- -|___|-----'-------- ADC
| | | __
| | ----o| |o-
/+\ .-. -o| |o-
( ) | | -o| |o-
\-/ | | |-----o|__|o-
| '-' |
| | | GPIO
| | |
| ' ----|
----
(created by AACircuit v1.28.6 beta 04/19/05 www.tech-chat.de)
Max
be stucki schrieb:> Dann hast du die volle Eingangsspannung am ADC...
Das ist das Problem!
Lösung mit PNP/NPN - Die Transistoren haben integrierte Widerstände.
Aber leider fließt hier Strom im mA Bereich, wenn die Transistoren
leiten.
(Bauteil-PinOut im Anhang)
o------o
| |
| >|
| |----o
| /| |
| | |
| | |
| .-. |
24-36VDC | | | |
/+\ | | |
( ) '-' |
\-/ | |
| o---µC |
| | |
| .-. |
| | | \|
| | | |---µC
| '-' <|
| | |
| | |
o------o------o
(created by AACircuit v1.28.6 beta 04/19/05 www.tech-chat.de)
xfghnw6u schrieb:> Torsti schrieb:>> Ich benötige einen "Schalter" um einen Spannungsteiler einzuschalten, da>>>> ich unbedingt Strom sparen muss. Die gesamte Schaltung sollte im>>>> Leerlauf <100µA liegen.>>> Was ist mit "Leerlauf" gemeint?
Schaltung im Standby: 100µA max
Versorgungsspannung der Schaltung 24-36V
LDO auf 5V für Versorgung µC
Um den Strom von den bipolaren Transistoren zu sparen, würde ich gerne
äquivalent zu obiger Schaltung MOSFETs einsetzen. Für diskreten Einsatz
benötige ich mindestens vier Bauteile (MOSFETs und Widerstände), die mir
einiges an Platz kosten. Ein integrierter Baustein wie oben, hat den
enormen Vorteil, dass ich nur ein Bauteil brauche, und das in einem sehr
kleinen Gehäuse (SOT363)
be stucki schrieb:> Max G. schrieb:>> Im Ruhezustand auf High-Z,>> Dann hast du die volle Eingangsspannung am ADC...
Der Eingangswiderstand des Spannungsteilers begrenzt den Strom, den Rest
(Spannungsbegrenzung) erledigt die Klammerdiode am ADC-Eingang. Wäre
insofern also kein Problem.
Nur ist der erhoffte Einspareffekt dann flöten, weil der Strom dann
Eingang - Widerstand - Klammerdiode - 5V-Versorgung fließt. Das hatte
ich nicht bedacht.
Wäre ein Analogschalter etwas für dich? Beispiel MAX14756, MAX14757,
MAX14758, treffen aber deine Ruhestromanforderungen nicht.
Wieso gehst du mit den Widerständen nicht einfach höher, z.B. 1 M/150k?
Du musst dann zwar bezüglich Einstörungen und dem Leakage Current des
ADC aufpassen, aber das sind ja keine unlösbaren Probleme.
Max
Torsti schrieb:> Spannungsteiler habe ich hochohmig aufgebaut (330k + 56k). Ich habe es>> zunächst mit Digitaltransitoren versucht, aber da brauche ich auch>> keinen hochohmigen Spannungsteiler (80µA) wenn die bipolaren>> Transistoren über 1mA verbraten.
Wie kommst du denn darauf?
Beispiel: NXP PUMD24
Für den PNP gilt bei einem Kollektorstrom von 100µA eine
Stromverstärkung von über 10.
Schätzen wir mal die Stromverstärkung bei 80µA auf 10, dann müssen aus
der Basis mindestens 8µA fließen. Zusammen mit den 7µA, die durch den
Basis-Emitter-Widerstand fließen, fließen dann 15µA.
Die 15µA fließen durch den Kollektor des NPN, der wird bei den Strömen
wohl eher eine Stromverstärkung von eins haben, damit müssten 15µA
Basisstrom plus 7µA Strom durch den Rbe fließen.
Insgesamt beim Einschalten also 22µA.
Dies plus die 15µA Kollektorstrom macht im Ein-Zustand 37µA
Stromaufnahme.
Im Aus-Zustand nichts.
Was bedeutet denn für Dich "Standby" und welche Schaltungsteile außer
dem Spannungsteiler müssen in diesem Betriebsmodi funktionieren?
Du kannst mir ja kaum erzählen, dass im Standby der µC laufen,
das Gesamtsystem aber unter 100µA Stromaufnahme liegen muss.
In diesem Fall wären die paar mA, die bei der Spannungsmessung
entstehen,
zu vernachlässigen.
Torsti schrieb:> Ich benötige einen "Schalter" um einen Spannungsteiler einzuschalten, da> ich unbedingt Strom sparen muss. Die gesamte Schaltung sollte im> Leerlauf <100µA liegen.Torsti schrieb:> Gibt es da nichts fertiges?
Das willst Du sicher nicht bezahlen. Es gibt natürlich "fault protected
CMOS Multiplexer" die liegen aber im Bereich mehrere Euros.
Schau mal in meine Batteriewächter-Schaltung in der Artikelsammlung.
Dort ist ein Beispiel beschrieben mittels BSS138.
http://www.mikrocontroller.net/articles/Datei:BMON_1048_PIC.PNG
Deinen Spannungsteiler wirst Du allerdings etwas anpassen müssen.
Bei 5V Spannung am Gate geht der FET ab etwa 3.5V am Source in die
Begrenzung.
Gruß Anja
