Stromquellenausfall überbrücken

[Tac-rt (Gast)]

Hallo,

ich möchte für eine Zeitschaltuhr eine Stromversurgungs-Schaltung 
entwickelt, welche bei einem Stromausfall oder z.B. einem kurzzeitigen 
Entfernen der Zeitschaltuhr aus der Steckdose den Chip (im Schaltplan 
R1) vorrübergehend über einen optional eingesetzten 9V-Block versorgt.

Dafür habe ich obige Schaltung entworfen. Ist sie so funktionsfähig?
Zusätzlich stören mich noch einpaar Kleinigkeiten:

   1. Der Kondensator C1 ist ein Gold-Cap-Kondensator, der laut 
Datenblatt nach ca. 1000h Betrieb Alterserscheinungen aufweisen wird. Da 
die Zeitschaltuhr 24/7 laufen soll, wäre das bereits nach nichtmal 
eineinhalb Monaten der Fall. Gibt es kostengünstige Alternativen für C1, 
die länger durchhalten? (C1 soll die Spannung aufrecht erhalten, während 
das Relais auf den Batterie-Betrieb umschaltet)

   2. Das Relais RLY1 braucht im Standartbetrieb immer ca. 20mA, gibt es 
eine Möglichkeit, diesen Stromverbrauch zu minimieren? Reichelt hat 
leider keine Solid-State-Relais/Halbleiterrelais als Umschalter/Öffner. 
Das ist auch deshalb relevant, da die Spannungsquelle U1 maximal nur ca. 
120mA Strom geben kann.

MfG,
Tac-rt

[Tac-rt (Gast)]

Mir fällt gerade auf, dass der anfängliche Schaltplan Fehler enthält. 
Die Spannungsquellen sind falsch herum gepolt. Daher ist hier jetzt der 
korrigierte Schaltplan.

[Und zwischen Schaltung1.png und circ1.png besteht kein Unterschied; 
nach einem Klick auf "Vorschau" beim Verfassen des Beitrags stand neben 
"Dateianhang" dass keine Dateien hinzugefügt worden seien, weshalb ich 
die Schaltung (unabsichtlich) doppelt hochgeladen habe (den Eintrag 
unter "Angehängt" habe ich nicht bemerkt).]

MfG,
Tac-rt

[Achim H. (anymouse)]

Hm, brauchst Du wirklich die 1F? So ein Relais sollte eigentlich etwas 
schneller sein. Wie genau braucht den der 90R-Verbraucher die Spannung? 
Ggf. kanst Du auch einen größeren Elko vor den 7805 schalten, dann ist 
das noch unproblematischer. Mit 10000µF solltest Du schon 50ms 
überbrücken können (9-8V), und in der Zeit sollte auch das Relais 
umgeschaltet haben. Beim 1F-Elko nach dem Spannungsregler solltest Du 
überlegen, ob die "Angstdiode" vom Ausgang zum Eingang eventuell 
sinnvoll ist.

Ansonsten gibt es die Möglichkeit, beide Spannungsquellen gleichzeitig 
über Dioden anzuschließen.

[Tac-rt (Gast)]

Wenn ich beide Spannungsquellen gleichzeitig anschließe, fließt ja im 
besten Fall immer noch die Hälfte des Stromes durch die Batterie, 
wodurch sie unnötig schnell entladen werden würde. Allerdings hätte ich 
dann auch einen höheren Maximalstrom, der fließen könnte.
Der Widerstand (anfangs R1) setzt sich aus dem µC (ATMega328P), einem 
Bluetooth-Modul (HC-05), zwei bis drei Low-Current LEDs und einem 
größeren Schaltrelais für den Endverbraucher zusammen.

[wendelsberg (Gast)]

Wenn die Spannungen sowieso durch einen Regler gehen, dann entkoppele 
die beiden Quellen mit (evtl. Schottky-) Dioden und fertig.

wendelsberg

[Achim H. (anymouse)]

Tac-rt schrieb:
> Wenn ich beide Spannungsquellen gleichzeitig anschließe, fließt ja im
> besten Fall immer noch die Hälfte des Stromes durch die Batterie,
> wodurch sie unnötig schnell entladen werden würde.

Dagegen ja die Dioden :) -> Beitrag "Mehrere Quellen für die Spannungsquellen" 
(so ab Datum: 18.06.2007 21:34

AM besten wäre es, wenn Dein U1 etwas höher als die 9V der Batterie 
sind.

[wendelsberg (Gast)]

Achim Hensel schrieb:
> AM besten wäre es, wenn Dein U1 etwas höher als die 9V der Batterie
> sind.

Oder Du schaltest eben zwei Dioden in Reihe in den Zweig, der von der 
Batterie kommt.

wendelsberg

[Helge A. (besupreme)]

Großes Glück hättest du, wenn du ein gewöhnliches billiges Trafonetzteil 
nimmst. Bei kleiner Belastung komm da immer viel mehr raus als 
aufgedruckt.

Dann würden auch 2 Dioden ausreichen statt des Relais.

[Mike (Gast)]

Achim Hensel schrieb:
> ... solltest Du überlegen, ob die "Angstdiode" vom Ausgang zum Eingang
> eventuell sinnvoll ist.

Man kann auch einfach ins Datenblatt gucken. Wenn es sich z.B. um den 
L7805 von STMicroelectronics handelt, steht dort zu dem Thema: 
"Application with high capacitance loads and an output voltage greater 
than 6 volts need an external diode" (S.34 Bemerkung zu Fig. 27).
Beim L7805 ist die Diode also völlig überflüssig.
http://www.st.com/web/en/resource/technical/document/datasheet/CD00000444.pdf

[Achim H. (anymouse)]

Mike schrieb:
> Beim L7805 ist die Diode also völlig überflüssig.

Deswegen das "eventuell". Ab 7807 und einem 1F-Elko am Ausgang...

[Tac-rt (Gast)]

Erstmal danke für Eure vielen Antworten.
Ich denke, dass ich die Lösung mit den beiden Schottky-Dioden verwenden 
werde. Das scheint mir die günstigste Methode zu sein.
U1 wird von einem 9V-Trafo bereitgestellt (anfangs hatte ich zwar eine 
andere Idee gehabt, diese habe ich allerdings verworfen); nach dem 
Gleichrichten und Glätten sollten hier also mehr als 9V anliegen.

[Achim H. (anymouse)]

D1 kannst Du dann auch weglassen, weil BR1 diese Funktion schon 
übernimmt.