Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Stromverbrauch minimieren::Strategie zur Entwicklung gesucht


von R. F. (rfr)


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Hallo allerseits,

für einen Piepser brauche ich einen Oszillator, der einen Ton von 1000 
bis 1500 Hz abgibt und wenig Strom aufnimmt. Ich habe verschiedene 
Schaltungen angedacht, zB Multivibrator mit 2 Transistoren, 
CMOS-Inverterschaltungen und anderes. Der kleinste Verbrauch liegt (wenn 
er piepst) be ca 1500 µA.

Mir ist das zu viel, ich würde daher gerne wissen, wie ich eine solche 
Schaltung entwerfe, die weniger Strom aufnimmt, und welche Strategie man 
ein schlagen soll, um den Verbrauch einer vorhandenen Schaltung zu 
minimieren.

Gruss

Robert

von MaWin (Gast)


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Der Piepser braucht irgendeine Leistung um die Luft bewegen zu können. 
Such die also einen mit möglichst hohem Wirkungsgrad aus. Die 
elektronische Ansteuerung kann man immer so bauen, daß sie WENIGER 
braucht, aber deswegen ist an ihr auch nicht viel einzusparen.

von Mr. Wu (Gast)


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R. Freitag schrieb:
> Mir ist das zu viel, ich würde daher gerne wissen, wie ich eine solche
> Schaltung entwerfe, die weniger Strom aufnimmt

Wenn du beim Piepsen eine gewissen Luftmenge in Bewegung setzen willst, 
wirst du eine bestimmte Leistung aufwenden müssen.

Alternative: Perpetuum Mobile mit Energie Harvesting kombinieren ;-)

von F. F. (foldi)


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Die noch älteren haben immer gesagt: "Von nix kommt nix!"

von Bitflüsterer (Gast)


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Das ist zwar richtig, aber sicher zu allgemein um dem TO zu helfen.

Leider habe ich mich damit noch garnicht beschäftigt. Kann Dir also 
keine direkten Antworten geben.

Aber, vor die Aufgabe gestellt, würde ich mir mal die Datenblätter 
verschiedener Schallwandler anschauen. Natürlich mal vorher überlegen, 
welche Lautheit ich bräuchte und in entsprechende Schallpegel umrechnen.
Daraus und aus dem Schallwandler ergibt sich dann die Spezifikation 
eines Verstärkers (falls der Oszillator nicht schon genug Leistung 
abgibt). Der Oszillator selbst, dürfte (falls er nicht direkt den 
Schallwandler ansteuert) das geringste Problem sein.

von Konrad S. (maybee)


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Ist denn nicht der Stromverbrauch in der Aus-Zeit interessanter? Piepst 
das Ding ständig?

von outdoor (Gast)


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Die Piezos haben im allgemeinen eine Resonanzfrequenz, bei der sie am 
lautesten sind.

von R. F. (rfr)


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Ich werde erst malden Verbrauch der Schallgeber messen und dann 
weitersehen.

Gruss

Robert

von Easylife (Gast)


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Auch mit einem auf die Frequenz des Piezo abgestimmten Resonanzkörpers 
(Gehäuse) kann die Effizienz deutlich gesteigert werden.

von 6A66 (Gast)


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R. Freitag schrieb:
> Mir ist das zu viel, ich würde daher gerne wissen, wie ich eine solche
> Schaltung entwerfe, die weniger Strom aufnimmt, und welche Strategie man
> ein schlagen soll, um den Verbrauch einer vorhandenen Schaltung zu
> minimieren.

Hallo Robert,

zwei Dinge:
a) der Schallwandler - meist Piezo - benötigt selbst auch einige 
Energie. Wenn Du diese nergie reduzieren kannst wirst Du da auch sparen. 
Also am besten den Piezo in der Resonanzfrequenz betreiben und schauen 
wie Du den am besten mit möglichst wenig Impulse zum Schwingen bringst - 
man muss na icht umbdingt die ganze Zet treiben, vielleicht kannst du 
mit Pausen optimieren.

b) der Treiber
Hier ist zu überlegen wie Du den Piezo am besten ansteuerst. Da der 
Piezo im allgemeinen ein Keramikelement/Quarz ist werden vorwiegend 
kapazitive Ströme durch Umladen zum Tragen kommen. Am einfachsten ist 
sicher der Rc-Oszillaotr einer Logikinverterstufe. Aber auch da kommen 
schon Ströme durch den Widerstand zum tragen. Denkbar wäre auch ein 
kleiner Prozessor (Deiner Wahl) der vorwiegend schläft und zum 
Umschalten nur kurz aufgeweckt wird. Bei geeigneter Wahl gehen die 
Ströme da sicher in den Keller (Bereich <100uA).

rgds

von Frank (Gast)


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Wenn dein Schallwandler einen Resonanzkörper zur Verfügung hat, der 
genau auf die Schwingfrequenz des Schallwandlers abgeglichen ist, steigt 
die Lautstärke sprunghaft an.
Dann kannst du die Leistung drosseln, bis die Lautstärke wieder 
annehmbar ist und sparst so jede Menge Strom.


Ein abgestimmter Resonanzkörper (z.B. ein Rohr - auf der einen Seite der 
Lautsprecher aufgeklebt, die andere Seite offen) bringt die leiseste 
Schallquelle noch zur Geltung :O)

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