Hallo zusammen!
Ich brauche mal ein paar Tipps bzw. Ideen von euch.
Vorgegeben ist Folgendes:
Spannungsquelle1: 5V(für andere Anwendungen auf Platine),
Spannungsquelle2: 3V3(über DCDC Converter von Sq1), 1 µC, 1 RTC(ohne
Trickle Charger) und Supercaps(3V3) für eventuell kurz auftretende
Stromausfälle.
Die Supercaps dürfen im Stromausfall NUR die RTC weiter betreiben,
sollen also nur den VBAT Pin der RTC betreiben, nicht aber den µC.
Mein Problem ist eigentlich nur Folgendes:
Wie schaffe ich es am Sinnvollsten, die Supercaps zu laden?
Mir schwebt ein Transistorschalter vor. Oder hat jmd von euch noch eine
bessere Idee?
Ich brauche auch keine Berechnung, lediglich eben Ideen, bzw. bekannte
Möglichkeiten, diese Schaltung zu realisieren.
Vielen Dank!
mit 2 Si-Dioden an den Supercap ?
Gibt (theoretisch) 5V - 2*0,7V = 3,3 V am Cap. Alternativ einfach eine
Schottky rein und auf die 0,2-0,3V Abfall pfeifen (kann man mit nem
hochohmigen Widerstand parllel noch weiter drücken, hochohmig um
"Rückwärtsversorgung" zu verhindern...)
Mit den Dioden hört sich nicht schlecht an. Danke schonmal! :)
Denke werde mal nen kleinen Testaufbau machen.
Ne Batterie fällt leider weg, da es über lange Zeit(Mehrere Jahre)
laufen soll, ohne, dass jmd Wartungen (Batteriewechsel) durchführen
soll.
Zeiten zum Überbrücken sind die üblichen von Stromausfällen: 1 min - 1
Stunde(im Härtefall).
Fragender schrieb:> Ne Batterie fällt leider weg, da es über lange Zeit(Mehrere Jahre)> laufen soll, ohne, dass jmd Wartungen (Batteriewechsel) durchführen> soll.
Ein DS3231 läuft selbst mit einer kleinen Knopfzelle 10 Jahre, mit einer
größeren Batterie sind 20-30Jahre (Selbstentladung beachten!) sicher
auch kein Problem
DS3231SN# verwenden wir. Da hast du schon Recht! Aber zusätzlich
hinzukommen würde das Platzproblem und da wir nur noch auf der
Unterseite bestücken können und da ca. 2 - max 3mm Platz sind :-/
Fragender schrieb:> da wir nur noch auf der> Unterseite bestücken können und da ca. 2 - max 3mm Platz sind :-/
Und wo bekommst du einen Goldcap mit 3 mm Höhe her?
Wenn dieser dann 0,25 Farad hätte, dann würde das ganze auch nur 3 Tage
halten. Annahmen: 1 µA und 3,3V bis 2,3V.
Mit einer 30 mAh Batterie hast du gleich 3,5 Jahre.
Fragender schrieb:> Mit den Dioden hört sich nicht schlecht an. Danke schonmal! :)
Wenn du den Supercap mit 2x 1N4148 an 5V hängst und die RTC angenommene
1µA schluckt, dann betreibst du die RTC mit um die 4,2V, wenn das
Datasheet zutrifft und der Supercap keinen Strom mehr zieht.
Max D. schrieb:> Gibt (theoretisch) 5V - 2*0,7V = 3,3 V am Cap.
Bei einer Last von 5-10mA oder so.
Alexander Schmidt schrieb:> Und wo bekommst du einen Goldcap mit 3 mm Höhe her?http://www.mouser.de/Search/ProductDetail.aspx?R=PAS3225P3R3113virtualkey57660000virtualkey963-PAS3225P3R3113
Das sind die Supercaps, die wir verwenden.
Alexander Schmidt schrieb:> dann würde das ganze auch nur 3 Tage halten
Ist ja auch kein Problem. Es geht ja lediglich um kurzzeitige
Überbrückung. Danach werden die Caps bei Spannungswiederkehr wieder
aufgeladen.
Vom Prinzip her, schon alles getestet und funktioniert einwandfrei, nur
eben haben wir noch keine optimale Lösung gefunden, die Supercaps vom
Rest des Systems zu trennen, für den Fall eines Stromausfalls :)
Fragender schrieb:> Ne Batterie fällt leider weg, da es über lange Zeit(Mehrere Jahre)> laufen soll, ohne, dass jmd Wartungen (Batteriewechsel) durchführen> soll.
Wie kommst du darauf, dass Supercaps länger halten als Akkus?
Zumal es keine für 3.3V gibt, sondern ca. 2.8 und 5.5.
Beim Entladen fällt die Spannung, es wäre also schlauer 5V zu puffern
und auf 3.3V zu regeln, bloss kosten 3.3V Regler auch Strom, mehr als
die Uhr.
Es ist also wie immer ein Kompromiss.
Alexander Schmidt schrieb:> Und wo bekommst du einen Goldcap mit 3 mm Höhe her?> Mit einer 30 mAh Batterie hast du gleich 3,5 Jahre.
bei 3mm höhe passt doch eine CR2025 (etwa 150mAh) oder eine CR2430 (etwa
250mAh)
Die Batterielebensdauer dürfte damit die Gerätelebensdauer
überschreiten.
Schreiber schrieb:> Die Batterielebensdauer dürfte damit die Gerätelebensdauer> überschreiten.
Na ja, Batterien müssen immer austauschbar montiert sein (EU Vorschrift,
leider nicht Akkus betreffend). Damit könnten Geräte ein Leben lang
einsetzbar bleiben, statt nur ein paar Jahre (wie iPods/iPhones mit
eingeklebtem Akku, Wegfahrsperren mit eingeschweissten Stützbatterien,
Fernseher mit eingelöteten SuperCaps und was es sonst noch so an durch
dümmste Entwickler eingebauter Obsoleszenz gibt)
Max D. schrieb:> mit 2 Si-Dioden an den Supercap ?> Gibt (theoretisch) 5V - 2*0,7V = 3,3 V am Cap.
Wenn der Strom gering ist fällt an einer 1N4148 nur eine Spannung von
0.6V ab und damit ist die Spannung am Super-Cap möglicherweise zu hoch-
Ich würde einen P-Kanal-MosFET nutzen um die 3.3V vom Super-Cap
abzuschalten wenn die Versorgungsspannung auf unter 3.3V sinkt.
Im Anhang ist ein Beispiel.
Bei einer Versorgungsspannung von über 3V schaltet der NPN-Transistor
den MosFET durch, so dass der Strom in den SuperCap fließen kann.
(man könnte den Spannungsteiler an der Basis vom NPN-Transistor noch
etwas anpassen, theoretisch könnte R3 450k Ohm groß sein)
Durch die Bodydiode fließt aber auch ein Strom in den SuperCap wenn der
MosFET nicht leitend ist.
Wichtig ist nur dass der MosFET bei einem Abfall der Versorgungsspannung
geschlossen wird.
Also erstmal finde ich es wirklich gut, dass hier viel geholfen wird!
Allerdings nicht so gaaanz beim Thema mehr:D
Ich brauche wirklich nur Ideen, wie man die einzubauenden Supercaps so
lädt, dass bei Stromausfall diese nur einen Teilbereich, in diesem Fall
die RTC, weiter versorgt, ohne aber den Rest mit zu versorgen.
MaWin schrieb:> Wie kommst du darauf, dass Supercaps länger halten als Akkus?
Wurde nie gesagt! Lediglich, dass sie für die Anwendung ausreichen und
!!in diesem Fall!! eine bessere Lösung sind, als Batterien, welche man
im Fall der Fälle auswechseln müsste->Wartungsarbeiten. Die Supercaps
aber nicht.
Weit hergeholter Extremfall: Steuerung in einer Forschungsstation in der
Antarktis. 5 Jahre im Betrieb, Wetterbedingungen und üblicher BLABLA tun
ihr Übriges für die Batterie.. Stromausfall, Batterie war leer, keiner
hats gemerkt->System läuft nicht mehr korrekt, Uhrzeit muss wieder
eingestellt werden.. Ich denke mal da wären die Supercaps ne bessere
Lösung!?
Falls nicht, ich lasse mich gerne eines Besseren belehren! :)
Fragender schrieb:> Die Supercaps dürfen im Stromausfall NUR die RTC weiter betreiben,> sollen also nur den VBAT Pin der RTC betreiben, nicht aber den µC.
wo ist das Problem? Dazu gibtr es doch den Bat Eingang, Diode vor und
gut ist.
Laden über Vorwiderstand und Diode zum Supercap und an den BAT Eingang
der RTC, ich verstehe die komplizierten Schaltungen nicht, mein Wissen
sagt mir, je komplizierter die Schaltung umso weniger funktioniert sie
oder macht das was sie soll.
Macht dir der Sperrstrom der Diode Kummer? Dann schau beim
Transistortester wie die den Standbystrom auf 20nA gesenkt haben (mal
vorausgesetzt der Diodensperrstrom wäre höher)
Fragender schrieb:> Weit hergeholter Extremfall: Steuerung in einer Forschungsstation in der> Antarktis.Fragender schrieb:> mit der Diode hat übrigens geklappt! :)
Du kennst keine Dioden und entwickelst Steuerungen die im Extremfall in
der Arktis funktionieren sollen?!
Hut ab.
Fragender schrieb:> Weit hergeholter Extremfall: Steuerung in einer Forschungsstation in der> Antarktis. 5 Jahre im Betrieb, Wetterbedingungen und üblicher BLABLA tun> ihr Übriges für die Batterie..
Da würde der Supercap aber auch nicht viel taugen. Ich lese -25° oder
-30°C als absolutes Minimum in den Datenblättern - das sind nicht grade
antarktische Temperaturen...
