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Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Raspberry Pi 2 Batteriewächter MCP3002


Autor: Paul G. (paul_g210) Benutzerseite
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Hallo

Ich habe ein paar Fragen. Zur Vorgeschichte:
Ich möchte einen RaspberryPi an einem Bleigel Akku 12V Betreiben. Das 
funktioniert soweit ganz gut. Ich habe einen 5A-DC-Step-Down 
Spannungsregler zwischen dem Akku und dem RPi2. Des weiteren möchte ich 
mit meinem Relais Modul den Akku unterbrechen sobald der Akku bei 11.7 V 
ist. Das Relaismodul wird mit 5V vom Spannungsregler versorgt, ist 
low-aktiv und wird über GPIO4 auf high geschaltet sobald der Akku 
kritisch wird. Damit wird der komplette Stromkreis unterbrochen. Wenn 
der Akku wieder geladen wurde wird per Taster das Relais überbrückt, der 
RPi bootet und das Relais geht wieder zu und bleibt so.

Zur Spannungsmessung am Akku habe ich noch ein paar MCP3002 ADCs da und 
würde gerne einen verwenden. Dazu wird werden die max. 13,7V vom 
Bleiakku per Spannungsteiler auf unter 2V geteilt die dann über einen 
Überspannungsschutz in den ADC gehen.

Da ich erst gestern einen ADS1115 gebraten habe (zeigt keinen linearen 
Zusammenhang mehr zwischen Akkuspannung und Spannung hinter 
Spannungsteiler) wollte ich diesmal auf Nummer sicher gehen und diesen 
Überspannungsschutz einbauen.

1. Seht ihr da irgendwo grobe Schnitzer in meiner Planung?

2. Ich verstehe das mit dem Überspannungsschutz nicht so richtig. Wenn 
da also mehr als 3,3V (+0,6 wegen der Diode) anliegen wird dann die 
überschüssige Spannung über die Diode nach VDD/3.3V abgeleitet?

3. Aber ist das nicht gefährlich, denn die 3,3 V gehen ja direkt in den 
RPi?

4. Der Widerstand vor den Dioden ist doch zur Strombegrenzung. 
Verfälscht der nicht auch die zu messende Spannung am ADC-Eingang?

5. Ist es sinnvoll den ADC noch irgendwo ein Abblockkondensator 
anzuhängen (wegen dem StepDown Spannungsteiler (Restwelligkeit 30mV))?

Autor: Waki (Gast)
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Hallo,
1) Ja, die Freilaufdiode für das Relais fehlt
2) Ja, sobald der Spannungsteiler (99k/24k) mehr als 3,3V liefert, 
fließst Strom nach VDD.
3) Nein, du hast einen 99k Widerstand davor, d.h. der Strom sollte sehr 
gering sein ;-)
4) Wenn du den 1k Widerstand meinst: Nein, der verfälscht die Spannung 
nicht, da ja in den ADC kein (vernachlässigbar kleiner) Strom fließt. 
Also kein Spannungsabfall am Widerstand selbst.
5) JA, schau dir mal die FIGURE 6-3 im Datenblatt an. 10µF + 1µF

Autor: Kerle (Gast)
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Autor: Paul G. (paul_g210) Benutzerseite
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Super, Danke!

Waki schrieb:
> 1) Ja, die Freilaufdiode für das Relais fehlt

Die ist in dem Relais-Modul schon eingebaut :)
Auch auf die SPI verbindung habe ich in der Zeichnung verzichtet
falls sich jemand wundert.

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