Hallo,
ich habe eine mobile Anwendung die über einen LiFePo4 2S versorgt wird.
Als µC wird ein SAM4E verwendet. Über einen Taster wird dieser in den
Backupmodus versetzt (ausschalten des Gerätes) und mit einem Interrupt
wieder aufgeweckt.
Nun ist aber die permanente Spannungsversorgung des µC ein/mein Problem.
Wie komme ich von den 6,6V des Akkus auf 3,3V ohne dass ein Ruhestrom
von >1mA fließt?
Momentan habe ich den Baustein LM2937 vorgesehen für die allgemeine
Spannungsversorgung und für eine genaue 3,3V Spannungsreferenz eventuell
den ADR4533 oder den LM4120AIM5-3.3.
Jedoch würde mir der LM2937 mit der Zeit (schneller als mir lieb ist)
den Akku leersaugen, obwohl der µC nur eine Stromaufnahme im unteren µA
Bereich hat.
Im ausgeschaltenem Zustand sollen/werden alle Komponenten (ausgenommen
µC) mittels eines Relais abgeschaltet.
Deshalb ist eine Überlegung ob eine Umschaltelektronik die
Spannungsversorgung für den µC dann so umschaltet das die mitte des 2S
Akkus abgegriffen wird. Da hätte ich dann die 3,3V und würde keinen
Spannungswandler mehr benötigen.
Jedoch ist hier meine Sorge, dass ich dadurch die Zellen des LiFePo2
zerstöre, da dieser ohne Balancer aufgeladen wird.
Wie würdet ihr dies lösen?
Godi
Godi S. schrieb:
Versorge den µC mit einem entsprechenden Low-Power-Regler.
Mit https://www.google.de/?#q=low+drop+low+power findest du z.B. den
TPS783 und den NCP4682 und andere, die für sich selbst deutlich weniger
als 1µA brauchen...
> Im ausgeschaltenem Zustand sollen/werden alle Komponenten (ausgenommen> µC) mittels eines Relais abgeschaltet.
Du solltest dann aber aufpassen, dass bei abgeschalteten,
spannungsfreien Komponenten der µC an keinem Pin ein High ausgibt. Denn
sonst kann es sein, dass du über die ESD-Schutzdioden ein paar
Peripheriebausteine versorgst...
Godi S. schrieb:> Im ausgeschaltenem Zustand sollen/werden alle Komponenten (ausgenommen> µC) mittels eines Relais abgeschaltet.
Muss der µC denn weiter laufen? Und statt eines Relais würde ich einen
FET nehmen, wenn's auf den Stromverbrauch ankommt.
Lothar M. schrieb:> Godi S. schrieb:> Versorge den µC mit einem entsprechenden Low-Power-Regler.> Mit https://www.google.de/?#q=low+drop+low+power findest du z.B. den> TPS783 und den NCP4682 und andere, die für sich selbst deutlich weniger> als 1µA brauchen...>>> Im ausgeschaltenem Zustand sollen/werden alle Komponenten (ausgenommen>> µC) mittels eines Relais abgeschaltet.> Du solltest dann aber aufpassen, dass bei abgeschalteten,> spannungsfreien Komponenten der µC an keinem Pin ein High ausgibt. Denn> sonst kann es sein, dass du über die ESD-Schutzdioden ein paar> Peripheriebausteine versorgst...
Die og. Reglertypen vertragen nur 5,5V am Eingang...
Ob bei dem geringen Eigenverbrauch eine Reihen-Z-Diode (2V)
funktioniert? Keine Ahnung, wahrscheinlich nicht.
Der TPS709 verträgt 30V am Eingang, braucht aber 1µA Ruhestrom.
Ansonsten ist der Betrieb des MC an nur einer Zelle optimal, und es
ergeben sich einige Optionen daraus:
-je nach Verhältnis Energieverbrauch sleep/active kann das durchaus
direkt funktionieren
-du könntest auch den "oberen" Akku mit einem passenden Widerstand
belasten für einen in etwa gleich grossen Verbrauch
-evtl. statt 2S 2P wählen und die externen Komponenten mit einem stepup
versorgen
Lothar M. schrieb:> Versorge den µC mit einem entsprechenden Low-Power-Regler.
Danke! Wusste nicht dass es so etwas gibt, bzw ist es mir noch nicht
untergekommen.
Lothar M. schrieb:> Du solltest dann aber aufpassen, dass bei abgeschalteten,> spannungsfreien Komponenten der µC an keinem Pin ein High ausgibt. Denn> sonst kann es sein, dass du über die ESD-Schutzdioden ein paar> Peripheriebausteine versorgst...
Darauf passe ich auf. Es wird beim drücken des Austasters eine
Abschaltroutine durchgeführt.
Rolf M. schrieb:> Muss der µC denn weiter laufen?
Ja, da ich den integrierten RTC benötige. Ausserdem sollte das Gerät
beim Abschalten in einen "spezifischen" Zustand verfahren. Also einfach
das Gerät mit einem Schalter abschalten ist auch nicht drinn.
Desweiteren soll/muss es auch möglich sein das Gerät automatisch (also
vom Programm aus) bei bestimmten Betriebszuständen abschalten zu können.
Rolf M. schrieb:> Und statt eines Relais würde ich einen> FET nehmen, wenn's auf den Stromverbrauch ankommt.
Darüber habe ich auch schon nachgedacht und für mich die Vor und
Nachteile aufgelistet.
Im eingeschalteten Zustand kommt es nicht vollkommen auf den
Stromverbrauch an, da es nach jeder Benützung aufgeladen werden sollte.
Im ausgeschalteten Zustand schon, da ich nicht weiß wie lange das Gerät
ungeladen herumliegt und somit der Akku zu weit entladen werden könnte.
Der große Nachteil des FET ist, dass er auch im geschaltenen Zustand
einen Widerstand von >0,1Ohm hat (zumindest habe ich keine anderen
gesehen). Bei meiner Anwendung können Ströme von über 2A auftreten. Was
eine Verlustleistung von ~0,5W zur Folge hat.
Noch ein Vorteil des Relais ist, dass er zwei Kontakte hat. Also ich
kann die 6,6V und 3,3V schalten.
H.Joachim S. schrieb:> Der TPS709 verträgt 30V am Eingang, braucht aber 1µA Ruhestrom.
Der Baustein genügt mir schon vollkommen. Danke!
H.Joachim S. schrieb:> Ansonsten ist der Betrieb des MC an nur einer Zelle optimal, und es> ergeben sich einige Optionen daraus:> -je nach Verhältnis Energieverbrauch sleep/active kann das durchaus> direkt funktionieren
Ja das ist der große Vorteil.
H.Joachim S. schrieb:> -du könntest auch den "oberen" Akku mit einem passenden Widerstand> belasten für einen in etwa gleich grossen Verbrauch
Gute Idee.
H.Joachim S. schrieb:> -evtl. statt 2S 2P wählen und die externen Komponenten mit einem stepup> versorgen
Ist nicht so günstig da ich einen 6V Motor damit betreiben muss.
Godi S. schrieb:> Der große Nachteil des FET ist, dass er auch im geschaltenen Zustand> einen Widerstand von >0,1Ohm hat (zumindest habe ich keine anderen> gesehen)
Da musste noch mal genauer suchen, da haste dich um den Faktor 100
vertan :-)
Der Andere schrieb:> korrekt: LiFePO4> das P steht für Phosphor, das O4 für 4 Sauerstoffatome.
Danke, damit hast du natürlich recht.
H.Joachim S. schrieb:> Da musste noch mal genauer suchen, da haste dich um den Faktor 100> vertan :-)H.Joachim S. schrieb:> http://www.vishay.com/docs/63302/si2342ds.pdf> Selbst im läppischen SOT23-Gehäuse: 17mR, 6A.
Ist zwar nicht Faktor 100 aber wesentlich besser als ich mir vorgestellt
habe. :-)
Ich habe noch den folgenden gefunden: STR2N2VH5
Der hat einen größeren Spannungsbereich (bis 20V), was mir auch lieber
ist, da es eventuell noch sein kann dass irgendwann mal ein 3S (9,9V)
Akku eingesetzt wird.
Godi S. schrieb:> Wie komme ich von den 6,6V des Akkus auf 3,3V ohne dass ein Ruhestrom> von >1mA fließt?
Längsregler MCP1702 / MCP1703 - ersterer ist sogar bei Reichelt
bezahlbar zu haben. Ruhestrom unter 10 µA.
Der Andere schrieb:> Godi S. schrieb:>> LiFePo4>> <Klugscheißermodus>> korrekt: LiFePO4> das P steht für Phosphor, das O4 für 4 Sauerstoffatome.> </Klugscheißermodus>
Genau genommen eigentlich LiFePO₄.
Godi S. schrieb:> H.Joachim S. schrieb:>> http://www.vishay.com/docs/63302/si2342ds.pdf>> Selbst im läppischen SOT23-Gehäuse: 17mR, 6A.>> Ist zwar nicht Faktor 100 aber wesentlich besser als ich mir vorgestellt> habe. :-)
Und man bedenke, dass auch der Kontakt eines Relais nicht ohne
Innenwiderstand ist und hier eben noch zusätzlich die Spule bestromt
werden muss.
H.Joachim S. schrieb:> Es gibt gnügend Typen <1mR, aber nicht im SOT23.
Kannst du mir einen Tipp geben?
Manfred schrieb:> Längsregler MCP1702 / MCP1703 - ersterer ist sogar bei Reichelt> bezahlbar zu haben. Ruhestrom unter 10 µA.
Diese Bauteile sehen auch sehr vielversprechend aus. Vielen Dank!
Rolf M. schrieb:> Und man bedenke, dass auch der Kontakt eines Relais nicht ohne> Innenwiderstand ist und hier eben noch zusätzlich die Spule bestromt> werden muss.
Habe ich auch schon bedacht, deshalb muss ich da nochmal meine Liste mit
den Vor und Nachteilen erweitern. Aber momentan spricht wieder mehr für
einen MOSFET, da mir hier doch ein paar gute Bausteine vorgeschlagen
wurden.
Godi S. schrieb:> Im ausgeschaltenem Zustand sollen/werden alle Komponenten (ausgenommen> µC) mittels eines Relais abgeschaltet.
Dazu fällt mir noch der AVR-Transistortester ein: Einschalten mit
mechanischer Taste, ab da hält der µC den Transistor in der Plus-Leitung
offen und klemmt sich dann selbst wieder ab, wenn er fertig ist. Sollte
auf jeden Fall weniger Strom als ein Relais brauchen.
Die Angabe einer E-Mail-Adresse ist freiwillig. Wenn Sie automatisch per E-Mail über Antworten auf Ihren Beitrag informiert werden möchten, melden Sie sich bitte an.
Wichtige Regeln - erst lesen, dann posten!
Groß- und Kleinschreibung verwenden
Längeren Sourcecode nicht im Text einfügen, sondern als Dateianhang
Announcement: there is an English version of this forum on 
Thread beobachten
Seitenaufteilung abschalten