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Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik USV für Mikrocontroller


Autor: Marcel T. (petit_miner)
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Hallo,
Ich suche nach einer Möglichkeit meinem µC eine USV zu spendieren.
Bei Wegfall der Hauptstromversorgung soll dieser den Wegfall mitbekommen 
und ein paar letzte Aufgaben erledigen. Es wäre zudem nicht schlimm wenn 
der µC kurz aus wäre.
Ich hätte jetzt an eine USV mit einem Lipo Akku gedacht.
Der Lipo Akku soll über einen TP4056 geladen werden.
Was bräuchte ich noch um zwischen den 2 Stromversorgungen umzuschalten?
und würde das theoretisch so funktionieren?
Vielen Dank im voraus und noch ein schönes Wochenende

Autor: Sebastian V. O. (sebi_s)
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Marcel T. schrieb:
> Bei Wegfall der Hauptstromversorgung soll dieser den Wegfall mitbekommen
> und ein paar letzte Aufgaben erledigen.

Wie lange soll die Stromversorgung aufrecht erhalten werden und wie viel 
Strom braucht deine Schaltung? Klingt eher nach kürzeren Zeiträumen. Mit 
einem Lipo Akku könntest du deine Schaltung vermutlich stundenlang 
weiter betreiben. Für kurze Zeiträume um eine Sekunde sollte auch ein 
Supercap reichen.

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Autor: Kurt (Gast)
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Wie sieht die deine nominelle Versorgung aus (Spannung, Strom)?

Autor: Jörg R. (solar77)
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Marcel T. schrieb:
> ...Es wäre zudem nicht schlimm wenn der µC kurz aus wäre.

Dann ginge auch die Umschaltung mit einem Relaiskontakt.
2 Dioden mit geringen Spannungsabfall, je eine in die Plusleitung jeder 
Stromversorgung, ginge auch. Dann muss die Spannung der 
"Hauptstromversorgung" allerdings höher sein als die des Akkus.

Die Frage nach Höhe der Stromaufnahme wurde schon gestellt.


Ich glaube ähnliche Threads gibt es schon...

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Autor: Marcel T. (petit_miner)
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1 Minute wäre vollkommend ausreichend.
Das wäre ein Atmega328 bei 16Mhz und ein enc28j60 Ethernet Controller.
Auf Supercaps würde ich gerne verzichten wegen der Größe und vor allem 
wegen der schwierigen Beschaltung.
Könnte ich den Atmega auch mit 8Mhz statt mit 16Mhz betreiben?
Der µC macht nur HTTP Requests auf einen Server im Internet.
Denn dann könnte ich mir einen Step up sparen.
Da der atmega bei 8Mhz ja mit mindestens 2.7 V läuft
Edit:
Der ENC braucht 250mA
Der  Atmega nur 0.2mA

: Bearbeitet durch User
Autor: Jörg R. (solar77)
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Marcel T. schrieb:
> 1 Minute wäre vollkommend ausreichend.
> Das wäre ein Atmega328 bei 16Mhz und ein enc28j60 Ethernet Controller.
> Auf Supercaps würde ich gerne verzichten wegen der Größe und vor allem
> wegen der schwierigen Beschaltung.

Ein Lipo benötigt auch eine exakte Regelung.


> Könnte ich den Atmega auch mit 8Mhz statt mit 16Mhz betreiben?

Probiere es aus.

Autor: Marcel T. (petit_miner)
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Was meinst du mit exakter Regelung?
Reicht es nicht aus einen Lipo Lade Baustein zu verwenden?
wie z.B: den TP4056 ?

Autor: Sascha_ (Gast)
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Marcel T. schrieb:
> 1 Minute wäre vollkommend ausreichend.
> Das wäre ein Atmega328 bei 16Mhz und ein enc28j60 Ethernet Controller.
> Auf Supercaps würde ich gerne verzichten wegen der Größe und vor allem
> wegen der schwierigen Beschaltung.
> Könnte ich den Atmega auch mit 8Mhz statt mit 16Mhz betreiben?
> Der µC macht nur HTTP Requests auf einen Server im Internet.
> Denn dann könnte ich mir einen Step up sparen.
> Da der atmega bei 8Mhz ja mit mindestens 2.7 V läuft
> Edit:
> Der ENC braucht 250mA
> Der  Atmega nur 0.2mA

Die L Version läuft mit 2,7V sicher. Also ATMega32L z.B.

Einen alten Handyakku könntest du einfach mit gewinkelten Pinleisten auf 
deine Platine klemmen. Da ist dann UVLO schon drin, Überladeschutz 
möglicherweise auch. Kann aber beides auch der µC übernehmen.

Gruß, Sascha

Autor: Jörg R. (solar77)
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Marcel T. schrieb:
> Was meinst du mit exakter Regelung?
> Reicht es nicht aus einen Lipo Lade Baustein zu verwenden?
> wie z.B: den TP4056 ?

Ja, der TP4056 ist natürlich geeignet. Lipos sind allerdings sehr 
empfindlich was das Überladen/Tiefentladen angeht. Wenn die Schaltung 
unbeaufsichtigt ist würde ich den Akku daher zusätzlich überwachen. Zum 
Thema laden von Lipo gibt es auch sehr umfangreiche Threads. Thema 
Dauerladen, laden wenn Last angeschlossen ist usw. usw.

Du möchtest nur eine Minute überbrücken. Wäre es denn tragisch wenn in 
dieser Minute nichts gesendet wird? Zumal, wie Du selbst schreibst, es 
auch nicht schlimm wäre wenn das Ganze nicht unterbrechungsfrei 
passieren würde.

Marcel T. schrieb:
> ...Es wäre zudem nicht schlimm wenn der µC kurz aus wäre.

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Autor: Marcel T. (petit_miner)
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Danke für die Antworten.
Ich würde eh dann eine Lipo Zelle nehmen die eine eingebaute 
Schutzschaltung hat.
Der µC setzt bei Stromausfall eine Nachricht über HTTP an einen Server 
ab und teilt mit das der Strom ausgefallen ist.
Im Normalbetrieb liest der µC potentialfreie Kontakte aus.
Es wäre von Vorteil wenn der µC auch die potentialfreien Kontakte bei 
Stromausfall auslesen könnte.
Könnte man statt einem Relais auch 2 Transistoren nehmen?
Der eine invertiert die Versorgungsspannung, also 1=0 und 0=1, und 
dieser steuert dann den zweiten an welcher die Versorgungsspannung 
umschaltet.

Autor: Wolfgang (Gast)
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Marcel T. schrieb:
> Ich suche nach einer Möglichkeit meinem µC eine USV zu spendieren.
> Bei Wegfall der Hauptstromversorgung soll dieser den Wegfall mitbekommen
> und ein paar letzte Aufgaben erledigen. Es wäre zudem nicht schlimm wenn
> der µC kurz aus wäre.

USV und "kurz aus" widerspricht sich irgendwie. Das "U" steht für 
"unterbrechungsfrei".

Marcel T. schrieb:
> Der µC setzt bei Stromausfall eine Nachricht über HTTP an einen Server
> ab

Das hört sich nach deutlich mehr als Stromversorgung für den µC an. Soll 
das gar auch noch über WLAN passieren?

Hauptsache der Server und die Netzwerkinfrastruktur ist nicht auch von 
dem Wegfall der Hauptstromversorgung betroffen, sondern verfügt 
ebenfalls lückenlos über eine USV.

Autor: Peter Dannegger (peda)
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Marcel T. schrieb:
> Der ENC braucht 250mA

Also 1min Ethernet Zeugs oder wie?

Autor: Peter Dannegger (peda)
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0,25A ist schon recht viel, ein Goldcap oder ne Knopfzelle schafft das 
nicht.
Wie oft soll denn der Strom ausfallen?
Wenns selten ist, würde ich 2-3 AA-Zellen nehmen, die halten ~10 Jahre 
und man muß nichts laden.

Autor: A. K. (prx)
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Überlebt die Ethernet-Infrastruktur bei Stromausfall? Wenn nicht, dann 
muss es der ENC auch nicht.

Der AVR selbst überlebt bei 200µA eine mittlere Ewigkeit mit einem 
kleinen Supercap. Schwierige Beschaltung? Nö.

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Autor: Jörg R. (solar77)
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Peter D. schrieb:
> Wie oft soll denn der Strom ausfallen?
> Wenns selten ist, würde ich 2-3 AA-Zellen nehmen, die halten ~10 Jahre
> und man muß nichts laden.

Die Spannung dieser Zellen kann der uC messen, 1 mal am Tag reicht 
vollkommen aus. Bei unterschreiten eines bestimmten Wertes kann eine 
Mitteilung an den Server gesendet werden - um einen notwendigen 
Austausch der Batterien zu veranlassen.
Wenn es kein Platzproblem gibt könnte Marcel auch größere Zellen nehmen, 
C oder D.

2 Dioden mit geringen Spannungsabfall, z.B. 1N5818, je eine in die 
Plusleitung jeder  Stromversorgung hält den Bauteileaufwand gering. Die 
Spannung der
"Hauptstromversorgung" muss allerdings höher sein als die der Batterien.

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Autor: Michi (Gast)
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Marcel T. schrieb:
> Der µC macht nur HTTP Requests auf einen Server im Internet.

Wie wird den der Internet Anschluss gepuffert? Wenn da ein Router schon 
gepuffert wird, kann da nicht der Strom für den µC und ENC abgenommen 
werden? In einer USV ist oft ein Bleiakku drin im meiner 12V Akku.
Ich habe an der einfach mit Y-Kabel strom für eine µC Schaltung
abgenommen.

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