Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Tiefenentladung Lithium Knopfzelle


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von Nikolas (Gast)


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Guten Abend,

ich möchte gerne eine CR2032 Lithium-Mangandioxid-Zelle als 
Spannungsversorgung einer Schaltung verwenden.
Die Knopfzelle versorgt bei Drücken eines Tasters den Eingang eines 
Optokopplers für die Dauer des Tasterdrucks(ca. 2mA, 1 Sekunde). Bei dem 
Taster handelt es sich um einen Lichtschalter, der vermutlich maximal 
10x am Tag gedrückt wird.
Uf der Diode am Optokopplerseingang liegt bei 1.2V, die 
Entladeschlussspannung der Knopfzelle liegt bei 2.0V.
Was passiert, wenn ich die Knopfzelle über die Entladeschlussspannung 
entlade? Bei Lithium-Akkus besteht ja die Gefahr der Entzündung, sind 
Lithium-Mangandioxid-Batterien davon auch betroffen?

Viele Grüße
Nikolas

von THOR (Gast)


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Nein, aber der extrem hohe Innenwiderstand wirds schwierig machen 2mA da 
raus zu bekommen.

von Teo D. (teoderix)


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Nikolas schrieb:
> Bei Lithium-Akkus besteht ja die Gefahr der Entzündung,

Nicht beim Tiefentladen, erst wenn diese wieder aufgeladen werden, 
wird's gefährlich.

von Stefan ⛄ F. (stefanus)


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2mA genügen allerdings nicht für die Taster, die man normalerweise in 
Elektroinstallationen verbaut. Sie benötigen erheblich höhere Ströme, 
damit die Kontakte langfristig funktionieren. Ich würde da eher mit 
100mA arbeiten - das schaffen diese Knopfzellen allerdings nicht.

Apropos Strom: Die CR2032 Zellen liefern so wenig Strom, dass du auf den 
Vorwiderstand zum Optokoppler verzichten kannst.

: Bearbeitet durch User
von THOR (Gast)


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Stefan U. schrieb:
> Apropos Strom: Die CR2032 Zellen liefern so wenig Strom, dass du auf den
> Vorwiderstand zum Optokoppler verzichten kannst.

It's not a bug, it's a feature!

von Nikolas (Gast)


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Stefan U. schrieb:
> 2mA genügen allerdings nicht für die Taster, die man normalerweise
> in
> Elektroinstallationen verbaut. Sie benötigen erheblich höhere Ströme,
> damit die Kontakte langfristig funktionieren. Ich würde da eher mit
> 100mA arbeiten - das schaffen diese Knopfzellen allerdings nicht.
>
> Apropos Strom: Die CR2032 Zellen liefern so wenig Strom, dass du auf den
> Vorwiderstand zum Optokoppler verzichten kannst.

Was heißt "genügen nicht"? Wird der Übergangswiderstand des Kontakts 
aufgrund der Korrosion zu groß? Der Optokoppler hängt auf der 
Ausgangsseite an einer dauerhaften Spannungsversorgung und muss nur 
einen uC-Interrupt auslösen können.
THOR schrieb:
> Nein, aber der extrem hohe Innenwiderstand wirds schwierig machen
> 2mA da
> raus zu bekommen.

In den Diagrammen des Datenblatts von Varta sind auch für Last von 2mA 
noch Angaben zu Kapazität(180mAh) und Arbeitsspannung(2,8V) gemacht. 
Gerade, da die Belastungs nur gepulst ist, sollte das also kein Problem 
darstellen.

Als Alternative käme noch eine Stützung der Knopfzelle mit einem 
Kondensator infrage. Der Optokoppler-Ausgang muss lediglich einen 
Interrupt an einem uC triggern können, daher sollten ein paar 
Millisekunden ja reichen.
Welcher Kondensatortyp mit mindestens 1uF hat denn einen geringen 
parasitären Leitwert? Oder sind die auch bei Elkos so klein, dass das 
höchstens akademisch wäre?

Viele Grüße
Nikolas

von Thomas K. (ek13)


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Da sehe ich überhaupt keine Probleme. 1mA über 9 Lichtschalttaster 
(v.GIRA) mache ich schon jahrelang im Wohnzimmer, Flur und das 
funktioniert einwandfrei.

Vorwiderstand  ca. 560 Ohm
-bei 3V  3,2mA
-bei 2,5V  2,3mA

1h 3600s entspricht
 3mAh/3600 x drücken

Jahresverbrauch ca. 4mAh

und die Batterie wird sich nicht entzünden bei  Tiefentladung sondern 
das Licht geht einfach nicht mehr an.

von Teo D. (teoderix)


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Nikolas schrieb:
> Was heißt "genügen nicht"? Wird der Übergangswiderstand des Kontakts
> aufgrund der Korrosion zu groß?

JO, der Dreck muss weg gebrannt werden.
Bei den meisten Dablas, die ich mir angesehen habe, waren 2mA 
ausreichend.

> Als Alternative käme noch eine Stützung der Knopfzelle mit einem
> Kondensator infrage.

Ja macht man so.

> parasitären Leitwert? Oder sind die auch bei Elkos so klein, dass das
> höchstens akademisch wäre?

In deinem Fall ja.


PS: Warum muss die Knopfzelle galvanisch getrennt werden?

von Nikolas (Gast)


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Teo D. schrieb:
> Nikolas schrieb:
>> Was heißt "genügen nicht"? Wird der Übergangswiderstand des Kontakts
>> aufgrund der Korrosion zu groß?
>
> JO, der Dreck muss weg gebrannt werden.
> Bei den meisten Dablas, die ich mir angesehen habe, waren 2mA
> ausreichend.
>
>> Als Alternative käme noch eine Stützung der Knopfzelle mit einem
>> Kondensator infrage.
>
> Ja macht man so.
>
>> parasitären Leitwert? Oder sind die auch bei Elkos so klein, dass das
>> höchstens akademisch wäre?
>
> In deinem Fall ja.
>
> PS: Warum muss die Knopfzelle galvanisch getrennt werden?


Ja gut, dann werde ich das mal so machen. :)
Vom Schalter geht ein 3-adriges Kabel zur Deckenlampe, dort hängt ein 
uC, der diese steuert. Die Knopfzelle hängt einseitig auf dem N-Leiter, 
der andere Pol wird über den Schalter an die dritte, freie Ader 
geklemmt. Zur galvanischen Trennung soll daher in der Deckenlampe ein 
Optokoppler genutzt werden.

von Teo D. (teoderix)


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Da würd ich aber noch einen Taster nehmen, der für 250~ zugelassen ist.

von Stefan ⛄ F. (stefanus)


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> Wird der Übergangswiderstand des Kontakts aufgrund der Korrosion zu groß?

Ja. Leider wird der Mindest-Strom in vielen Datenblättern nicht 
angegeben.

Zum Nachlesen, die Kurzfassung: 
https://www.allaboutcircuits.com/textbook/digital/chpt-4/switch-contact-design/

Weitere Infos: 
http://www.nhp.com.au/files/editor_upload/File/TNL/TNL-42.pdf Absatz 3.0

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