mikrocontroller.net

Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik 12V Tiefentladeschutz ohne Eigenverbrauch


Autor: Piter Kura (kurczaq)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Hi

kennt jemand eine Tiefentladeschutz-Schaltung für 12V Bleiakkus, die 
möglichst keinen Eigenverbrauch unterhalb der Schwelle (sagen wir 11,8V) 
hat? Es ist ok, wenn ein Relais angezogen wird oberhalb der Schwelle 
(müssen keine MOSFETs sein etc) und unterhalb der Schwelle soll das 
Relais aus sein. Kleine Hysterese wäre auch sinnvoll, damit es nicht 
schwingt.

Mir sind zwar einige Schaltungen bekannt, die man als 
U-Schwellenschalter nehmen kann, meist ist dort aber Spannungsteiler (in 
der Größenordnung von 10k) drin, der dauerhaft an der Batterie hängen 
muss => zu viel Standby Strom.

Es soll möglichst aus Standardbauelementen gebaut werden (keine teuren 
ICs), TL431 wäre noch ok.

Die Frage ist natürlich, ob ein Standbystrom weniger als Selbstentladung 
des Akkus noch ok ist, den Wert kenne ich ja aber nicht. Eine Schaltung 
die unterhalb der Schwelle sich in den pico/nano Ampere Bereich 
"verabschiedet" wäre schon interessant.

Hat jemand einen Tipp?

viele Grüße & danke

Autor: THOR (Gast)
Datum:

Bewertung
2 lesenswert
nicht lesenswert
www.linear.com/docs/4829

Autor: Sebastian S. (amateur)
Datum:

Bewertung
-4 lesenswert
nicht lesenswert
...Unmögliches wird sofort erledigt, Wunder dauern etwas länger.

Ich hoffe, dass Dir klar ist, dass nur eine Wunderschaltung ohne Kontakt 
mit deinem Akku erraten kann wies um ihn steht.

Prinzipiell kannst Du Deinen Messpunkt beliebig hochohmig auslegen, dann 
musst Du aber auch ein Cleverle haben, dass mit diesen Eingangswerten 
etwas anfangen kann. Ab einer gewissen Empfindlichkeit gibt es die auch 
nicht mehr für lau.

Sowohl FETs als auch Relais kosten etwas - und oh Wunder - wollen 
angesteuert werden. Da Du uns von Einzelheiten, wie dem Schaltstrom 
verschont hast, können die Leser, für Tipps, nur ihre Glaskugel 
befragen.

Autor: hinz (Gast)
Datum:

Bewertung
2 lesenswert
nicht lesenswert
Schwimmerschalter passend zur Säuredichte.

Autor: Michael Bertrandt (laberkopp)
Datum:

Bewertung
5 lesenswert
nicht lesenswert
Piter K. schrieb:
> Hat jemand einen Tipp?

Man kann natürlich das Relais nutzen, um nicht nur den Verbraucher, 
sondern auch die Überwachungsschaltung selbst von Akku abzutrennen, nur 
braucht man dann einen Taster zur Wiedereinschaltung.
     Einschalttaster (Schliesser)
 +Akku --+--o/o--+--- +Ub
         |       |
         +--o/o--+ Relaiskontakt
             :   |
         +-------+
         |       |
        93k     Rel
         |       |
         |    +-----+ Unterspannungssensor
         +----|TL431| mit Hysterese, TL431
         |    +-----+ 
        25k      |
         |       | 
 -Akku --+-------+--- GND
Ein ICL7665 erlaubt aber mit 3uA quasi keinen Stromverbrauch 
(Megaohmwiderstände) und kann dauernd dran bleiben, schaltet dann den 
Verbraucher bei genügend Spannung wieder ein. Weil er 2 Vergleicher 
enthält, kann er auch einen Überladeschutz oder eine Vorwarnung erzeugen
      ---+--------+---+---+-----+
         |        |   |   |     |
         |       R23 10k  |     |
    +---------+   |   |   |     |S
    |Out2 Out1|---)---+---(----|I P-MOSFET
    |         |   |       |     |
    |Hys2 Hys1|---+       |     |
    |         |   |       | +   |
    | ICL7665 |  R22     Akku   |
    |         |   |       | -   |
    |Set2 Set1|---+       |     |
    +---------+   |       |     | +
         |       R21      |  Verbraucher
         |        |       |     | -
       --+--------+-------+-----+

: Bearbeitet durch User
Autor: F. Fo (foldi)
Datum:

Bewertung
-1 lesenswert
nicht lesenswert
Piter K. schrieb:
> Es ist ok, wenn ein Relais angezogen wird oberhalb der Schwelle
> (müssen keine MOSFETs sein etc) und unterhalb der Schwelle soll das
> Relais aus sein. Kleine Hysterese wäre auch sinnvoll, damit es nicht
> schwingt.

Oben schreibst du, dass du einen Tiefentladeschutz haben möchtest.
Dann reicht doch ein Abschalten. Wenn die Batterie nachgeladen wird (wie 
im Auto) erübrigt sich doch solch eine Schaltung. Dann ist die 
Ladeeinrichtung zu schwach oder die Verbraucher zu groß.

Scheibe doch erstmal auf was genau du hast und was genau du willst. 
Sonst kauf dir was fertiges aus dem PKW Bereich.

Autor: Andreas S. (igel1)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Hi Piter,

wenn ein Relais okay ist, so kannst Du einfach ein Relais mit 2 
Umschaltkontakten nehmen - mit dem einen schaltest Du Deinen
Verbraucher und mit dem anderen schaltest Du Deine
Spannungsüberwachung aus.

Das wäre dann die Einmal-Aus-Immer-Aus-Lösung.

Ansonsten suchst Du einfach nach "Unterspannungsabschaltung" oder 
"UVLO" (UnderVoltage LockOut), dann wirst Du im Internet mit Schaltungen 
totgeschmissen.

Wenn Temperaturstabilität egal ist, so ist eine der genialsten 
Minimallösungen, die ich kenne:
Beitrag "Re: Projekt Maus"
Im Verlauf des Threads wird die besagte Schaltung auch mit invertierten 
Transistoren aufgebaut und kann dann auch eine Last gegen Masse 
schalten.
Muß dann natürlich auf Deine Schaltschwelle angepaßt / justiert werden.

Viele Grüße

Igel1

Autor: Piter Kura (kurczaq)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Michael B. schrieb:
> Piter K. schrieb:
>> Hat jemand einen Tipp?
>
> Man kann natürlich das Relais nutzen, um nicht nur den Verbraucher,
> sondern auch die Überwachungsschaltung selbst von Akku abzutrennen, nur
> braucht man dann einen Taster zur Wiedereinschaltung.

Eine angelegte Ladespannung könnte doch auch genutzt werden um das 
Relais wieder anzuziehen?

Autor: Andreas S. (igel1)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Piter K. schrieb:
> Michael B. schrieb:
>> Piter K. schrieb:
>>> Hat jemand einen Tipp?
>>
>> Man kann natürlich das Relais nutzen, um nicht nur den Verbraucher,
>> sondern auch die Überwachungsschaltung selbst von Akku abzutrennen, nur
>> braucht man dann einen Taster zur Wiedereinschaltung.
>
> Eine angelegte Ladespannung könnte doch auch genutzt werden um das
> Relais wieder anzuziehen?

Yep - kommt ein bißchen auf Deine Hysterese und somit auf die 
gewünschten Schaltschwellen an - die hast Du uns noch nicht verraten.

Viele Grüße

Igel1

Autor: Piter Kura (kurczaq)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
F. F. schrieb:

> Scheibe doch erstmal auf was genau du hast und was genau du willst.
> Sonst kauf dir was fertiges aus dem PKW Bereich.

Als Blockdiagramm:
            Rücksetzung
         -----------------
        |                 |
        |              ------
Vin °-------|>--------| UVLO |----- [ALARMANLAGE] --
             D   |     ------                      |
                 |                                 |
                 -                                 |
               ----- 12V BAT                       |
                 |                                 |
                 |                                 |
                 |                                 |
                 -                                 -

Ist vielleicht verständlicher so.

Vin ist Ladespannung/Ladegerät für den 12V Akku (angepasst an das droput 
an D). Der US-Schutz soll die Alarmanlage von der 12V trennen bei 
unterschreiten der Schwelle Us (zu ermitteln, ca. 11,2-11,6V), damit die 
Batterie nicht kaputt geht bei Ausfall von Vin.

Die UVLO sollte sich am liebsten wie gesagt auch komplett von BAT 
trennen unterhalb der Schwelle.

Liegt Vin wieder an, sollte die Alarmanlage wieder an die 
Spannungsversorgung gehängt werden. Also ab Us Alarmanlage+UVLO komplett 
getrennt von der Batterie (und "tot", dauer-aus, egal ob die 
Batteriespannung wieder etwas über Us kommt). kommt Vin wieder, 
UVLO+Anlage wieder an.

Das Projekt findet unter "erschwerten" Bedingungen statt, es ist nicht 
in Deutschland. Mir liegen nur Standard-Bauelemente vor. Transistoren, 
MOSFETs, relais, Zenerdioden, TL431, ein paar OPamps (358 & co). Ich 
kann leider keine "magischen" IC bestellen - dazu müßte ich das Zeug aus 
den USA ordern mit Bestellkosten von ca. 100 USD aufwärts pro Vorgang :/
Ich könnte zwar leicht was IC mäßiges bei Newark/Farnell finden, aber es 
ist für das Projekt nicht wirtschaftlich. Deshalb auch meine Frage hier.

Autor: Piter Kura (kurczaq)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Andreas S. schrieb:
> kommt ein bißchen auf Deine Hysterese und somit auf die
> gewünschten Schaltschwellen an - die hast Du uns noch nicht verraten.

Also nochmal zu den Spannungswerten:

Vin: ca. 13.7 bei Float, 14.4 bei Bulk
Us: sagen wir mal ca. 11,5V (könnte zwischen 11,2 und 12V sein, muss mir 
die Batterie nochmal genauer ansehen).

Genug Spannungsdifferenzen um das gut steuern zu können.

Eigentlich könnte ich für einen Selbstbau verzichten und mir einfach 
einen Solar-Regler (Shunt, z.b. von Steca) mit Lastausgang dafür nehmen 
(zweckentfremden, da die Anlage nicht mit Solar läuft sondern vom Netz 
versorgt wird). Hat aber bei dem Projekt einige Nachteile:

- Solarregler sind hier kaum erhältlich und dann sehr teuer.
- bei defekt schwer zu ersetzen
- Leistungsverlust... Shunt Regler haben schlechte Effizienz.

Das Vin wird mit einem Schaltregler aus dem Netz erzeugt und von einem 
µC versteckt in dem Block "ALARMANLAGE" zwischen V_bulk und V_float 
umgeschaltet (bessere Effizienz als Shunt).

Autor: F. Fo (foldi)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Dann war das hier doch schon mal eine gute Idee:
http://cds.linear.com/docs/en/lt-journal/LT1389_0699_Mag.pdf

In Anbetracht, dass du nichts an Teilen hast.

: Bearbeitet durch User
Autor: hinz (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Was für ein Akku ist das denn? Welche Kapazität?

Autor: Piter Kura (kurczaq)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
AGM 7Ah, 12V (zu laden mit Bulk dann float).

Autor: Piter Kura (kurczaq)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
F. F. schrieb:
> Dann war das hier doch schon mal eine gute Idee:
> http://cds.linear.com/docs/en/lt-journal/LT1389_0699_Mag.pdf
>
> In Anbetracht, dass du nichts an Teilen hast.

LT1389 und LT1495 nicht vorhanden und nicht beschaffbar :/

Einen CA3130 hätte ich hier... hilft das weiter?

Autor: hinz (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Piter K. schrieb:
> AGM 7Ah, 12V (zu laden mit Bulk dann float).

Du darfst mit einem Selbstentladestrom von 0,5-1mA @ 25°C rechnen.

Autor: Piter Kura (kurczaq)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Michael B. schrieb:

Ich könnte es dann wohl so modifizieren:
          D
Vin   ----|>------+
                  |
+BAT  -------o/o--+-------> Verbraucher 
              :   |
          +-------+
          |       |
         93k     Rel
          |       |
          |    +-----+ Unterspannungssensor
          +----|TL431| mit Hysterese, TL431
          |    +-----+
         25k      |
          |       |
  -Akku --+-------+--- GND

Vin würde das Relais dann wieder anziehen. (Nachteil: Vin liegt am 
Verbraucher an und nicht an BAT, falls Relais kaputt. Dürfte aber nicht 
so schlimm sein, da Vin die möglichen Werte von Vbatt nicht 
überschreitet).

Autor: Piter Kura (kurczaq)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
hinz schrieb:
> Piter K. schrieb:
>> AGM 7Ah, 12V (zu laden mit Bulk dann float).
>
> Du darfst mit einem Selbstentladestrom von 0,5-1mA @ 25°C rechnen.

so gesehen könnte ich alles mit dem µC dahinter erledigen (ATmega8), µc 
permanent an BAT... allerdings ist mir eine diskrete und 
"idiotensichere" Schaltung aus möglichst wenigen Standardelementen 
lieber.

Autor: Piter Kura (kurczaq)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Übrigens wo hat der TL431 eine Hysterese??

Autor: hinz (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Piter K. schrieb:
> Übrigens wo hat der TL431 eine Hysterese??

Hat keine.

Autor: Peter M. (r2d3)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Piter K. schrieb:
> Hi
>
> kennt jemand eine Tiefentladeschutz-Schaltung für 12V Bleiakkus, die
> möglichst keinen Eigenverbrauch unterhalb der Schwelle (sagen wir 11,8V)
> hat? Es ist ok, wenn ein Relais angezogen wird oberhalb der Schwelle
> (müssen keine MOSFETs sein etc) und unterhalb der Schwelle soll das
> Relais aus sein. Kleine Hysterese wäre auch sinnvoll, damit es nicht
> schwingt.

Der letzte Satz von Dir suggeriert, dass die Schaltung sich nicht selbst 
von der Stromversorgung trennen darf.

>
> Mir sind zwar einige Schaltungen bekannt, die man als
> U-Schwellenschalter nehmen kann, meist ist dort aber Spannungsteiler (in
> der Größenordnung von 10k) drin, der dauerhaft an der Batterie hängen
> muss => zu viel Standby Strom.
>
> Es soll möglichst aus Standardbauelementen gebaut werden (keine teuren
> ICs), TL431 wäre noch ok.
>
> Die Frage ist natürlich, ob ein Standbystrom weniger als Selbstentladung
> des Akkus noch ok ist, den Wert kenne ich ja aber nicht. Eine Schaltung

Wenn Du die streng geheime nominale Kapazität des Akkus 
(Sicherheitsstufe 4) nicht mitteilst, kann man auch schlecht eine 
Selbstentladung abschätzen.

Es ist schon irgendwie schräg, wenn Du so enge technische Vorgaben 
machst, ohne ein Mindestmaß an Information auf den Tisch zu legen.

> die unterhalb der Schwelle sich in den pico/nano Ampere Bereich
> "verabschiedet" wäre schon interessant.

Alle Spannungskontrollschaltungen vergleichen irgendwo mit einer 
Referenz.
Dazu braucht es einen Teiler. Hat Dein Teiler insgesamt 1MOhm 
Widerstand, braucht der Teiler schon 12 µA bei 12V Batteriespannung. Um 
Deine angestrebten Ströme zu erreichen, brauchst Du schon Widerstände im 
Giga- oder Teraohmbereich.
Die sind natürlich ganz billig und liegen beim Conrad in der 
Ramschkiste. :)

Für das genannte Spannungsüberwachungs-IC 7665 (zu teuer?!) brauchst Du 
bei Hysterese zwei Teiler, also doppelt so hohen Stromverbrauch 
zuzüglich des IC-Verbrauchs.

Diese Überlegungen sind aber alle für die Katz,  wenn das IC schon 
1-10µA verbraucht.

> Hat jemand einen Tipp?

Ja. Rechne' mal aus, wieviel Ladung Dein Akku bei den oben genannten 
Vorschlägen pro Tag verliert (in Relation zur Restkapazität) und wie oft 
Du Zugriff auf den Akku hast, um ihn zum Beispiel notzuladen.

Die obigen Vorschläge liegen doch etwa zwei Zehnerpotenzen unter Deinen 
10k-Teilern.

Wie niedrig muss denn bloß die Kapazität, bzw. Restkapazität Deines 
12V-Akkus sein, wenn es gleich Nano- oder Picoampere sein müssen?

Das lässt sich bestimmt auch mit einer Heraufsetzung der 
Abschaltspannung bei Deinem geheimen Projekt heilen.

P.S.: "Ich möchte ein Auto haben, dass halb so teuer ist wie der Dacia 
Logan, aus Standardbauteilen (Trommelbremsen) aufgebaut ist und Tempo 
300 fährt."

: Bearbeitet durch User
Autor: Piter Kura (kurczaq)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
hinz schrieb:
> Piter K. schrieb:
>> Übrigens wo hat der TL431 eine Hysterese??
>
> Hat keine.

Ist bei einer aus-und-tot Schaltung nicht notwendig - wollte aber nur 
wissen, woher die Aufschrift "Unterspannungssensor mit Hysterese, TL431" 
kam...? Gibt es eine TL431 Variante mit Hysterese?

Autor: Piter Kura (kurczaq)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Peter M. schrieb:

> Der letzte Satz von Dir suggeriert, dass die Schaltung sich nicht selbst
> von der Stromversorgung trennen darf.

Es war so gemeint: falls die Schaltung permanent an BAT hängt => 
Hysterese notwendig. Schaltung die sich komplett trennt unterhalb von Us 
=> keine Hysterese notwendig (die hat dann schon die "maximale 
Hysterese", Einschalten dann über Anlegen von Vin).

Hoffe das ist jetzt klarer

Autor: hinz (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Piter K. schrieb:
> Gibt es eine TL431 Variante mit Hysterese?

Nein, muss man ihm mittels zusätzlichem Transistor beibringen.

Autor: Andreas S. (igel1)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Das könnte evtl. gehen:

Verwende ein Relais mit 2xUm.

Der erste Umschaltkontakt klemmt Deinen Verbraucher von der Batterie ab,
wenn die UVLO zuschlägt.

Der zweite Umschaltkontakt schaltet die Versorgung der eigentlichen
UVLO-Schaltung von der Batterie auf Vin um, sobald die UVLO zuschlägt.

Oder alternativ:

Der zweite Umschaltkontakt verändert beim Abfallen die Schaltung so,
dass das Relais automatisch dann, wenn Vin angelegt wird, wieder
anzieht und erst dann wieder abfällt wenn Vin nicht mehr da ist UND
die UVLO-Schaltung anschlägt.

Yep - je mehr ich darüber nachdenke, desto einfacher erscheint mir
eine Lösung, wenn Du ein Relais mit 2 Umschaltkontakten verwenden
kannst. Geht das?

Viele Grüße

Igel1

: Bearbeitet durch User
Autor: Piter Kura (kurczaq)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Andreas S. schrieb:

> Yep - je mehr ich darüber nachdenke, desto einfacher erscheint mir
> eine Lösung, wenn Du ein Relais mit 2 Umschaltkontakten verwenden
> kannst. Geht das?

ok danke. Ich glaube aber, die Version mit Vin permanent an Verbraucher 
ist ausreichend. Dann wird der Verbraucher auch alimentiert, falls die 
Batterie abgeklemmt ist, Netzversorgung aber anliegt. Besteht so keine 
Gefahr von Schwingungen?

Es geht eigentlich nur um Schutz vor Zerstörung der Batterie durch 
Tiefentladung.

: Bearbeitet durch User
Autor: Piter Kura (kurczaq)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Andreas S. schrieb:
> Das könnte evtl. gehen:
>
> Verwende ein Relais mit 2xUm.
>
> Der erste Umschaltkontakt klemmt Deinen Verbraucher von der Batterie ab,
> wenn die UVLO zuschlägt.
>
> Der zweite Umschaltkontakt schaltet die Versorgung der eigentlichen
> UVLO-Schaltung von der Batterie auf Vin um, sobald die UVLO zuschlägt.
>

jetzt verstehe ich was Du meinst... aber das kann man doch auch mit nur 
1x um realisieren.
       
            D      1 (stromlos)
+Vin --+---->|----o o--+
       |           \   | 1x UM
       +----------o o--+-------> Verbraucher   
       |           2   |
+BAT --+               | 
                       |
               +-------+
               |       |
              93k     Rel
               |       |
               |    +-----+
               +----|TL431|
               |    +-----+
              25k      |
               |       |
-BAT ----------+-------+--- GND

Relais ist in Pos. 1, wenn kein Strom durch die SPule fließt. Damit wird 
der UVLO vom Vin versorgt. Ist kein Netz da, bleibt es in pos. 1 bis Vin 
anliegt und Vbat die Schwelle - V_drop an D überschreitet. Dann schaltet 
das Relais in pos. 2, damit wird der Verbraucher über die Batterie 
versorgt (parallel mit Vin) - bis die Batteriespannung unter die 
Schwelle fällt. Da der UVLO jetzt durch höhere Spannung (ohne V_drop) 
versorgt wird, haben wir eine Hysterese...Fällt Vin aus, hält sich die 
Schaltung über die Spannung aus BAT bis Schwelle erreicht ist, dann 
fällt das Relais wieder in pos. 1 zurück.

Habe ich einen Fehler?

Einziges Problem was ich sehen kann: War die Batterie entladen, kommt 
das Vin, wird der Verbraucher versorgt. Fällt Vin wieder aus und die 
Batterie hat die Schwelle nicht überschritten (noch nicht geladen), 
bleibt der Verbraucher aus und wird nicht aus der teilgeladenen Batterie 
versorgt.

: Bearbeitet durch User
Autor: Andreas S. (igel1)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Hi Piter,

so sehr ich mich auch bemühe - ich verstehe weder Deine ASCII-Art-
Schaltung 100%ig noch Deinen Erklärungstext 100%ig (sorry).

Warum haben die Relaiskontakte 4 Anschlüsse?
Ein 1xUM hat meiner Meinung nach nur 3 Anschlüsse, siehe hier:
http://www.ellmitron.de/download-Dateien/Relais-Gr...

Und sollte Deine Schaltung so funktionieren, wie ich meine,
so hängt die UVLO stets an der Batterie - entweder direkt oder
über die Diode. Das wäre nicht ganz im Sinne des Erfinders.

Ich fürchte, Du musst noch einen Versuch starten.
Oder, wenn Du Dir ganz sicher bist, so stelle die Schaltungs
bitte nochmals als Handskizze hier ein, damit ich sie besser
verstehen kann.

Viele Grüße

Igel1

Autor: Piter Kura (kurczaq)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Andreas S. schrieb:
> Hi Piter,
>
> so sehr ich mich auch bemühe - ich verstehe weder Deine ASCII-Art-
> Schaltung 100%ig noch Deinen Erklärungstext 100%ig (sorry).
>
> Warum haben die Relaiskontakte 4 Anschlüsse?
> Ein 1xUM hat meiner Meinung nach nur 3 Anschlüsse, siehe hier:
> http://www.ellmitron.de/download-Dateien/Relais-Gr...

Hi,

hast recht ist verwirrend, aber meiner UM hat wirklich 4 Kontakte (6 mit 
Spule). Davon sind zwei kurz geschlossen.

> Und sollte Deine Schaltung so funktionieren, wie ich meine,
> so hängt die UVLO stets an der Batterie - entweder direkt oder
> über die Diode. Das wäre nicht ganz im Sinne des Erfinders.

hast auch wieder recht... zwischen Vin und BAT gehört noch eine Diode... 
habe sie hingedacht aber nicht hingemalt...
+Vin --+--->|-----+
       |    D1    |
      \/D2        |(OFF)
      --          o  
       |           \ 1x UM
+BAT --+----------o o---+-------> Verbraucher   
                 (ON)   |
                        | 
                        |
               +--------+
               |        |
              93k      Rel
               |        |
               |     +-----+
               +-----|TL431|
               |     +-----+
              25k       |
               |        |
-BAT ----------+--------+--- GND

Ist das jetzt klarer?

Autor: Andreas S. (igel1)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Hi Piter,

ahhh sooo ...
Jetzt verstehe ich die Schaltung und ahne, wie Du gedacht hast.
Danke für das erneute Aufzeichnen.

Also:

Ich vermute, dass die Schaltung so noch nicht funktionieren wird,
weil sich das Relais in dem Moment, in dem es anziehen will, selbst
seine Spannung wegnimmt. Ob die Massenträgheit reicht, es bis zum
anderen Kontakt (wo's wieder frische Spannung gibt) rüberzuretten,
wäre zu testen. So richtig sauber ist das jedenfalls nicht.

Daher mein Vorschlag:

Führe die Kathode von D1 nicht an die Schaltkontakte des Relais,
sondern an den Verbindungspunkt zwischen Relaisspule und Verbraucher
(also an den Knotenpunkt unter dem "U" von "UM" in Deiner Zeichnung).
Dann nochmals die Schaltung nachvollziehen/durchdenken (bitte erst
danach hier weiterlesen).

Außerdem solltest Du unbedingt eine Freilaufdiode parallel zur
Relaisspule spendieren, sonst killt Dir der "V = L * dI/dt" - Effekt
bei Induktionen Dein TL431. Wenn Dir Freilaufdioden nichts sagen -
einfach im Internet einmal nach Sinn und Zweck recherchieren.

Gefühlsmäßig würde ich evtl. zusätzlich einen Kondensator parallel zum
25k Widerstand spendieren. Ist aber nur halb durchdacht.

Auch bin ich nicht 100%ig glücklich, dass Deine UVLO-Schaltung
eigentlich keine Hysterese hat - da solltest Du Dir evtl. noch
etwas im unteren Block der Schaltung einfallen lassen, um eine
Hysterese einzubauen.

Sonst kann folgendes passieren: Schaltschwelle wird bei sinkendem
Vbat unterschritten -> TL431 sperrt den Relaisstrom -> Relais belastet
die Batterie nicht mehr -> Spannung steigt leicht an ->
Schaltschwelle des TL431 wird wieder überschritten -> TL431 be-
stromt Relais ... u.s.w.

Kurzum: das Dingen fängt um die Schaltspannung herum an zu schwingen.
Und das möchtest Du nicht. Also muß eine kleine Hysterese her.
Sollte einfach machbar sein, aber ich will Dir ja nicht alles
"wegdenken" :-)

Final hast Du die kleine Einschränkung, dass Dein Relais nur dann
anzieht, wenn Du Vin anlegst. Ist ja eigentlich auch so gedacht,
aber bei einem Batterietausch würde die neue, voll aufgeladene
Batterie die Schaltung nicht "in die Gänge" bringen können.

Das könntest Du evtl. vermeiden, wenn Du das obere Ende des
93k - Widerstandes nicht an das Relais sondern direkt an Vbat
legst. Musst halt überlegen, ob Dir das damit gewonnene Funktions-
Plus die ca. 0,1mA Dauerentladestrom wert sind.

Und jetzt bin ich einmal gespannt auf Deinen nächsten Schaltungs-
entwurf.

Viele Grüße

Igel1

Autor: F. Fo (foldi)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Peter M. schrieb:
> Es ist schon irgendwie schräg, wenn Du so enge technische Vorgaben
> machst, ohne ein Mindestmaß an Information auf den Tisch zu legen.

Vor allem, wenn jetzt raus kommt, dass er sogar einen Mikrocontroller 
zur Verfügung hätte.

@TO
Ich meinte die Schaltung als solche. Kannst du auch mit dem was du hast 
bauen. Dabei ist der Verbrauch vielleicht etwas höher. Wenn du statt des 
Fets nun ein Relais nimmst, das vor die Schaltung setzt und einen 
Transistor nur an Vin, über den geöffneten Kontakt vom Relais, dann hast 
du das, was du gerne möchtest. Vielleicht noch ne kleine 
Abschaltverzögerung für den Transistor (Oberbegriff) an Vin.

Nachtrag.
Das mit dem Transistor habe ich noch nicht richtig durchdacht, der 
könnte auch überflüssig werden.
In allen Fällen wäre die Alarmanlage im ungünstigsten Fall nicht immer 
Aktiv. Was in meinen Augen bei einer Alarmanlage ein No-Go wäre.

: Bearbeitet durch User
Autor: Piter Kura (kurczaq)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Andreas S. schrieb:

> Ich vermute, dass die Schaltung so noch nicht funktionieren wird,
> weil sich das Relais in dem Moment, in dem es anziehen will, selbst
> seine Spannung wegnimmt. Ob die Massenträgheit reicht, es bis zum
> anderen Kontakt (wo's wieder frische Spannung gibt) rüberzuretten,
> wäre zu testen. So richtig sauber ist das jedenfalls nicht.

Dort gehört natürlich noch ein C am Verbraucherausgang.
Hysterese wird erreicht durch unterschiedliches Vdrop an D1 und D2 (an 
D1 muss es größer sein). 2 unterschiedliche Dioden nehmen oder 
gegebenfalls 2 x D (oder 3x etc).

Daß der Verbraucher (Anlage) in dem beschriebenen Fall aus sein könnte 
ist ein "Feature"... Genauso würde sich ein Solarregler mit Lastausgang 
verhalten: Ladespannung weg -> wird aus Batterie versorgt bis Us, danach 
Schutzabschaltung des Verbrauchers BIS Batteriespannung wieder bei 
Us+Delta. Gängige Solarregler z.b. für 24V schalten die Last bei 22V ab 
und erst bei 25V wieder an (bei einem Steca hatte ich das so, ein 
Victron MPP hatte dagegen voll programmierbare Schwellen).

Der Fall der hier zur Diskussion steht ist ja auch nicht so gängig: 
Strom fällt aus, Anlage aus BAT versorgt bis Batterie leer, dann Strom 
wieder an und Batteriespannung steigt nicht über Us+0.7V... d.h. man hat 
einen sehr langen Stromausfall bis die Batterie leer, dann kurz wieder 
Strom aber Batterie hat kaum geladen, dann wieder Stromausfall... was 
soll ein Batteriebackup in so einem Fall machen? Die Batterie hat doch 
kaum geladen, ist also nach wie vor praktisch leer. Die Batterie soll 
einen längsten zu erwartenden Stromausfall überbrücken, danach ist auch 
jedes Batteribackup tot.

Und wieso ich keinen µC nehmen will: der soll die Anlage steuern, sich 
aber nicht noch zusätzlich um seine Stromversorgung kümmern. Erstens 
habe ich dann mehr Code und vielleicht einen Bug drin, der mir die 
Batterie kaputt macht. Zweitens ist der Rest mit 12V versorgt, d.h. für 
den ATmega muss noch ein kleiner 5V Regler hin... laufen 78L05 ohne 
einen mindeststrom zuverläßig? Nicht umsonst sind auf Arduino boards 
rote LEDs, die den "Ruhestrom" für den Regler bereitstellen. Einen 
Atmega an einem 7805 in standby schicken mit 1µA Strombedarf? Ob das gut 
geht? Da gehört auf jeden Fall noch eine min. Last dahinter, damit der 
7805 einwandfrei funktioniert. Und dann sind wir schon wieder im mA 
Bereich.....
Ich habe noch kein AVR board gesehen mit Linearregler wo keine Vorlast 
am Spannungsregler dran war. Man nimmt für Batteriebetriebene Projekte 
auch deshalb "nackte" AVRs (ohne Regler).

Autor: F. Fo (foldi)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Habe zwar nur ganz am Anfang was mit NE555 gemacht, aber da bist du 
schon im Spannungsbereich, den du willst und du brauchst wenige Bauteile 
drum rum.
Damit kann man das sicher auch realisieren.

Autor: batman (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Den TL431 halte ich hier für ungeeignet, da er für sich schon 1mA zum 
Arbeiten beansprucht. Unklar, ob Akku-Schutz oder eher Akku-Quälerei 
draus wird.

Autor: Andreas S. (igel1)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Piter K. schrieb:
> Andreas S. schrieb:
>
>> Ich vermute, dass die Schaltung so noch nicht funktionieren wird,
>> weil sich das Relais in dem Moment, in dem es anziehen will, selbst
>> seine Spannung wegnimmt. Ob die Massenträgheit reicht, es bis zum
>> anderen Kontakt (wo's wieder frische Spannung gibt) rüberzuretten,
>> wäre zu testen. So richtig sauber ist das jedenfalls nicht.
>
> Dort gehört natürlich noch ein C am Verbraucherausgang.
> Hysterese wird erreicht durch unterschiedliches Vdrop an D1 und D2 (an
> D1 muss es größer sein). 2 unterschiedliche Dioden nehmen oder
> gegebenfalls 2 x D (oder 3x etc).


Hmmm - ich habe leider noch immer einige Bedenken mit Deiner Schaltung.
Diese Bedenken werden am besten deutlich, wenn wir die auftretenden
Fälle/Kombinationen einzeln durchgehen:

1.) Vbat > Vmin  und   Vin = offen (keine Ladespannung)

    Das Relais befindet sich im angezogenen/aktiven Zustand
    und verbindet Vbat mit dem Verbraucher (unterer Kontakt
    geschlossen).

    => Alles stabil, alles gut.

2.) Vbat -> Vmin  und  Vin = offen (keine Ladespannung)

    Die UVLO spricht an, wenn Vbat gegen Vmin geht (Vbat -> Vmin).
    In diesem Fall hört der Strom auf, durch das Relais zu
    fließen (wir betrachten dies im us-Bereich - der Anker ist
    also zu diesem Zeitpunkt noch nicht abgefallen).
    Da der Relaisstrom nun aber nicht mehr die Batterie belastet,
    steigt deren Spannung (es reicht ein Anstieg im uV - Bereich).
    Und weil Deine UVLO keine Hysterese hat, reicht dieser uV-
    Anstieg, damit die UVLO wieder das Relais bestromt.

    Und schwupps, schon haben wir wunderschöne Schwingungen im
    Bereich Vbat = Vmin.  Das alles wird vermutlich noch verstärkt,
    weil das Relais ja eine Spule hat, die Schwingungen unterstützt.

    => Alles schwingt, nix gut.

3.) Vbat < Vmin   und  Vin = offen (keine Ladespannung)

    In diesem Zustand ist das Relais dann irgendwann abgefallen
    und die gesamte Schaltung ist spannungslos.

    => Alles spannungslos, alles gut.

4.) Vbat < Vmin   und  Vin >> Vbat  (Ladespannung liegt an)

    Irgendwann steckst Du den Lader an und schwupps, schon bekommt
    die Schaltung Spannung. Nehmen wir an, D1 und D2 sind jeweils
    nur eine Diode, so wird Vin >> Vmin sein und die UVLO wird
    das Relais in Windeseile anziehen. Es kippt somit wieder auf
    Vbat zurück.

    Ob der Kippvorgang funktioniert ist ebenfalls etwas heikel,
    denn während des Umschaltens hat die UVLO ja kurzzeitig keine
    Spannung und sollte daher wieder das Relais stromlos setzen.

    Egal - nehmen wir an, der Kippvorgang hat geklappt und Vbat
    liegt wieder an der UVLO. So kann es nun doch passieren, dass
    Vbat erst einmal kleiner als Vmin ist (die Batterie muß ja erst
    einmal wieder geladen werden).

    Die Folge: UVLO setzt Relais stromlos, Relais kippt wieder
    auf Vin um ... u.s.w.   => wildes Klackern

    Das kannst Du nur verhindern, indem Du Vin an den Relaiskontakten
    kleiner als Vmin machst.  Das wiederum ist nicht mit ein paar
    Dioden getan, denn Vin wird - je nach Belastung durch den Lade-
    strom der Batterie - sicherlich um einige Volt schwanken.

    Will sagen: das paßt alles irgendwie nicht so optimal zusammen
    und ich rege an, dass Du noch ein paar Schaltungsmodifikationen
    machst (siehe mein voriger Beitrag).

> Der Fall der hier zur Diskussion steht ist ja auch nicht so gängig:
> Strom fällt aus, Anlage aus BAT versorgt bis Batterie leer, dann Strom
> wieder an und Batteriespannung steigt nicht über Us+0.7V... d.h. man hat
> einen sehr langen Stromausfall bis die Batterie leer, dann kurz wieder
> Strom aber Batterie hat kaum geladen, dann wieder Stromausfall... was
> soll ein Batteriebackup in so einem Fall machen? Die Batterie hat doch
> kaum geladen, ist also nach wie vor praktisch leer. Die Batterie soll
> einen längsten zu erwartenden Stromausfall überbrücken, danach ist auch
> jedes Batteribackup tot.

Öhm - warum stellst Du uns diese Fragen?
Ich dachte, es wäre Dein Design?

Wenn Du weniger Energie in das System einspeist, als Du per Verbraucher
abziehst, so gehen halt irgendwann beim Verbraucher die Lichter aus
(Pufferbatterie hin oder her) - so ist Leben.

> Und wieso ich keinen µC nehmen will: der soll die Anlage steuern, sich
> aber nicht noch zusätzlich um seine Stromversorgung kümmern. Erstens
> habe ich dann mehr Code und vielleicht einen Bug drin, der mir die
> Batterie kaputt macht. Zweitens ist der Rest mit 12V versorgt, d.h. für
> den ATmega muss noch ein kleiner 5V Regler hin... laufen 78L05 ohne
> einen mindeststrom zuverläßig? Nicht umsonst sind auf Arduino boards
> rote LEDs, die den "Ruhestrom" für den Regler bereitstellen. Einen
> Atmega an einem 7805 in standby schicken mit 1µA Strombedarf? Ob das gut
> geht? Da gehört auf jeden Fall noch eine min. Last dahinter, damit der
> 7805 einwandfrei funktioniert. Und dann sind wir schon wieder im mA
> Bereich.....

Ich frage mich, ob eine UVLO der richtige Anwendungsfall für einen
uC ist. Das ist mit Kanonen auf Spatzen geschossen.

Andererseits schreibst Du oben, dass irgendwo in Deiner Schaltung
sowieso schon ein ATmega8 läuft.  Alles irgendwie ein bißchen
verwirrend und konfus für mich.

Sollten also die Kanonen sowieso schon rumstehen ... so könnte man
damit tatsächlich auch auf Spatzen schießen.

> Ich habe noch kein AVR board gesehen mit Linearregler wo keine Vorlast
> am Spannungsregler dran war. Man nimmt für Batteriebetriebene Projekte
> auch deshalb "nackte" AVRs (ohne Regler).

Mein Vorschlag: lege einfach das Thema uC für USVO zur Seite und
konzentriere Dich erst einmal hier auf die Umsetzung der USVO mit
linearen Bauteilen.

Viele Grüße

Igel1

Autor: Piter Kura (kurczaq)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Andreas S. schrieb:

> Mein Vorschlag: lege einfach das Thema uC für USVO zur Seite und
> konzentriere Dich erst einmal hier auf die Umsetzung der USVO mit
> linearen Bauteilen.

genau das mache ich!

Endgültige Version kommt dann hier, wenn ich damit fertig bin. Danke für 
die Hinweise, das war schon sehr hilfreich! Bis dahin : entspannen :)

Autor: Mod (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Hallo, reicht hier nicht eine entsprechend starke z-diode mit geeigneter 
Schwellenspannung welche dann solange diese Spannung überschritten  ist, 
ein Relais mit Wechsler steuert, an dessen ein Entladewiderstand hängt. 
Somit braucht die Schaltung bei unterschreiten der Spannung auch keinen 
Strom mehr.
Gruß

Autor: Piter Kura (kurczaq)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
batman schrieb:
> Den TL431 halte ich hier für ungeeignet, da er für sich schon 1mA zum
> Arbeiten beansprucht. Unklar, ob Akku-Schutz oder eher Akku-Quälerei
> draus wird.

Nun, die Schaltung soll unterhalb der Schwelle den Akku einfach und 
zuverläßig abtrennen (danach soll nichts dran hängen, auch kein 1µA). Da 
ist erstmal egal, ob es 1mA oder 10mA vor der Schwelle sind.

Wie simuliere ich den TL431 in LTspice? Habe dort nur LT1009 gefunden 
was so ähnlich zu sein scheint, die Charakteristik ist aber kompletter 
Mist.... da schaltet meine Putzfrau schneller.

Autor: Piter Kura (kurczaq)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Mod schrieb:
> Hallo, reicht hier nicht eine entsprechend starke z-diode mit geeigneter
> Schwellenspannung welche dann solange diese Spannung überschritten  ist,
> ein Relais mit Wechsler steuert, an dessen ein Entladewiderstand hängt.
> Somit braucht die Schaltung bei unterschreiten der Spannung auch keinen
> Strom mehr.
> Gruß

Würde schon reichen, ist aber nicht einstellbar. Wenn man es nur grob 
machen will, dann reicht natürlich eine Z-Diode. Gibts eben nicht mit 
entsprechenden Abstufungen (sondern eher nur 10,11,12V etc).

Autor: Mod (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
zB 11V  Z Diode  und zuvor ne Diode an der 0 ,7V abfallen -> 11,7V 
oder: 10V Z Diode und zuvor 3 Dioden in Reihe mit je 0,6V Abfall -> 
11,8V

Autor: rio71 (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
wie wärs mit nem HT70xxA-3
https://www.google.de/url?sa=t&rct=j&q=&esrc=s&sou...
entsprechendevordioden (Vf1 Vf2) sind im datenblatt beschrieben..
braucht 1µA...
deine forderung nach noch weniger ruhestrom ist allerdings sehr 
albern... ;-)

Autor: Piter Kura (kurczaq)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Mod schrieb:
> zB 11V  Z Diode  und zuvor ne Diode an der 0 ,7V abfallen -> 11,7V
> oder: 10V Z Diode und zuvor 3 Dioden in Reihe mit je 0,6V Abfall ->
> 11,8V

Die Spannung fällt auch am Relais ab. Man macht sich von mechanischen 
und elektrischen Eigenschaften des Relais ab, wenn man es direkt in 
Reihe mit einer Z Diode schaltet.

Autor: Andreas S. (igel1)
Datum:
Angehängte Dateien:

Bewertung
2 lesenswert
nicht lesenswert
Piter K. schrieb:

> Wie simuliere ich den TL431 in LTspice? Habe dort nur LT1009 gefunden
> was so ähnlich zu sein scheint, die Charakteristik ist aber kompletter
> Mist.... da schaltet meine Putzfrau schneller.

Das mit der Putzfrau überhören wir mal ganz geflissentlich ...

Unsere ist mindestens so clever wie Du und ich zusammen - sie hat halt
nur das Pech, dass irgendwelche Knallköppe in Ihrer Heimat Krieg führen
und sie anschließend mit leeren Händen, der falschen Haarfarbe und der
falschen Sprache in unserem gelobten Land stand.

Sie sendet Dir übrigens mit schönem Gruß anliegende Datei und läßt
fragen, ob sie schnell genug geschaltet hat.

Viele Grüße

Igel1

Autor: F. Fo (foldi)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Andreas S. schrieb:
> Sie sendet Dir übrigens mit schönem Gruß anliegende Datei und läßt
> fragen, ob sie schnell genug geschaltet hat.

Wie geil!

Hallo Andreas,
schön dich auch wieder mal hier zu treffen.
Gefällt mir gut, deine Schaltung!

Autor: F. Fo (foldi)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Das mit der Hysterese muss ich mir mal merken. Das ist gut gelöst.

Autor: Piter Kura (kurczaq)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Andreas S. schrieb:

> Sie sendet Dir übrigens mit schönem Gruß anliegende Datei und läßt
> fragen, ob sie schnell genug geschaltet hat.

LOL ;)

danke für die Schaltung. Ich hatte es so ähnlich wie Du bei mir in 
Spice, allerdings ohne Mosfet (will ich nicht, relais reicht). Vor D3 
kommt bei mir noch eine Konstanstromquelle 2.1A, da der Akku diese 
Angabe hat (max 2.1A).
Relais gehört vor dem ganzen TL431 Kram, da es nicht der Sinn der 
Schutzschaltung ist, die geschützte Batterie langsam aber sicher zu 
entladen. Das geht bei einem kleinen PB Akku auch mit paar mA in 
überschaubarer Zeit danach ist er Schrott.

An Hysterese und Bulk bastle ich noch...

Der LT1009 in Spice hat wirklich eine S*****charakteristik - darauf 
bezog sich mein comment.

(ps. für die Wahl der Putzfrauen bin ich nicht zuständig)

Autor: Andreas S. (igel1)
Datum:

Bewertung
1 lesenswert
nicht lesenswert
Die Schaltung benötigt in der Simulation 150uA im ausgeschalteten 
Zustand.
Das sind 1,3Ah/Jahr.

In der Simulation funktioniert's auch noch mit 10x so großem 
Spannungsteiler am Ref-Eingang vom TL431.

Dann liegst Du bei 15uA Abschaltstrom. Ob das in der Realität dann auch 
noch funktioniert, müßte man testen.

Ich wette mal, Dein Akku hat deutlich mehr Selbstentladestrom (auch 
wenn's ein AGM ist). Panasonic z.B. beschreibt in seinen 
AGM-Bleiakku-Datenblättern, dass deren Akkus nach ca. 17 Monaten 
Lagerzeit nur noch die Hälfte der Kapazität haben.

Viele Grüße

Igel1

Autor: Codix (Gast)
Datum:
Angehängte Dateien:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Hier ein kleines Beispiel aus der Praxis.
Die Abschaltschwelle liegt bei 11,2V. Nach der Abschaltung ist die ganze 
Mimik spannungsfrei, es wird kein Strom verbraucht.
Die Schaltung wird erst durch anlegen der Eingangsspannung von 13,8V 
aktiv.
Bei Ausfall der 13,8V wird die Batterie bei 11.2V abgetrennt.
Da schwingt nix.
Und preiswert ist die ganze Sache auch.

Autor: Piter Kura (kurczaq)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Andreas S. schrieb:
> Die Schaltung benötigt in der Simulation 150uA im ausgeschalteten
> Zustand.
> Das sind 1,3Ah/Jahr.

wahrscheinlich hast Du recht... was spricht aber gegen ein Relais und 
komplette Abschaltung? (was habt Ihr gegen Relais ;) wird doch 
tausendfach in Telco&co benutzt).

Habe leider auch keine brauchbaren Mosfets hier (bestenfalls was in der 
Gegend von 0.5Ohm und das muss nicht sein). Der verbraucher kann bis zu 
4A ziehen.

Der IRF7220 hat zu kleine Vds.

Autor: Piter Kura (kurczaq)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Codix schrieb:
> Hier ein kleines Beispiel aus der Praxis.

sage ich ja... Praktiker nehmen Relais ;) Soll ja auch nicht im kHz Takt 
schalten.

Autor: F. Fo (foldi)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Andreas S. schrieb:
> Die Schaltung benötigt in der Simulation 150uA im ausgeschalteten
> Zustand.
> Das sind 1,3Ah/Jahr.

Das ganze Konzept ist doch schon nicht in Ordnung.
Wenn ich eine Alarmanlage habe, die mit Batterie puffere, bei 
Stromausfall, dann will ich einen gewissen Zeitraum überbrücken, bis der 
Strom wieder da ist. Wenn der so lange ausfallen sollte, dass das zum 
Defekt der Batterie führen könnte, dann muss man vielleicht etwas mit 
Solarzellen machen oder was auch immer, aber dann ist der Sinn der 
ganzen Alarmanlage in Frage gestellt.

Autor: F. Fo (foldi)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Piter K. schrieb:
> was spricht aber gegen ein Relais

Dagegen nichts, aber die komplette Abschaltung ist eben nicht nötig, 
weil schon im ersten Post eine Schaltung mit so geringem Stromverbrauch 
angeboten wurde und Andreas dir eine total simpel zu bauende Schaltung, 
mit wenig Stromverbrauch, auf dem Silbertablett serviert hat.

Autor: Piter Kura (kurczaq)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
F. F. schrieb:

> Das ganze Konzept ist doch schon nicht in Ordnung.
> Wenn ich eine Alarmanlage habe, die mit Batterie puffere, bei
> Stromausfall, dann will ich einen gewissen Zeitraum überbrücken, bis der
> Strom wieder da ist. Wenn der so lange ausfallen sollte, dass das zum
> Defekt der Batterie führen könnte, dann muss man vielleicht etwas mit
> Solarzellen machen oder was auch immer, aber dann ist der Sinn der
> ganzen Alarmanlage in Frage gestellt.

nun, da unterschätzst Du den "menschlichen Faktor"... wenn der 
"Benutzer" mal der Meinung sein sollte, er brauche die Anlage für einen 
"etwas" längeren Zeitraum nicht, dann soll sich dadurch die Batterie 
wenigstens nicht zerstören. Klar kann man auch einen Schalter einbauen, 
nur wozu, wenn ich mit einer Schaltung gleich 2 Fliegen mit einer Klappe 
schlagen kann. Wer liest schon die Betriebsanleitung... "bei längerer 
Nichtbenutzung bitte den Akku herausnehmen", oder "bitte den Schalter 
dort und da drücken" - nun ja, eine Frage von Menschenkenntnis :)

Autor: Andreas S. (igel1)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Piter K. schrieb:
> Andreas S. schrieb:
>> Die Schaltung benötigt in der Simulation 150uA im ausgeschalteten
>> Zustand. Das sind 1,3Ah/Jahr.
>
> wahrscheinlich hast Du recht... was spricht aber gegen ein Relais und
> komplette Abschaltung? (was habt Ihr gegen Relais ;)

Gibt's nicht in LTspice ;-)

> Habe leider auch keine brauchbaren Mosfets hier (bestenfalls was in der
> Gegend von 0.5Ohm und das muss nicht sein). Der verbraucher kann bis zu
> 4A ziehen.
>
> Der IRF7220 hat zu kleine Vds.

Stimmt - der IRF7220 war nur "gewürfelt".
Ein IRF7205 würde besser passen.
Ansonsten: 
https://www.mikrocontroller.net/articles/MOSFET-%C...

Und wenn Du's mit vorgeschaltetem Relais machen willst, so empfehle
ich Lektüre meines vor-vor-vorletzten Beitrags:
Beitrag "Re: 12V Tiefentladeschutz ohne Eigenverbrauch"

Dazu empfehle ich Hysterese für den TL431 - kriegst Du hier:
Beitrag "Re: 12V Tiefentladeschutz ohne Eigenverbrauch"

@Foldi:
> Das ganze Konzept ist doch schon nicht in Ordnung.
Hast möglicherweise Recht, aber: des Menschen Wille ist sein Himmelreich 
...

Viele Grüße

Igel1

Autor: Piter Kura (kurczaq)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Andreas S. schrieb:

>> wahrscheinlich hast Du recht... was spricht aber gegen ein Relais und
>> komplette Abschaltung? (was habt Ihr gegen Relais ;)
>
> Gibt's nicht in LTspice ;-)

Ich simuliere es als Widerstand und denke mir den Rest ;)

> Dazu empfehle ich Hysterese für den TL431 - kriegst Du hier:
> Beitrag "Re: 12V Tiefentladeschutz ohne Eigenverbrauch"

werde ich mir anschauen.

> @Foldi:
>> Das ganze Konzept ist doch schon nicht in Ordnung.
> Hast möglicherweise Recht, aber: des Menschen Wille ist sein Himmelreich

Das stimmt zwar, ist aber nicht empfehlenswert wenn später der "Kunde" 
ständig bei dir auf der Matte steht.

Autor: Piter Kura (kurczaq)
Datum:
Angehängte Dateien:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Nun

hier ein erster ernsthafter Versuch...

Relais ist als R4 eingezeichnet. Der Umschalter ist in Position ON 
oberhalb der Schwelle des TL431 und in Position OFF unterhalb. 
Widerstände sind gegebenfalls noch zu "tunen".

Die Frage die sich mir stellt: fackeln mir die 1N4148 ab? Die Vf der D3 
ist an jedem Arbeitspunkt größer als die Summe der Vf an D4 und D5 - 
eigentlich dürfte nichts über D4+D5 zur Last abfliessen?

Die Spannung an R5 ist zu jedem Zeitpunkt größer in Position ON als in 
Position OFF, damit habe ich die nötige Hysterese, damit das Relais 
nicht schwingt in der Nähe der Umschaltschwelle.

Kommentare?

Autor: Piter Kura (kurczaq)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
D1 und D3 sind gegebenenfalls durch SB530/SB540 zu ersetzen.

Autor: Piter Kura (kurczaq)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Jetzt stellt sich noch die Frage nach der Bulk Ladung des Akkus... dazu 
muss die Ladespannung für eine gewisse Zeit um delta_V (zw. 0.5-1V) 
erhöht werden.

Ich denke hier an überbrücken von D3 für eine gewisse Zeit nach 
Einschalten - das kann ein 555 erledigen. Ist nicht so genau...

Autor: Andreas S. (igel1)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
> hier ein erster ernsthafter Versuch...
> [...]
> Kommentare?

- 4:40 Uhr - nicht schlecht .
  Genau die richtige Uhrzeit für ein ernstes Design.

- Bitte spendier uns alle nötigen LTspice-Files, damit wir auch
  ein bißchen mitsimulieren können.

> Das stimmt zwar, ist aber nicht empfehlenswert wenn später der "Kunde"
> ständig bei dir auf der Matte steht.

Wenn Du mit der Schaltung Geld verdienst (von wegen Kunde und so),
bekomm' ich dann auch ein bißchen ab?

Viele Grüße

Igel1

Autor: Piter Kura (kurczaq)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Andreas S. schrieb:
>> hier ein erster ernsthafter Versuch...
>> [...]
>> Kommentare?
>
> - 4:40 Uhr - nicht schlecht .
>   Genau die richtige Uhrzeit für ein ernstes Design.

Hier ist Mitternacht :) Aber langsam wird's auch Zeit zu schlafen...

> - Bitte spendier uns alle nötigen LTspice-Files, damit wir auch
>   ein bißchen mitsimulieren können.

Morgen kommt mehr, nachdem ich darüber geschlafen habe.

>> Das stimmt zwar, ist aber nicht empfehlenswert wenn später der "Kunde"
>> ständig bei dir auf der Matte steht.
>
> Wenn Du mit der Schaltung Geld verdienst (von wegen Kunde und so),
> bekomm' ich dann auch ein bißchen ab?

Gerne :) Wenn's jemand kauft.

Autor: Andreas S. (igel1)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Piter K. schrieb:

> Hier ist Mitternacht :) Aber langsam wird's auch Zeit zu schlafen...

+7h Zeitverzug und keine Spezialbauteile im Zugriff - Du armer Tropf.
Hmmm ...  in den USA scheinst Du also schon mal nicht
zu sitzen - aber wo dann?

>> - Bitte spendier uns alle nötigen LTspice-Files, damit wir auch
>>   ein bißchen mitsimulieren können.
>
> Morgen kommt mehr, nachdem ich darüber geschlafen habe.

Du spannst mich jetzt aber arg auf die Folter ...

>> Wenn Du mit der Schaltung Geld verdienst (von wegen Kunde und so),
>> bekomm' ich dann auch ein bißchen ab?
>
> Gerne :) Wenn's jemand kauft.

Na das ist doch mal ein Wort!
Kontonummer kommt sofort ...

Viele Grüße

Igel1

Autor: batman (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Piter K. schrieb:
> Und wieso ich keinen µC nehmen will: der soll die Anlage steuern, sich
> aber nicht noch zusätzlich um seine Stromversorgung kümmern. Erstens
> habe ich dann mehr Code und vielleicht einen Bug drin, der mir die
> Batterie kaputt macht. Zweitens ist der Rest mit 12V versorgt, d.h. für
> den ATmega muss noch ein kleiner 5V Regler hin... laufen 78L05 ohne
> einen mindeststrom zuverläßig? Nicht umsonst sind auf Arduino boards
> rote LEDs, die den "Ruhestrom" für den Regler bereitstellen. Einen
> Atmega an einem 7805 in standby schicken mit 1µA Strombedarf? Ob das gut
> geht? Da gehört auf jeden Fall noch eine min. Last dahinter, damit der
> 7805 einwandfrei funktioniert. Und dann sind wir schon wieder im mA
> Bereich.....
> Ich habe noch kein AVR board gesehen mit Linearregler wo keine Vorlast
> am Spannungsregler dran war. Man nimmt für Batteriebetriebene Projekte
> auch deshalb "nackte" AVRs (ohne Regler).

Also das Relais darf 50mA verbraten aber ein µC+Regler im Schlaf 
(funktioniert übrigens problemlos mit jedem Arduino Pro Mini u.a.) als 
Wächter verbraucht zuviel? So ganz hab ich die Zielsetzung nicht 
verstanden.

Wenn man mit dem Code unsicher ist und lieber keinen ADC takten will, 
gibts auch die Möglichkeit, einen Vierzeiler mit dem Analog-Komparator 
(haben die meisten AVR serienmäßig) zu bauen, mit dem man sich kaum 
vertippen kann. Die Schaltschwelle wird dann per Poti aus der Vcc 
eingeteilt und mit der internen Vref verglichen und triggert direkt und 
unabhängig vom Restprogramm die Abschaltsequenz per ISR.

Autor: Piter Kura (kurczaq)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
batman schrieb:

> Also das Relais darf 50mA verbraten aber ein µC+Regler im Schlaf
> (funktioniert übrigens problemlos mit jedem Arduino Pro Mini u.a.) als
> Wächter verbraucht zuviel? So ganz hab ich die Zielsetzung nicht
> verstanden.

Relais braucht nur Strom wenn'S angezogen ist.

Autor: Andreas S. (igel1)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
... nicht immer...

In Deinem Fall würde ich tatsächlich über ein bistabiles Relais 
nachdenken.
Das braucht nur beim Umschalten Strom.

Viele Grüsse
igel1

Autor: Piter Kura (kurczaq)
Datum:
Angehängte Dateien:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Andreas S. schrieb:
> ... nicht immer...
>
> In Deinem Fall würde ich tatsächlich über ein bistabiles Relais
> nachdenken.
> Das braucht nur beim Umschalten Strom.

ist komplizierter anzusteuern....

Hier ein zweiter Versuch... die Brücken über die Dioden sind zu 
Simulationszwecken da. Vermute D2 nicht zu brauchen.


* C:\Users\SPICE\PBfull.asc
R2 N003 N001 0.390
Q1 N005 N004 N003 0 TIP42C_
Q2 N004 N003 N001 0 2N3906
R1 0 N004 220
R4 N006 N008 250
R5 N006 N009 82k
R6 N009 0 22k
V2 N006 0 14.0 Rser=0.1
R3 N002 0 5 tol=1
XU1 N008 0 N009 TL431
C1 N009 0 1nF
D1 N001 N002 B530C
D3 N005 N006 B530C
D4 N005 N006 1N4148
V1 N001 0 17 Rser=1
D5 N006 N002 B530C
D2 N006 N006 B530C
.model D D
.lib C:\Program Files (x86)\LTC\LTspiceIV\lib\cmp\standard.dio
.model NPN NPN
.model PNP PNP
.lib C:\Program Files (x86)\LTC\LTspiceIV\lib\cmp\standard.bjt
.dc V2 14.0 5 -0.01
* LOAD
* BAT
* relais
* ON
* OFF
.lib TL431.sub
.backanno
.end

Autor: Piter Kura (kurczaq)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Jetzt stellt sich mir die Frage ob ich noch eine Regelung vor Load 
brauche (Beschränkung auf 12V)....

Das Relais könnte man natürlich durch Mosfet ersetzen, aber das beste 
was ich kriegen konnte waren Mosfets mit ca. 0.5 Ohm Rds.... nicht so 
spannend.

Ich muss in meinem Projekt auch woanders Relais verwenden (220V Ausgänge 
etc), von daher stört mich nicht noch ein Relais mehr. Klar man kann 
auch Triacs verwenden mit Optokoplern etc etc... aber wozu kompliziert 
das alles. Das echte design wird ein sparsameres Relais nutzen, das nur 
ca. 20mA braucht (sind ja noch keine komplett echten Werte 
eingezeichnet, bitte um Verständnis).

@Igel: bin nicht in den USA, dort hätte ich keine Probleme mit 
Bauteilversorgung :) Das einzige GEschäft vor Ort, das mir Bauteil 
verkaufen kann hat ca. 20 Jahre Rückstand, was den Lagerbestand angeht. 
Verkaufen eher Teile um kaputte TVs, Radios, Waschmaschinen usw zu 
reparieren. (ich baue eben eine Anlage für Evo Morales :).

Autor: Piter Kura (kurczaq)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
OK einen P20NE06 habe ich noch ausgegraben... brauchbar hier? Ich nehme 
mal an es ist ein STP20NE06... Brauchbar um mein Relais zu ersetzen? 
Finde ich etwas hochohmig das Teil....

Autor: Codix (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Piter K. schrieb:
> Jetzt stellt sich mir die Frage ob ich noch eine Regelung vor Load
> brauche (Beschränkung auf 12V)....

Brauchst Du nicht. Denn (fast?) alle Alarmanlagen haben eine eigene 
Regelung im Stromversorgungszweig.
Das ist auch der Grund, warum ich meine Schaltung mit 13,8V 
Eingangsspannung
versorge.
Meine Anlage läuft seit 2 Jahren ohne Probleme.
Dem Akku (Yuasa 12V / 35 Ah) geht es bestens.
Off-Grid Zeit ist 14 Stunden (Alarmanlage und Video-Überwachung mit 8 
Kameras).
Man kann alles verkomplizieren.....

Autor: Piter Kura (kurczaq)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Codix schrieb:
> Piter K. schrieb:
>> Jetzt stellt sich mir die Frage ob ich noch eine Regelung vor Load
>> brauche (Beschränkung auf 12V)....
>
> Brauchst Du nicht. Denn (fast?) alle Alarmanlagen haben eine eigene

Habe ich fast gedacht... was dran kommt, sind PIR sensoren, 12V 
Sirene(n), Relais für 12V (Schalten von 230VAC)... eventuell noch paar 
Sachen mehr später. Die Sirene hat eher keine Regelung drin... (wird 
dann eben lauter :)

Autor: Piter Kura (kurczaq)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Aus Neugier stelle ich mir die Frage, ob ich das Relais durch ein 
nMOSFET ersetzen könnte? (also MOSFET vor dem TL431, nicht danach, so 
daß der MOSFET dem TL431 den Strom abdreht...). Ich schätze das geht 
nicht?

Autor: Andreas S. (igel1)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Piter K. schrieb:
> Aus Neugier stelle ich mir die Frage, ob ich das Relais durch ein
> nMOSFET ersetzen könnte? (also MOSFET vor dem TL431, nicht danach, so
> daß der MOSFET dem TL431 den Strom abdreht...). Ich schätze das geht
> nicht?

Auch das geht: die Gatespannung am MOSFET muß halt höher sein als die
Source-Spannung.

Das kannst Du mit einer Ladungspumpe, einem Boost-Converter oder einem
Buck-Boost-Converter machen.

Oder Du verabschiedest Dich von Deinem High-Side-Switch-Konzept und
schwenkst auf Low-Side-Switch um (will sagen: Du schaltest die GND-
Leitung statt die Versorgungsspannung).

Viele Grüße

Igel1


PS: bitte spendier uns noch alle Files, um Deine Simulationen selber
    durchführen zu können.

Autor: Piter Kura (kurczaq)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Andreas S. schrieb:

> Das kannst Du mit einer Ladungspumpe, einem Boost-Converter oder einem
> Buck-Boost-Converter machen.

Ich wollte was einfaches :)

> Oder Du verabschiedest Dich von Deinem High-Side-Switch-Konzept und
> schwenkst auf Low-Side-Switch um (will sagen: Du schaltest die GND-
> Leitung statt die Versorgungsspannung).

Tja, das habe ich befürchtet...

> Viele Grüße
>
> Igel1
>
>
> PS: bitte spendier uns noch alle Files, um Deine Simulationen selber
>     durchführen zu können.

Welches File fehlt?

Autor: Andreas S. (igel1)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Piter K. schrieb:

> Ich wollte was einfaches :)

There is no lunch for free ...
Oder für Hr. Morales:  No hay desayuno sin costo alguno

>> Oder Du verabschiedest Dich von Deinem High-Side-Switch-Konzept und
>> schwenkst auf Low-Side-Switch um (will sagen: Du schaltest die GND-
>> Leitung statt die Versorgungsspannung).
>
> Tja, das habe ich befürchtet...

Und selbst dann wird's schwierig, den N-MOSFET zu sperren, ohne dass
irgendwelche Restströme aus Deiner UVLO-Schaltung herausquellen.

Denn diese gesamte Schaltung liegt ja dann (wenn der MOSFET sperrt)
auf Batteriespannungspotential und muß trotzdem das Gate Deines
N-MOSFET unter der Threshold-Spannung halten.

Das geht meiner Meinung nach nur über einen Spannungsteiler, der
wiederum uA-Ströme im Sperrzustand wird fließen lassen. Und genau
das möchtest Du ja nicht.

By the way: dasselbe Problem (quasi in grün) hast Du übrigens auch,
wenn Du einen PMOS verwendest und vor der UVLO highside schalten
möchtest.

>> PS: bitte spendier uns noch alle Files, um Deine Simulationen selber
>>     durchführen zu können.
>
> Welches File fehlt?

Ich nutzte LTspice IV in der Version 4.23 und hätte gerne das *.asc - 
File sowie evtl. von Dir verwendete *.asy und *.sub - Files.
Solltest Du eine andere LTspice-Version verwenden, so schreibe bitte, 
welche Version Du verwendest.

Viele Grüße

Igel1


PS:  wie verhinderst Du eigentlich in Deiner Schaltung, dass der
     Akku überladen wird?

: Bearbeitet durch User
Autor: Piter Kura (kurczaq)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Andreas S. schrieb:

> PS:  wie verhinderst Du eigentlich in Deiner Schaltung, dass der
>      Akku überladen wird?

Durch einstellung der Eingangsspannung auf Vfloat - Drop_tip42 - 
Drop_diode, so daß asymptotisch die richtige Float Spannung für den Akku 
herauskommt.

ps. mehr kommt später

Autor: Andreas S. (igel1)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Piter K. schrieb:
> Andreas S. schrieb:
>
>> PS:  wie verhinderst Du eigentlich in Deiner Schaltung, dass der
>>      Akku überladen wird?
>
> Durch einstellung der Eingangsspannung auf Vfloat - Drop_tip42 -
> Drop_diode, so daß asymptotisch die richtige Float Spannung für den Akku
> herauskommt.
>
> ps. mehr kommt später


Bin kein Bleiakkus-Spezialist, aber wenn ich die gängigen IU0U1 - 
Ladestrategien für Vliesakkus richtig verstehe, so läßt Du mit Deiner 
Schaltung die U0-Phase aus und lädst nur bis Vflot = U1 auf.

Will sagen: die Absorptionsphase fehlt.

Was ich meine, siehst Du hier:
http://www.transwatt.de/know-how/106-batterieladun...

Andererseits scheinen auch andere Experten hier im Forum mit Methoden 
ähnlich Deiner Ihre Akkus voll zu bekommen: 
Beitrag "12V Gel-Akku laden"

Hmmm ...
Keine Ahnung, ob hier Bleiakku-Profis noch mitlesen (Foldi evtl. ?).
Könnte einer davon einmal seine Einschätzung dazu abgeben:

Piter schreibt: "AGM 7Ah, 12V (zu laden mit Bulk dann float)."
Gibt es solche Akkus und können die mit einer reinen Kombination
aus Strom- und Spannungsbegrenzung aufgeladen werden?
Also so, als ob man ein Labornetzteil auf 0,7A Konstantstrom
und 13,7V (Vorschlag Piter weiter oben) einstellt?
Ich meine, dass die Platten dann sulfatieren, bin aber - wie schon 
erwähnt - kein Bleiprofi.

Viele Grüße

Igel1

: Bearbeitet durch User
Autor: Piter Kura (kurczaq)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Andreas S. schrieb:

> Bin kein Bleiakkus-Spezialist, aber wenn ich die gängigen IU0U1 -
> Ladestrategien für Vliesakkus richtig verstehe, so läßt Du mit Deiner
> Schaltung die U0-Phase aus und lädst nur bis Vflot = U1 auf.

Ich weiß schon was Du meinst, das ist aber ohne eine von µC regelbare 
Spannung (und Spannungsüberwachung) nicht darstellbar. Eine 
Konstantstromquelle ist ein billiger "workaround", wenn die Batterie nur 
ganz selten beansprucht wird (nur im Falle von Stromausfall, alle 3 
Monate z.b.). Für eine Zyklenanwendung (jeden Tag halb runter) wäre das 
natürlich nicht so gut geeignet.

Autor: Piter Kura (kurczaq)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
@Igel

hier das file. Spezielle Symbole werden nicht verwendet.
Version 4
SHEET 1 1672 1012
WIRE 160 -240 -496 -240
WIRE -496 -80 -496 -240
WIRE 160 -48 160 -240
WIRE 160 -48 -32 -48
WIRE 448 -48 160 -48
WIRE 832 -48 512 -48
WIRE 160 -16 160 -48
WIRE -32 48 -32 -48
WIRE 160 96 160 64
WIRE 160 96 32 96
WIRE 160 128 160 96
WIRE -32 176 -32 144
WIRE 96 176 -32 176
WIRE -32 224 -32 176
WIRE 160 304 160 224
WIRE 304 304 160 304
WIRE 416 304 368 304
WIRE 160 352 160 304
WIRE 160 416 160 368
WIRE 352 464 256 464
WIRE 160 496 160 416
WIRE 240 496 160 496
WIRE 272 496 240 496
WIRE 384 496 336 496
WIRE 416 496 416 304
WIRE 416 496 384 496
WIRE 512 496 416 496
WIRE 560 496 560 400
WIRE 560 496 512 496
WIRE 576 496 560 496
WIRE 656 496 656 400
WIRE 656 496 640 496
WIRE 672 496 656 496
WIRE 832 496 832 -48
WIRE 832 496 736 496
WIRE 1120 496 832 496
WIRE 160 560 160 496
WIRE 160 576 160 560
WIRE 240 576 240 496
WIRE 384 576 384 496
WIRE 384 576 240 576
WIRE 512 624 512 496
WIRE 416 640 416 496
WIRE 1120 656 1120 496
WIRE -496 704 -496 0
WIRE -96 704 -496 704
WIRE -32 704 -32 304
WIRE -32 704 -96 704
WIRE 160 704 160 640
WIRE 160 704 -32 704
WIRE -96 720 -96 704
WIRE 512 768 512 704
WIRE 416 800 416 720
WIRE 416 800 336 800
WIRE 480 800 416 800
WIRE 336 848 336 800
WIRE 416 864 416 800
WIRE -32 992 -32 704
WIRE 336 992 336 912
WIRE 336 992 -32 992
WIRE 416 992 416 944
WIRE 416 992 336 992
WIRE 512 992 512 832
WIRE 512 992 416 992
WIRE 1120 992 1120 736
WIRE 1120 992 512 992
FLAG -96 720 0
SYMBOL res 176 80 R180
WINDOW 0 36 76 Left 2
WINDOW 3 36 40 Left 2
SYMATTR InstName R2
SYMATTR Value 0.390
SYMBOL pnp 96 224 M180
SYMATTR InstName Q1
SYMATTR Value Q2SA1357
SYMBOL pnp 32 144 R180
SYMATTR InstName Q2
SYMATTR Value BC559C
SYMBOL res -16 320 R180
WINDOW 0 36 76 Left 2
WINDOW 3 36 40 Left 2
SYMATTR InstName R1
SYMATTR Value 220
SYMBOL res 496 608 R0
SYMATTR InstName R4
SYMATTR Value 300
SYMBOL res 400 624 R0
SYMATTR InstName R5
SYMATTR Value 82k
SYMBOL res 400 848 R0
SYMATTR InstName R6
SYMATTR Value 22k
SYMBOL voltage 160 544 R0
WINDOW 123 0 0 Left 2
WINDOW 39 24 124 Left 2
SYMATTR SpiceLine Rser=0.02
SYMATTR InstName V2
SYMATTR Value 14.0
SYMBOL res 1104 640 R0
SYMATTR InstName R3
SYMATTR Value 10
SYMATTR SpiceLine tol=1
SYMBOL References\\TL431 512 800 M0
WINDOW 3 -78 4 Center 2
SYMATTR InstName U1
SYMBOL cap 320 848 R0
SYMATTR InstName C1
SYMATTR Value 1nF
SYMBOL schottky 448 -32 R270
WINDOW 0 32 32 VTop 2
WINDOW 3 0 32 VBottom 2
SYMATTR InstName D1
SYMATTR Value B530C
SYMATTR Description Diode
SYMATTR Type diode
SYMBOL schottky 144 352 R0
SYMATTR InstName D3
SYMATTR Value B530C
SYMATTR Description Diode
SYMATTR Type diode
SYMBOL diode 304 320 R270
WINDOW 0 32 32 VTop 2
WINDOW 3 0 32 VBottom 2
SYMATTR InstName D4
SYMATTR Value 1N4148
SYMBOL voltage -496 -96 R0
WINDOW 123 0 0 Left 2
WINDOW 39 24 44 Left 2
SYMATTR SpiceLine Rser=1.9
SYMATTR InstName V1
SYMATTR Value 16
SYMBOL schottky 672 512 R270
WINDOW 0 32 32 VTop 2
WINDOW 3 0 32 VBottom 2
SYMATTR InstName D5
SYMATTR Value B530C
SYMATTR Description Diode
SYMATTR Type diode
SYMBOL diode 576 512 R270
WINDOW 0 32 32 VTop 2
WINDOW 3 0 32 VBottom 2
SYMATTR InstName D2
SYMATTR Value MR760
TEXT -272 776 Left 2 !.dc V2 14.0 5 -0.01
TEXT 1184 704 Left 2 ;LOAD
TEXT 64 608 Left 2 ;BAT
TEXT 576 664 Left 2 ;relais
TEXT 288 536 Left 2 ;ON
TEXT 280 432 Left 2 ;OFF

Autor: Piter Kura (kurczaq)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
@Igel: so wie ich das sehe, hat man die Qual der Wahl:

1) entweder wird die Schutzschaltung+Rest per Relais abgeklemmt, dann 
hat man rel. hohen Verbrauch bei Batteriespeisung (durch das Relais) und 
0mA unter Schutzschwelle

2) oder man klemmt die Schutzschaltung permanent an die Batterie, dann 
hat man zwar keinen hohen Haltestrom für das Relais dafür aber um 
Größenordnungen höhere Ströme UNTER der Schutzschwelle als bei 1)

(oder sonst.... man hat die eierlegende Wollmilchsau...)

ps. hier ist die Luft definitiv Bleihaltig... man wird schnell zum 
Bleiexperten.

: Bearbeitet durch User
Autor: Andreas S. (igel1)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Richtig. Immer schön an das desayuno sin costo alguno denken.

Oder schau Dir mal die UVLO aus meiner Mäusefalle genauer an - siehe 
mein erster Beitrag. Die braucht nach meiner Erinnerung 1uA im 
ausgeschalteten Zustand. Simulationsfiles findest Du dort ebenfalls. 
Knackpunkt dort : Temperaturstabilität der Abschaltspannung.

Aber ohne PMOS wird's halt sowieso schwer mit High-Side Schalten.
Oder Du klemmst 1-2 Knopfzellen vor das Gate Deines NMOS.

Oder Du verwendest besagte bipolaren Relais (falls verfügbar).

Oder Du schaltest Deine Last Low-Side.

Habe übeigens gelesen: AGM-Batterien haben ca. 0,15% Selbstentladung pro 
Tag bei 25 Grad, entsprechend ca. 0.4 mA In Deinem Falle. Bei 35 Grad 
schon 8x mehr.

Viele Grüsse

Igel1

Ps: bleihaltige Luft, hmmm ... da hilft nur: warm anziehen ...

: Bearbeitet durch User
Autor: Piter Kura (kurczaq)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Heute stellt sich mir die Frage nach der Wahl der Bauteile...

Aus der Bastelkiste kamen gekrabbelt:

MUR1520
MBR1035
SR5200
SR350
1N5404
1N5408
D6A6
FR105
1N4001
1N4148

für die Stromquelle habe ich noch einen 2SA1357 gefunden (+BC557 oder 
337-25). Ist wohl ein RTV Typ mit kleinem Vcesat. Ansonsten TIP42C...

Ein pMosFET hat sich noch gefunden, steht J339 2L3 drauf, ich nehme mal 
an es ist ein 2SJ339 von Sanyo? Wenn die Daten stimmen, wäre das 
durchaus brauchbar als Schalter.

Vorschläge für die Dioden? Ich würde für die Diode nach Stromquelle die 
mit der steilsten Charakteristik wählen.

Autor: Andreas S. (igel1)
Datum:

Bewertung
1 lesenswert
nicht lesenswert
Hi Peter,

ich fürchte, wir brauchen einen weiteren Anlauf:
Dein LTspice-File läuft leider nicht "out of the box" bei mir und ich 
bin
zu faul, mir alles im Internet zusammenzuklauben.

Es fehlen die Dateien für die verwendeten Spezialbauteile, die nicht in 
den Standard LTspice-Libs enthalten sind. Bitte alle nötigen Dateien 
hochladen, damit ich/wir Deine Simulation nachvollziehen / laufen lassen 
können.

Tipp: einfach die Dateien an Dein Posting anhängen - einzeln oder als 
*.zip.
Ein Kopieren der Dateiinhalte in Deinen Posting-Text (wie in Deinem 
vorletzten Posting) ist nicht notwendig.

Viele Grüße

Igel1

Autor: Piter Kura (kurczaq)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Hi

sag mir bitte welche Bauteile fehlen. TL431?

Autor: Andreas S. (igel1)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Piter K. schrieb:
> Hi
>
> sag mir bitte welche Bauteile fehlen. TL431?

TP42C_
2N3906
TL431ED
BC559C
MR760

... und Dein original *.asc - File und ggf. *.asy und *.sub und *.lib 
Files, die Du verwendest.

Viele Grüße

Igel1


PS: mit dem PMOS aus Deiner Grabbelkiste tun sich jetzt natürlich ganz 
neue Möglichkeiten auf ...  Schreit geradezu nach Redesign Deiner 
Schaltung.

PPS: bei den Dioden würde ich ggf. auf den Sperrstrom achten, sonst ist 
Dein ganzes Ansinnen dahin, dass im Off-Zustand ja kein uA aus der 
Batterie entfleuchen darf.

PPPS: Du könntest etwas mehr "Service" bieten, indem Du zu den Bauteilen 
Deiner Grabbelkiste auch direkt die wichtigsten Eckwerte hier ins Forum 
einstellt, dann brauchen wir nicht alle auf Datasheet-Jagd gehen.

Autor: Olaf (Gast)
Datum:
Angehängte Dateien:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Andreas S. schrieb:
> ich fürchte, wir brauchen einen weiteren Anlauf

Ich will mich jetzt nicht einmischen, aber ich hätte hier noch einen 
Tiefentladeschutz für LiFePo-Akkus, der aber durch eine Verfünffachung 
aller Widerstandswerte auch für 12 Volt Bleiakkus verwendet werden kann. 
Die Zenerdiode muss dann eine Z-Spannung von 9V1 haben, damit die rote 
LED schlagartig unter einer Spannung von 10V an geht. Mit einem weiteren 
Transistor kann das Signal auch noch invertiert werden.

Der Zweig mit der grünen LED kann weggelassen werden.

Der 10 Ohm Widerstand erzeugt jetzt eine Hysterese von 0,1 Volt. Ein 100 
Ohm Widerstand würde dann eine Hysterese von ungefähr 1 Volt erzeugen.

Wenn jetzt noch PNP-Darlingtontransistoren eingesetzt werden (BC516), 
dann können die Widerstandswerte nochmal um den Faktor 10 erhöht werden 
und der Stand-by-Stromverbrauch wäre dann nur noch ca. 10 bis 20 µA 
klein.

Autor: Piter Kura (kurczaq)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Olaf schrieb:

> Ich will mich jetzt nicht einmischen, aber ich hätte hier noch einen
> Tiefentladeschutz für LiFePo-Akkus, der aber durch eine Verfünffachung
> aller Widerstandswerte auch für 12 Volt Bleiakkus verwendet werden kann.

danke für den Vorschlag - aber wodran hängt die Last?

Autor: Piter Kura (kurczaq)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Andreas S. schrieb:

> ... und Dein original *.asc - File und ggf. *.asy und *.sub und *.lib
> Files, die Du verwendest.
>

https://ufile.io/q1jho

hab's mal hier reingestellt (komplettes lib/ von LTspice + Schlatplan), 
ich hoffe ich kriege keinen Ärger.

Autor: Olaf (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Piter K. schrieb:
> aber wodran hängt die Last?

Die Last wird weiterhin ganz normal an die Batteriepole angeschlossen. 
Es wird nichts geschaltet.

Die modifizierte Schaltung wird dann auch einfach nur an die 12V 
Batteriepole angeschlossen und die rote LED leuchtet schlagartig bei 
unterschreiten von 10 Volt auf. Es ist nur eine optische Anzeige. Man 
kann sie aber auch zum Schalten zweckentfremden.

Autor: chris (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Ich nehme gerne den Tiefentladungsschutz
von Pollin. Lässt sich auch gut modifizieren.

Autor: Piter Kura (kurczaq)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Olaf schrieb:

> Die modifizierte Schaltung wird dann auch einfach nur an die 12V
> Batteriepole angeschlossen und die rote LED leuchtet schlagartig bei
> unterschreiten von 10 Volt auf. Es ist nur eine optische Anzeige. Man
> kann sie aber auch zum Schalten zweckentfremden.

damit ist es von vornherein ungeeignet als Entladeschutz => Strom fließt 
bei unterschreiten der Schutzschwelle (egal ob man mit der Schaltung 
noch was "dahinter" schaltet)...

Autor: Piter Kura (kurczaq)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
chris schrieb:
> Ich nehme gerne den Tiefentladungsschutz
> von Pollin. Lässt sich auch gut modifizieren.

Versandkosten bis hierher 72€ + Zoll + Bestechungsgelder :) Dazu noch 
ca. 8 Wochen Wartezeit.

(außerdem genaue Funktion des Moduls unbekannt).

Autor: Piter Kura (kurczaq)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
@Igel:

Ich frage mich ob ich das Relais durch meinen 2SJ339 ersetzen kann (soll 
aber VOR der Speisung der TL431 Schaltung sitzen, nicht danach und im 
OFF Zustand den TL431 samt SPannungsteiler abtrennen). Irgendwie scheint 
das bei mir nicht zu gehen.

Autor: Andreas S. (igel1)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Piter K. schrieb:
> @Igel:
>
> Ich frage mich ob ich das Relais durch meinen 2SJ339 ersetzen kann (soll
> aber VOR der Speisung der TL431 Schaltung sitzen, nicht danach und im
> OFF Zustand den TL431 samt SPannungsteiler abtrennen). Irgendwie scheint
> das bei mir nicht zu gehen.

Bitte lies dazu nochmals meinen Beitrag weiter oben ganz genau:
Beitrag "Re: 12V Tiefentladeschutz ohne Eigenverbrauch"
Dort sind Deine jetzigen Probleme (samt Begründung) vorausgesagt.

Und noch ein Tipp: bitte prüfe die UVLO aus meiner Mäusefalle evtl. noch 
einmal ganz genau - es ist eine der genialsten UVLO-Schaltungen, die ich 
kenne und ich bin mir fast sicher, dass sie auch für Deine Zwecke 
angepaßt werden könnte.

Viele Grüße

Igel1

Autor: Piter Kura (kurczaq)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Andreas S. schrieb:

> Sie sendet Dir übrigens mit schönem Gruß anliegende Datei und läßt
> fragen, ob sie schnell genug geschaltet hat.

Habe deine Schaltung mit MOSFET probiert, aber die Abschaltschwelle 
scheint sehr abhängig von der Last (am Ausgang) - woran liegt's??

Autor: Andreas S. (igel1)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Spendier mehr Infos (z.B. welche Version Du genau wie getestet hast) und 
ich sage Dir, woran es liegt.

Autor: Piter Kura (kurczaq)
Datum:
Angehängte Dateien:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Hier die ASC files...

die besagte Mausefalle und deine Schaltung.

Die Mausefalle zeigt mir nur einen Strom im pA Bereich durch die Last - 
eventuell habe ich die Schaltung falsch verstanden.

Autor: Piter Kura (kurczaq)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Interessant wäre noch die Stromquelle gegen Temperaturschwankungen zu 
kompensieren... high side. Geht das mit einem weiteren TL431?

Autor: Andreas S. (igel1)
Datum:
Angehängte Dateien:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Hi Piter,

okay, okay - ich gebe zu, man kann niemandem zumuten den gesamten 
Mäusethread durchzulesen, nur um sich daraus eine UVLO-Schaltung 
herauszuziehen.

Also habe ich die Schaltung hier nochmals extrahiert und ein wenig
an Deine Bedürfnisse angepaßt. Die Schwankungen der Abschaltspannung 
gehen hauptsächlich auf das Konto von Ron des PMOS. Je geringer Ron, 
desto geringer die Schwankung.

Hier habe ich einen PMOS mit Ron=40mOhm genommen.
Deiner hat sogar nur 30mOhm.

In der abgebildeten Simulation schwankt die Abschaltspannung um 200mV,
wenn der Strom von 300mA auf 3,6A hochgedreht wird. Ich finde das
für so eine Simpelschaltung ziemlich gut.

Und wenn Du den Abschaltstrom der UVLO näher betrachtest, wirst Du
glänzende Augen bekommen ...

Und wenn Du das Prinzip der Schaltung verstanden hast, kann Du 
sicherlich
den TL431 dort ebenfalls gewinnbringend einbauen und bekommst damit hohe 
Temperaturstabilität.

Viele Grüße

Igel1

Autor: Piter Kura (kurczaq)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
ok vielen Dank! ich schau's mir gerade an.

Gibt es irgend einen tieferen Sinn für die vielen LEDs? Bessere 
Charakteristik als eine Zener?

Autor: Piter Kura (kurczaq)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Sieht gut aus die Schaltung - in Spice...

allerdings habe ich noch 2 Fragen:

1) was passiert bei einem Kurzschluss an Output mit dem Mosfet? Selbst 
eine kleine Batterie kann mehrere hundert Amp abgeben... ich wollte 
eigentlich eine Autosicherung (6-10A) an +Klemme der Batterie anbringen, 
wenn ein Mosfet dran hängt stell sich die Frage, ob die Sicherung den 
MOSFET schützt oder der MOSFET die Sicherung....

2) habe nur den besagten 2SJ339... RDSon ist ca. 0.050, allerdings ist 
die Vthr "etwas" höher... wird's funktionieren? Ich versuche was 
ähnliches in Spice zu finden... mal sehen.

Autor: Piter Kura (kurczaq)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Ah so.... und noch eine Kleinigkeit: so wie von dir gezeichnet läuft's 
nicht von selbst wieder an (falls Vin wieder steigt). Da muss man noch 
was machen :)

Autor: Piter Kura (kurczaq)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
@Igel

wenn ich das richtig sehe, muss zum Wiederanlauf der C1 entladen 
werden... Also wenn Vin wieder kommt, muss ein Puls das Gate des MOSFET 
gegen Masse entladen... dann wären wir wieder beim Problem. Der 
Mikrocontroller muss beim Reset einen Puls ausgeben, oder man klemmt 
noch einen 555 an... oder... oder.... :) Noch ein Vorschlag?

Finde eine µC Lösung nicht so toll... Vermischung von logischen Ebenen.

(ps. und was ist, wenn zum Ende des Pulses die Batteriespannung immer 
noch unter der Schwelle liegt? ... also ein PWM Signal anlegen?)

: Bearbeitet durch User
Autor: Piter Kura (kurczaq)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
@Igel:

noch was ganz doofes... deine Schaltung funktioniert nicht mit 
Vin=PULSE(15 9 1 1 1 1 2 3)...

kann doch nicht sein, daß die Funktionsfähigkeit von der Form der 
Eingangspannung abhängt.

Autor: Piter Kura (kurczaq)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
@Igel:

selbst bei deiner PWL Vin, funktioniert es nicht mehr, wenn die erste 
Flanke länger als 4ms dauert.... das kann nicht der Weißheit letzter 
Schluß sein.

Autor: Piter Kura (kurczaq)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
@Igel:

bin mal fertig für heute :) Deine Schaltung (Mausefalle mit Mosfet) 
verhält sich recht unberechenbar... je nach Anstiegsflanke geht sie mal 
an, mal nicht... die Abschaltschwelle hängt sehr stark von der Kapazität 
des Kondensators am Gate ab (wer weiß was man dort für parasitäre 
Kapazitäten hat)... zu unberechenbar für praktischen Einsatz :(

Trotzdem danke... war mal ne Übung.

Autor: Andreas S. (igel1)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Piter K. schrieb:

> Gibt es irgend einen tieferen Sinn für die vielen LEDs? Bessere
> Charakteristik als eine Zener?

Es gab einen tieferen Sinn, der allerdings so tief war, dass er mir
gerade nicht mehr einfällt. Ich vermute, dass eine Zener-Dioden im
Z-Betrieb schon bei niedrigen Spannungen kleinste Ströme durchläßt.
Das führt hier natürlich sofort zum Durchschalten.

> 1.) was passiert bei einem Kurzschluss an Output mit dem Mosfet?

Klare Antwort: ewige Jagdgründe ...
Will sagen: Du mußt eine elektronische Überstromabschaltung/Begrenzung
einbauen. Mit etwas Geschick sollte auch das machbar sein, denn schon
bei kleinster Niveauabsenkung der Basis von Q12 kannst Du die UVLO-
Schaltung auslösen lassen und der Ofen ist aus (in diesem Falle also:
gerettet). Eine Niveauanhebung bei M1 hat denselben Effekt.

Da kannst Du Dich kreativ austoben :-)

Ich muß allerdings zugeben, dass in diesem Punkto die Relaislösung
zusammen mit einer schönen Feld-Wald-Wiesensicherung deutlich weniger
komplex sein dürfte.

>  2) habe nur den besagten 2SJ339... RDSon ist ca. 0.050,
> allerdings ist die Vthr "etwas" höher... wird's funktionieren?

Ja.

> Ah so.... und noch eine Kleinigkeit: so wie von dir gezeichnet
> läuft's nicht von selbst wieder an (falls Vin wieder steigt).
> Da muss man noch was machen :)

Richtig. Von alleine läuft die Kiste nach einer Unterbrechung nicht
wieder an. Das ist aber gar kein Problem, weil Du ja prima mit Deiner 
Ladespannung V1 den Mechanismus wieder anwerfen kann: Kathode Deiner D1 
geht z.B. an das Drain vom PMOS und schon läuft die Kiste wieder, sobald
der Lader Spannung hat.

> wenn ich das richtig sehe, muss zum Wiederanlauf der C1 entladen
> werden...

Stimmt.

> Also wenn Vin wieder kommt, muss ein Puls das Gate des MOSFET
> gegen Masse entladen... dann wären wir wieder beim Problem.

... ist wie gerade beschrieben sehr einfach zu lösen.

> (ps. und was ist, wenn zum Ende des Pulses die Batteriespannung immer
> noch unter der Schwelle liegt? ... also ein PWM Signal anlegen?)

Wenn V1 weggeht und die Batteriespannung liegt noch unter der Schwelle, 
so wird die UVLO sofort wieder zuschlagen - works as designed.

> noch was ganz doofes... deine Schaltung funktioniert nicht mit
> Vin=PULSE(15 9 1 1 1 1 2 3)...
> kann doch nicht sein, daß die Funktionsfähigkeit von der Form der
> Eingangspannung abhängt.

Nicht irritieren lassen - der Kondensator am Gate des PMOS ist mehr oder 
weniger nur eine "Simulationskrücke", damit die UVLO in der Simulation 
anspringt.

Selbstverständlich funktioniert das nicht bei jeder Eingangs-Signalform.
Ist aber in der Praxis irrelevant, weil Du die UVLO ja später über V1 
"zünden" wirst. Mit der vorgenannten Lösung brauchst Du den Kondensator 
nicht.

> bin mal fertig für heute :) Deine Schaltung (Mausefalle mit Mosfet)
> verhält sich recht unberechenbar...

Sorry - es fehlte definitiv Erklärungstext bei meinem letzten Posting.
Jetzt, Nach Lektüre meiner vorangegangenen Zeilen siehst Du das mit dem 
"unberechenbar" hoffentlich anders.

> je nach Anstiegsflanke geht sie mal an, mal nicht...
> die Abschaltschwelle hängt sehr stark von der Kapazität
> des Kondensators am Gate ab (wer weiß was man dort für parasitäre
> Kapazitäten hat)... zu unberechenbar für praktischen Einsatz :(

Ich vermute, Du hast mit kurzen Signalen und Signalflanken simuliert
und dabei hat Dir dann der Kondensator ein "Schnippchen" geschlagen:

So wird z.B. ein zu langsamer Spannungsanstieg den Kondensator mit 
aufladen
und somit das Gate nicht kurzzeitig auf Null ziehen, damit die UVLO 
"zünden" kann.

Ähnliches gilt für die Entladung des Akkus: wenn Du hier im ms-Bereich 
simulierst, bekommst Du ebenfalls verfälschte Ergebnisse, weil sich der 
Kondensator (oder auch die PMOS Gatekapazität) nicht hinreichend schnell 
auflädt und somit der PMOS "scheinbar" weit über den Abschaltzeitpunkt 
hinaus bis zu tiefen Spannungen noch leitet.

In der Realität dürfte die Akkuspannung aber über Minuten, Stunden oder 
gar Tage sinken - dann spielt der Kondensator keine Rolle mehr und die 
Schaltung funktioniert. Der Kondensator ist - wie oben geschrieben - 
sowieso nur eine "Simulationskrücke" und kann in der Realität entfallen, 
wenn Du die UVLO-Schaltung nur über Deine Ladespannung "aktivieren" 
möchtest.

Wiederhole also die Simulation und lasse die Spannung z.B. über 1s oder 
gar 10s absinken und Du wirst sehen: diese UVLO schaltet immer exakt bei 
einer bestimmten Spannung ab.

Viele Grüße

Igel1

Autor: Piter Kura (kurczaq)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Danke Igel für deine Erklärungen. Ist mir jetzt etwas klarer das ganze.

Laut Simulation würde perfekt eine 10V Zenerdiode + 1N4148 passen um die 
von mir gewünschte Schwelle zu erreichen. Ich meine es mal gelesen zu 
haben daß LEDs steilere Charakteristik haben als normale Dioden. 
Trotzdem würde ich gerne wenn möglich auf eine Reihe von LEDs 
verzichten. Eventuell reicht hier nur eine LED in Reihe mit ZDiode?

Autor: Piter Kura (kurczaq)
Datum:
Angehängte Dateien:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Ok erstmal durchsimuliert mit dem Wiederzünden... siehe Anhang.

Allerdings haben wir schon wieder ein anderes Problem: die 
Abschaltspannung hängt sehr stark von der Belastung ab - ich meine die 
Abschaltspannung an den Polen der Batterie (Vout wird genau an der 
eingestellten Schwelle ausgeschaltet).

Hier rächt sich die Verwendung von MOSFET und das messen NACH dem 
Switch... je nach Rdson bekommt man hier ziemlich beliebige 
Abschaltwerte. Kannst ja das MOSFET variieren und sehen was passiert...

Hier wäre genau das gegenteiliges Verhalten wünschenswert (Solarregler 
kennen das unter "dynamisches abschalten", die Schwelle wird je nach 
Last abgesenkt). Die naive Relaislösung vermeidet das dadurch, daß die 
Relaiskontakte als R=0 angenommen werden können (jedenfalls nahe dran).

Bitte halte mich nicht für spitzfindig...

Autor: Andreas S. (igel1)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Ich würde die LED's nehmen - ist aber eher Bauchgefühl.

Die Abschaltschwelle kann man auch ganz gut mit R21 und R33 justieren.

Temperaturabhängigkeit ist allerdings ziemlich dolle bei dieser 
Konstruktion. Hast Du starke Temperaturschwankungen?

Ansonsten kann man die Konstruktion mit dem Q12 sicherlich wunderbar
auch mit einem TL431 ersetzen. Dann bist Du alle Temperaturschwankungs-
sorgen los.

Die Abschaltung variierte in meinen Simulationen gerade mal um
Imax * Ron = 4A * 0,050 Ohm = 0,2V. Mehr kann ich mir irgendwie nicht
erklären.

> Hier wäre genau das gegenteiliges Verhalten wünschenswert
> (Solarregler kennen das unter "dynamisches abschalten", die
> Schwelle wird je nach  Last abgesenkt).

Läßt sich evtl. realisieren, indem Du in Abhängigkeit vom Laststrom
ein bißchen auf das Potential an M1 oder Q12 einwirkst.

Muss mir Deine Simulation nochmals etwas näher angucken, habe aber
leider über's Wochenende kaum Zeit.

Bis denne

Igel1

Autor: Piter Kura (kurczaq)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
@Igel: habe das Gefühl, der Effekt kann kompensiert werden durch die 
Wahl des C1 am Gate... für jedes Mosfet scheint es einen C1 Wert zu 
geben, der den von mir beschriebenen Effekt minimiert...

Autor: Piter Kura (kurczaq)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
IRF9640 : 166n
IRF7404 : 10n
Si446DY : 0.1n
IRF7210 : ???

kann mir die Werte nich ganz erklären, vermute es spielt eine Rolle die 
Summe aus Gate_C + C1... wahrscheinlich noch dividiert durch Rdson...

Autor: Piter Kura (kurczaq)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Noch ein Fehler.... liegt Vin am Drain des Mosfet an (damit UVLO wieder 
anläuft), fließt mal positiver mal negativer Strom durch den Mosfet - 
sprich die Batterie wird über D1 und den MOSFET aufgeladen => FAIL....

Es muss also noch eine Diode zwischen UVLO und Bat... was schon wieder 
eine weitere Abhängigkeit von I bringt.

: Bearbeitet durch User
Autor: Andreas S. (igel1)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Piter K. schrieb:
> @Igel: habe das Gefühl, der Effekt kann kompensiert werden durch die
> Wahl des C1 am Gate... für jedes Mosfet scheint es einen C1 Wert zu
> geben, der den von mir beschriebenen Effekt minimiert...

Jetzt hast Du mich abgehängt ...
Welchen "Effekt" meinst Du?

Du darft Deinen MOSFET mit Ron=30mOhm natürlich nicht mit demjenigen aus 
Deiner Simulation vergleiche (175mOhm) da liegen Welten dazwischen.

Hast Du bei kleinen Strömen in Deiner Schaltung eine Abschaltung bei
12V, so fallen bei 4A bereits 0,7V an Deinem 175mOhm-MOSFET ab, während
an Deinem realen MOSFET nur 0,120V abfallen werden. Entsprechend löst 
die UVLO in Deiner Simulation aus.

Die Tatsache, dass C maßgeblichen Einfluß auf Deine Abschaltspannung 
hat,
liegt an Deiner Simulation, die nicht der Realität entspricht. Die 
Batterie entlädt sich langsam (über Minuten, Stunden oder gar Tage). Du 
simuliest jedoch einen Spannungsabfall innerhalb von Millisekunden. 
Selbst wenn Q12 also rechtzeitig durchschaltet, braucht es in diesem 
Fall noch ein wenig, um C1 zu entladen und somit verzögert sich das 
Sperren von M1. Während dieser Zeit fällt Deine Spannung jedoch 
gnadenlos weiter, so dass Du in der Simulation den Eindruck hast, dass 
die UVLO zu spät auslöst.

Simuliere einen gaaanz laaaangsamen Spannungsabfall und nehme einen 
MOSFET mit 30mOhm und Du wirst sehen: die Auslösung der UVLO 
unterscheidet sich nur um ca. 200mV - je nachdem ob 4A oder nur 0,04A 
fließen.

C1 solltest Du wirklich ganz klein machen - meist reicht sogar die 
Gate-Kapazität, damit die UVLO anspringt.

Wie sehr schwanken denn Deine zu erwartenden Ströme?

Bei wieviel Volt möchtest Du den Akku abklemmen und bis wieviel Volt 
möchtest Du ihn später wieder aufladen?

Und wird Dein Lader plötzlich angeschlossen oder steigt seine Spannung 
langsam an?

Ich hatte bei meiner Mäusefalle damals übrigens folgendes Problem:
Wenn die Akkuspannung sich der Auslöseschwelle nähert, so willst Du
natürlich auch dann noch eine Maus fangen - ganz egal, ob die 
Akkuspannung durch den Motoranlauf nun für 1s unter die Schwelle 
gedrückt wird oder nicht.

Leider war die UVLO aber anderer Meinung: sie löste aus und die Maus 
spazierte mitsamt dem Käse wieder aus dem geöffneten Tor der Falle 
heraus - der Motor hatte die Falle nicht geschlossen, weil er durch 
seinen hohen Anlaufstrom die Akkuspannung unter die Schwelle gedrückt 
hatte und dann war er selber von der UVLO abgewürgt worden.

Daher habe ich gleichzeitig zum Motoranlauf einen Strom in die Basis von 
Q12 eingespeist, der das Abschalten verhindert. Ist vielleicht auch für 
Dich eine Idee.

Viele Grüße

Igel1

: Bearbeitet durch User
Autor: Piter Kura (kurczaq)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Andreas S. schrieb:

> C1 solltest Du wirklich ganz klein machen - meist reicht sogar die
> Gate-Kapazität, damit die UVLO anspringt.
>
> Wie sehr schwanken denn Deine zu erwartenden Ströme?

ich gehe von 50mA bis 4A (für max 20 min) aus - ansonsten Möglichkeit 
von Kurzschlüssen...

>
> Ich hatte bei meiner Mäusefalle damals übrigens folgendes Problem:
> Wenn die Akkuspannung sich der Auslöseschwelle nähert, so willst Du
> natürlich auch dann noch eine Maus fangen - ganz egal, ob die
> Akkuspannung durch den Motoranlauf nun für 1s unter die Schwelle
> gedrückt wird oder nicht.

Das dumme an Akkus ist man sieht ihnen den Ladezustand nur begrenzt ohne 
Last an.

Deshalb machen z.b. Solarwechselrichter die dynamische Abschaltung. Die 
Abschaltschwelle ist eine Funktion des aktuellen Stroms U_s(I).

Ein Pb Akku kann z.b. 12V haben und die Spannung sinkt sofort auf 11.0V 
wenn Du 1A ziehst.

Ich habe da so meine Zweifel, daß kann so was ohne uC bauen kann.

>
> Daher habe ich gleichzeitig zum Motoranlauf einen Strom in die Basis von
> Q12 eingespeist, der das Abschalten verhindert. Ist vielleicht auch für
> Dich eine Idee.

wir meinen beide Hysterese... ist das deiner Schaltung überhaupt 
möglich?

Autor: Piter Kura (kurczaq)
Datum:
Angehängte Dateien:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
@Igel:

ich mache mal auf dicke Hose :) Da der TL431 irgendwie weg muss, 
versuche ich noch eine Spannungsabsenkung zu implementieren. Hier das 
Ergebnis.

Die Idee: bei erreichen einer max. Schwelle wird die angelegte Spannung 
am Akku abgesenkt (was Du ja bemängelt hast). Den Betrag bestimmen die 
Vf der beiden Dioden D8+D9. Man sieht am Verlauf von Vchrg wo genau das 
passiert.

Der Akku wird erst mal als Kondensator simuliert.

Kann ich den Bulk-Block noch verbessern?

Was mir leider nach wie vor unangenehm auffällt ist, daß dein UVLO Block 
das von mir beschriebene Verhalten hat und eine Abhängigkeit der 
Abschaltschwelle (an Batterie! NICHT an Voutput) von der Last R zeigt. 
Das kannst Du in dem Vbat Plot erkennen (blau), wo man genau sehen kann, 
daß die ersten drei Kurven (für R=3,5,8) an unterschiedlichen Vbat 
Stellen aufhören zu sinken. Voutput wird genau an 11.5V abgeschaltet 
(hier nicht angezeichnet, kannst dir ja anzeigen lassen) für R=3,5,8.

C1 ist zwar groß scheint aber keinen Einfluß auf dieses Verhalten zu 
haben. Was noch seltsamer ist: OHNE den Bulk Block hat C1 doch Einfluß 
auf die Vbat Abschaltschwelle und man kann diesen Effekt mit der Wahl 
von C1 "kompensieren".... (so daß alle Vbat Kurven an der gleichen 
Stelle stehen bleiben). Bin ein wenig ratlos :/ Simuliere ich hier 
irgendwelche "Dreckeffekte"?

Autor: Andreas S. (igel1)
Datum:
Angehängte Dateien:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Hi Piter,

ich sehe gerade erst Dein letztes Posting, habe aber weder Zeit, es zu 
lesen, noch zu antworten, weil ich weg muss.

Daher hier nur die bereits vorbereitete Antwort auf Dein vorletztes 
Posting:

Ich habe der UVLO noch eine elektronische Überstromsicherung spendiert:
1 weiterer Transistor und 2 Widerstände reichen dafür aus.
Funktioniert erstaunlich gut.

Dabei fiel mir auf: in Deiner Schaltung fehlte unbedingt noch D6 - 
ansonsten lädst Du mit V1 via D5 via Reverse-Diode von M1 die Batterie 
auf.

Viele Grüße

Andreas

Autor: Andreas S. (igel1)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Can't find definition of model "2sj339_fake" ...

Autor: Piter Kura (kurczaq)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
.model 2SJ339_fake VDMOS(pchan Rg=3 Rd=50m Rs=52m Vto=-4 lambda=.3 Kp=6 
Cgdmax=.5n Cgdmin=.07n Cgs=.9n Cjo=.26n Is=26p Rb=87m mfg=Fairchild 
Vds=-60 Ron=50m Qg=25n)

war eigentlich in dem spice .zip der ganzen libs? Habe einen Mosfet mit 
50m auf -4V modifiziert. Ansonsten nimm halt einen 2.4V oder 3.1V pMOS, 
ich meine dort war was in der Standardlib.

Autor: Piter Kura (kurczaq)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Andreas S. schrieb:

> Ich habe der UVLO noch eine elektronische Überstromsicherung spendiert:
> 1 weiterer Transistor und 2 Widerstände reichen dafür aus.
> Funktioniert erstaunlich gut.

werde es mir anschauen, danke! ist da etwa ein Shunt mit 30mOhm? 
Sportlich :)

Man braucht streng genommen 2 Strombegrenzungen: vor dem Akku 
(Begrenzung von Ladestrom) und nach dem output (Begrenzung der 
Gesamtbelastung aus Summe I_bat + I_vin).

Daran habe ich jetzt wie eine Maus zu knabbern (deine Mausfalle hat mich 
verwirrt!).

> Dabei fiel mir auf: in Deiner Schaltung fehlte unbedingt noch D6 -
> ansonsten lädst Du mit V1 via D5 via Reverse-Diode von M1 die Batterie
> auf.

ja die Diode ist in der letzten Version natürlich dran.

Autor: F. Fo (foldi)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Andreas bist du online?
Brauche mal eben kurz deinen Rat.

: Bearbeitet durch User
Autor: Piter Kura (kurczaq)
Datum:
Angehängte Dateien:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Ich habe mal für den praktischen Anfang den Mosfet gemessen:

Exemplar #1 des J339 : Vd=0.863A, Vds=141mV
Exemplar #2 des J339 : Vd=0.88A, Vds=33mV

(jeweils an 14V mit Last, G an gnd)

#1 => 37.5 mOhm (links)
#2 => 169 mOhm (rechts)

nanu :/ :(

Angehängt das Foto der beiden... Anderer Fabrikant, komplett anderer 
FET? Muss wohl wieder in den Laden in der gefährlichen Gegend gehen und 
mir explizit nur die linke Bauform ausssuchen. Ärgerlich... hoffentlich 
komme ich wieder.

Autor: Andreas S. (igel1)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Piter K. schrieb:
> .model 2SJ339_fake VDMOS(pchan Rg=3 Rd=50m Rs=52m Vto=-4 lambda=.3 Kp=6
> Cgdmax=.5n Cgdmin=.07n Cgs=.9n Cjo=.26n Is=26p Rb=87m mfg=Fairchild
> Vds=-60 Ron=50m Qg=25n)
>
> war eigentlich in dem spice .zip der ganzen libs?

Öhm - verstehe Deinen Satz bzw. Deine Frage nicht ganz.

Meinst Du, ob in dem File lib.7z, welches Du zu Deinem Filehoster 
hochgeladen und hier im Thread verlinkt hattest, alle Libraries 
enthalten waren? So weit ich das beurteilen kann: ja.
Allerdings habe ich mir nur diejenigen Bauteile herauskopiert und in 
meine Libs importiert, die Du abseits der Standard-Libraries nutzt.

> Habe einen Mosfet mit
> 50m auf -4V modifiziert. Ansonsten nimm halt einen 2.4V oder 3.1V pMOS,
> ich meine dort war was in der Standardlib.

Ich konnte nicht wissen, welchen PMOS Du kopiert und modifiziert 
hattest.
Jetzt weiss ich es: es war offenbar der FQB11P06, den Du auch in Deinen 
vorigen Simulationen eingesetzt hast. Und jetzt kann ich auch erstmals 
Deine Simulation mit identischen Bauteilen bei mir ablaufen lassen - 
sehr schön.

Viele Grüße

Igel1

PS:  ... dieses Posting beantwortet indirekt auch Foldi's Frage ...

Autor: Thomas B. (thombde)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Piter K. schrieb:
> kennt jemand eine Tiefentladeschutz-Schaltung für 12V Bleiakkus, die
> möglichst keinen Eigenverbrauch unterhalb der Schwelle (sagen wir 11,8V)
> hat?


Warum schaltest Du bei 11,8V aus?
Und der Akku bleibt dann so ein par Wochen im Schlummerschlaf?
Du kannst die Kapazität des Akkus gar nicht richtig ausreizen.

An der Lebensdauer des Akku´s wird man dann keine Freude haben.

: Bearbeitet durch User
Autor: F. Fo (foldi)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Thomas B. schrieb:
> Warum schaltest Du bei 11,8V aus?
> Und der Akku bleibt dann so ein par Wochen im Schlummerschlaf?
> Du kannst die Kapazität des Akkus gar nicht richtig ausreizen.
>
> An der Lebensdauer des Akku´s wird man dann keine Freude haben.

Mal abgesehen von der Lebensdauer, die Pufferung der Alarmanlage ist 
doch viel wichtiger.
Aber bis 11 Volt, sogar bis 10 Volt, da ist der Akku noch nicht kaputt. 
Hat dann (bei 10 Volt) sicher gelitten, aber kaputt ist er bei solch 
geringer Last noch nicht.

Autor: Andreas S. (igel1)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Piter K. schrieb:
> @Igel:
>
> ich mache mal auf dicke Hose :) Da der TL431 irgendwie weg muss,
> versuche ich noch eine Spannungsabsenkung zu implementieren. Hier das
> Ergebnis.

Wieviele TL431 hast Du?
Evtl. brauchst Du noch einen für die UVLO, weil das Z-Dioden-Konstrukt 
evtl. alles andere als temperaturstabil sein wird.


> Die Idee: bei erreichen einer max. Schwelle wird die angelegte Spannung
> am Akku abgesenkt (was Du ja bemängelt hast). Den Betrag bestimmen die
> Vf der beiden Dioden D8+D9. Man sieht am Verlauf von Vchrg wo genau das
> passiert.

Yep, sieht man, funktioniert offenbar ganz gut - schön gezaubert.

> Der Akku wird erst mal als Kondensator simuliert.
>
> Kann ich den Bulk-Block noch verbessern?

Zu verbessern gibt's immer etwas - kommt halt auf Deine Ansprüche an.
Mir fällt auf, dass Du anfangs ziemlich viel Strom in den Akku 
reinbläst.
Hast Du Deine schöne Konstantstromschaltung ausgebaut, weil Du nur einen 
TL431 hast und den für die Bulk-Spannungsabsenkung brauchtest?

> Was mir leider nach wie vor unangenehm auffällt ist, daß dein UVLO Block
> das von mir beschriebene Verhalten hat und eine Abhängigkeit der
> Abschaltschwelle (an Batterie! NICHT an Voutput) von der Last R zeigt.

Wo hast Du das Verhalten beschrieben?
Ich weiß leider noch immer nicht genau, was Du meinst.

Oder läßt Du Dich davon irritieren, dass die UVLO bei höheren 
Lastwiderständen deutlich später abschaltet? Wenn ja, dann hier der 
Hinweis: das ist völlig korrekt so, denn bei höheren Widerständen wird 
durch langsamere Entladung Deiner Batterie (hier: Deines Kondensators 
C2) die Abschaltschwelle später unterschritten. Ergebnis: UVLO löst 
später aus - deutlich zu sehen in Deinen Bildern.

Die UVLO zeigt in Deiner Simulation folgendes Abschaltverhalten:

R1 = 3,5 Ohm =>  Vbat = 12,461V ,  I(R1)=3,236A
R1 = 8,0 Ohm =>  Vbat = 12,215V ,  I(R1)=1,438A
R1 = 15  Ohm =>  Vbat = 12,100V ,  I(R1)=0,766A

Ich finde das ziemlich gut und es wird bei einem MOSFET mit Ron=30mOhm 
nochmals deutlich besser. Oder sind Dir selbst diese kleinen 
Abschaltschwellen-Differenzen noch zu groß? (Auch dafür gibt's ggf. eine 
Kompensationsmaßnahme, die ich weiter oben schon zu erklären versucht 
habe - ich fürchte erfolglos?).

Bei Deinen Lastwiderständen 30, 100, 333 Ohm schaltet die UVLO gar nicht 
ab, weil diese Widerstände Deinen Akku-Kondensator C2 zu wenig entladen 
und somit die Auslöseschwelle nicht erreicht wird.

Die Differenz zwischen den Abschaltspannungen erkläre ich mir so:

- Zum einen fällt bei höheren Strömen mehr Spannung am MOSFET ab.
  Und da der "Meßfühler" der UVLO hinter dem MOSFET sitzt, löst er
  dann schon eher aus.

- Zum zweiten beginnt das Schließen des MOSFET's im Falle von hohen
  Strömen bereits bei niedrigeren Gate-Spannungen (siehe Kennlinien
  des MOSFETS) und der Kippmechanismus setzt dann eher ein.
  Bei gleicher Spannung am Meßfühler (=Anode von D1) regelt der MOSFET
  also bei hohen Strömen bereits runter, während niedrige Ströme davon
  noch nichts merken (ich gestehe allerdings, dass ich diesen Effekt
  nur super-marginal in der Simulation erkenne).

> Das kannst Du in dem Vbat Plot erkennen (blau), wo man genau sehen kann,
> daß die ersten drei Kurven (für R=3,5,8) an unterschiedlichen Vbat
> Stellen aufhören zu sinken. Voutput wird genau an 11.5V abgeschaltet
> (hier nicht angezeichnet, kannst dir ja anzeigen lassen) für R=3,5,8.

Stimmt.

> C1 ist zwar groß scheint aber keinen Einfluß auf dieses Verhalten zu
> haben. Was noch seltsamer ist: OHNE den Bulk Block hat C1 doch Einfluß
> auf die Vbat Abschaltschwelle und man kann diesen Effekt mit der Wahl
> von C1 "kompensieren".... (so daß alle Vbat Kurven an der gleichen
> Stelle stehen bleiben). Bin ein wenig ratlos :/ Simuliere ich hier
> irgendwelche "Dreckeffekte"?

Ja:  C1 wirkt ganz einfach: es verzögert die Abschaltung und damit 
bekommst Du andere Abschaltschwellen. Das ist aber sehr trügerisch, denn 
bei langsamer Entladung tritt diese Verzögerung natürlich nicht mehr 
auf, daher mein Rat: entferne C1 - er verfälscht nur Deine Ergebnisse.

Viele Grüße

Igel1

Autor: Piter Kura (kurczaq)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Andreas S. schrieb:

> Die UVLO zeigt in Deiner Simulation folgendes Abschaltverhalten:
>
> R1 = 3,5 Ohm =>  Vbat = 12,461V ,  I(R1)=3,236A
> R1 = 8,0 Ohm =>  Vbat = 12,215V ,  I(R1)=1,438A
> R1 = 15  Ohm =>  Vbat = 12,100V ,  I(R1)=0,766A

Die Schwellen variieren je nach MOSFET etc, jedenfalls was ich bemängele 
ist der positive Koeffizient in bezug auf I(R). Mit anderen Worten deine 
Schaltung tut das hier:

Vbat( R=3.5ohm ) > Vbat( R=15ohm)

aber genau das Gegenteil müßte/sollte der Fall sein:

Vbat( R=3.5ohm ) < Vbat( R=15ohm)

Je höher der Strom, umso tiefer sollte die Abschaltschwelle sinken. 
Deine Schaltung macht genau das Gegenteil. Der R Bereich, der relevant 
ist, wäre ca. 3 Ohm bis 500Ohm.

Im schlimmsten Fall sollte die Schwelle an BAT konstant sein, aber 
NICHT steigen mit steigendem I.

Hoffe ich habe das jetzt besser erklärt.

: Bearbeitet durch User
Autor: Piter Kura (kurczaq)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Andreas S. schrieb:

> Hast Du Deine schöne Konstantstromschaltung ausgebaut, weil Du nur einen
> TL431 hast und den für die Bulk-Spannungsabsenkung brauchtest?

Ich hätte schon mehrere. Wollte es aber blockweise simulieren.

Wie gesagt was man braucht, ist sowohl Strombegrenzung vor dem Akku, als 
auch danach...

Ich frage mich, ob man bei deiner Version mit 30 mOhm Shunt nicht den 
MOSFET selbst als Shunt nehmen könnte? Der hat doch 30 mohm :) 
Sicherlich muss die Schaltung dann anders sein aber würde das gehen? 
Oder übersehe ich was prinzipielles?

Autor: Thomas B. (thombde)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Weis jetzt nicht ob das zum Thema beiträgt.
Aber bei PB –Akkus ist eine Ladsttrombegrenzung sinnvoll,
sonst benötigt man ein dickes fettes Netzteil.
Den Anfangsladestrom bei leerem Akku habe ich mit Konstanstromqelle
begrenzt.
Im Notfall geht auch ein Lastwiderstand.
Dauert halt das laden etwas länger.

Das Netzteil hat auch Strombegrenzung.
weil die Verbtaucher  (Blitzlampe, Sierne usw)  mehr Strom zieht
als das Netzteil liefern kann.
Im Lastfall läuft alles über den Akku.
Netzteil geht dann in die Begrenzung.

Autor: Piter Kura (kurczaq)
Datum:
Angehängte Dateien:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Hi Igel,

ich habe mal nur die UVLO nach deiner Zeichnung nachgebaut, hier die die 
Erkenntnisse:

I_last = 1.9A, Abschalten bei 13.4V
I_last = 0.9A, Abschalten bei 12.85V
I_last = 0.5A, Abschalten bei 12.4V
I_last = 0.015A, Abschalten bei 11.8V

Spannung wurde manuell mit Nachstellen des Netzteils runtergedreht 
(langsam, 0.2V / s). Gemessen wurde an der Quelle (nicht am Output nach 
dem FET). Belastung durch Lastwiderstände (ganz schön heiß...)

Im Endeffekt ziemlich das gleiche Ergebnis wie simuliert :(
So wird das noch nichts.

Woran liegt's???

Autor: Piter Kura (kurczaq)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Thomas B. schrieb:
> Weis jetzt nicht ob das zum Thema beiträgt.
> Aber bei PB –Akkus ist eine Ladsttrombegrenzung sinnvoll,

Ist ja noch NICHT fertig.... wir diskutieren bisher nur die einzelnen 
Unterblöcke (bitte noch nicht nachbauen)

Autor: Andreas S. (igel1)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Piter K. schrieb:

> Wie gesagt was man braucht, ist sowohl Strombegrenzung vor dem Akku, als
> auch danach...

Yep.

> Ich frage mich, ob man bei deiner Version mit 30 mOhm Shunt nicht den
> MOSFET selbst als Shunt nehmen könnte? Der hat doch 30 mohm :)

Das war mein erster Ansatz - habe ich leider nicht hinbekommen - 
jedenfalls nicht mit ein oder zwei Zusatztransistoren.

> Sicherlich muss die Schaltung dann anders sein aber würde das gehen?
> Oder übersehe ich was prinzipielles?

Nein - der Gedanke ist verlockend - feel free to do so.

> Im Endeffekt ziemlich das gleiche Ergebnis wie simuliert :(
> So wird das noch nichts.
>
> Woran liegt's???

Na ja - woran es liegt, hatte ich ja weiter oben schon ausführlich 
erklärt.
Allein, ich habe keine Idee, wie man den Effekt umdrehen kann, damit Du 
bei zunehmendem Strom eine abnehmende Abschaltschwelle bekommst - tut 
mir leid.

Solltest Du im Falle eines Alarms aber dicke Verbraucher schalten, so 
gibt's den oben genannten Trick, um die Abschaltschwelle zu senken: 
Zusammen mit dem dicken Verbraucher schaltest Du z.B. einen zusätzlichen 
Transistor, der Dir einen kleinen Strom an der Basis von Q12 einspeist - 
und schon erniedrigt sich die Abschaltschwelle (getestet und erprobt in 
der Mausefalle).

Mehr fällt mir leider auch nicht ein.

Viele Grüße

Igel1

PS: im Experiment hattest Du aber den MOSFET mit Ron=169mOhm genommen, 
oder?

: Bearbeitet durch User
Autor: Piter Kura (kurczaq)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Andreas S. schrieb:

> PS: im Experiment hattest Du aber den MOSFET mit Ron=169mOhm genommen,
> oder?

nö, eben nicht... den 169mOhm habe ich schon vorsorglich "entsorgt". Bei 
der Spice Sim scheint mir der gesehene Effekt von der Schottky-Diode 
nach dem Akku und vor dem MOSFET zu kommen. Jedenfalls passt der 
Unterschied in der Abschaltschwelle zum Spannungsabfall an der Diode.

Im Experiment war aber keine Diode dran... (jedenfalls keine explizite, 
kann ja noch eine im Netzteil selber sein).

Autor: Piter Kura (kurczaq)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Bei deiner Reihenschaltung der Dioden fällt mir ein, womit das 
zusammenhängen könnte... wenn eine Diode die Charakterstik Vf=exp(I) 
hat, hat die Reihenschaltung Vf=exp(I)*exp(I) = exp(2*I) 
(näherungsweise), wird im Anstiegsteil also entsprechend steiler.

Autor: Piter Kura (kurczaq)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Ich hab's nochmal geprüft zwischen 20mA und 2A Output. So wie es auf dem 
Steckbrett zu sehen ist. Abschaltschwelle variiert sehr. Ca. 11.7V bis 
12.8V bekomme ich alles mögliche je nach Wert des Kondensators.

Ich vermute das Problem mit dem Motor was Du hattest, hatte auch damit 
was zu tun... mehr Strom => die Abschaltschwelle stieg (nicht die 
Akkuspannung sank!).

Autor: F. Fo (foldi)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Wieso hast du eigentlich nicht mal die Schaltung aus dem zweiten Post 
ausprobiert. Das kannst du doch mit fast jedem OpAmp machen, wenn man 
etwas mehr Verlust hin nimmt.
http://cds.linear.com/docs/en/lt-journal/LT1389_0699_Mag.pdf
Du sagtest doch, dass du Operationsverstärker da hast.
Als Vorlage reicht die Schaltung alle mal.
Im Prinzip brauchst du doch nur einen Schmitt Trigger, der dir den Fet 
schaltet.

Da kannst du dann auch Kombinationen mit dem von dir Eingangs 
bevorzugtem TL431 bauen.
Man hat doch all diese Ic's nicht erfunden, nur um Platz und Bauteile zu 
sparen.

Mit einem Mikrocontroller wärst du längst fertig und brauchst fast 
nichts drum rum.

: Bearbeitet durch User
Autor: F. Fo (foldi)
Datum:
Angehängte Dateien:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
http://www.produktinfo.conrad.com/datenblaetter/17...

Da ist das eher so gebaut, wie ich das meine.

Autor: Andreas S. (igel1)
Datum:

Bewertung
1 lesenswert
nicht lesenswert
Piter K. schrieb:
> Bei deiner Reihenschaltung der Dioden fällt mir ein, womit das
> zusammenhängen könnte... wenn eine Diode die Charakterstik Vf=exp(I)
> hat, hat die Reihenschaltung Vf=exp(I)*exp(I) = exp(2*I)
> (näherungsweise), wird im Anstiegsteil also entsprechend steiler.

Ich sehe die Zusammenhänge eher umgekehrt:

Bei Dioden steigt der Strom exponentiell zur angelegten Spannung - die 
Beziehung ist somit genau invers zu Deiner Formel.

Und bei einer Reihenschaltung von z.B. 5 Dioden verläuft Vf an einer 
gewählten Stromstelle I1 deutlich steiler, als bei 6 Dioden.

Wolltest Du Vf in Abhängigkeit vom Strom angeben, so landest Du bei eine 
logarithmischen Beziehung.

So jedenfalls meine Sicht auf die Dinge.
Tut aber nicht viel zur Sache: die Dioden in der UVLO dienen eh nur zur 
Aufsteilung der Mitkopplung (... glaube ich) - geht auch ohne.

Viele Grüße

Igel1

Autor: Michael Bertrandt (laberkopp)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
F. F. schrieb:
> Da ist das eher so gebaut, wie ich das meine.

Wow, kann man für den simplen Job nicht noch mehr Bauteile verbauen ?

Zumal der 'Verbraucher' hier wohl nie Strom bekommt, nur zwischen 
kurzgeschlossen und kondensatorgeblockt umgeschaltet wird.

Und die Messpannung erst nach einer Verpolschutzdiode erfasst wird, also 
mit den -2mV/K der Diode und den unterschiedlichen Spannungsabfall je 
nach Stromaufnahme der Schaltung irritiert wird.

: Bearbeitet durch User
Autor: Andreas S. (igel1)
Datum:
Angehängte Dateien:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
> Allein, ich habe keine Idee, wie man den Effekt umdrehen kann,
> damit Du bei zunehmendem Strom eine abnehmende Abschaltschwelle
> bekommst - tut mir leid.

... und es geht doch ... (siehe Schaltung im Anhang).

Folgende Grundidee dabei:

Man kann die Schaltschwelle absenken, indem man einen Strom in das 
Spannungsteilerkonstrukt bei Q12 injiziert (hier via R6 realisiert). Das 
bewirkt eine Anhebung des Potentials an der Basis von Q12 (= Absenken 
der Abschaltschwelle für den MOSFET, weil Q12 dann länger "offen 
bleibt").

Optimalerweise vergrößert man diesen Strom, je mehr der Laststrom 
ansteigt.
Das übernimmt hier Q1.

Q1 wird über den Spannungsabfall an der Diode D1 und R4 angesteuert. Je 
höher der Laststrom, desto mehr wird Q1 aufgesteuert und desto mehr 
Strom wird via R6 in den Mechanismus zur Abschaltung injiziert. Damit 
erreiche ich ein Absenken der Abschaltschwelle bei höheren Lastströmen.

Das funktioniert hier auch tatsächlich:

- 12,47V bei 5,14A  # inverser Verlauf (Wenn I fällt, steigt Voff)
- 12,92V bei 4,32A
- 13,12V bei 3,69A
- 13,25V bei 2,81A
- 13,27V bei 2,26A
- 13,26V bei 1,89A  # Ab hier: gleicher Verlauf (wenn I fällt, fällt 
Voff)
- 13,19V bei 1,19A
- 13,12V bei 0,75A
- 13,07V bei 0,57A
- 12,94V bei 0,25A
- 12,89V bei 0,12A
- 12,73V bei 0,04A

Die Stärke des Laststrom-Einflusses auf die Absenkung des 
Abschaltpunktes läßt sich über den Spannungsteiler R21/R1 beeinflussen.

Der Punkt, ab dem der inverse Verlauf in den Gleichlauf übergeht, läßt
sich über den Spannungsteiler (R5/R8) beeinflussen.

Ob man R4 wirklich benötigt, oder durch eine Diode oder gar durch Draht 
ersetzt, könnte man überlegen/prüfen.

Dass die Abschaltspannung aktuell noch zu hoch ist, ist mir klar - mir 
ging's erst einmal nur ums Prinzip.

Aktueller Wermutstropfen: die elektronische Sicherung ist erst einmal 
rausgeflogen (... aus der Schaltung, meine ich ...), sollte aber mit 
einem weiteren Transistor wieder aufleben können.

Ob das alles dann tatsächlich auch in der Praxis funktioniert?
Spannende Frage ...

Viele Grüße

Igel1

: Bearbeitet durch User
Autor: Andreas S. (igel1)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Michael B. schrieb:
> F. F. schrieb:
>> Da ist das eher so gebaut, wie ich das meine.
>
> Wow, kann man für den simplen Job nicht noch mehr Bauteile verbauen ?

Dann zeig uns, wie Du eine UVLO baust, die:

- keine IC's verwendet (Ausnahme TL431)
- nach Unterschreiten der Akku-Spannungsschwelle den Verbraucher 
abtrennt und danach nur noch 100 uA oder weniger Strom zieht
- bei steigendem Strom die Abschaltschwelle absenkt
- kurzschlußfest ist
- einigermaßen temperaturstabil ist
- deren Verbraucher alternativ aus einer Batterie oder einem Netzteil
  gespeist werden kann

Der "Handschuh" liegt im Ring - nimm ihn auf und zeig uns, was Du drauf 
hast.

> Zumal der 'Verbraucher' hier wohl nie Strom bekommt, nur zwischen
> kurzgeschlossen und kondensatorgeblockt umgeschaltet wird.

Auf welche Schaltung genau beziehst Du Dich hier?

> Und die Messpannung erst nach einer Verpolschutzdiode erfasst wird, also
> mit den -2mV/K der Diode und den unterschiedlichen Spannungsabfall je
> nach Stromaufnahme der Schaltung irritiert wird.

Auf die 2mV/K der Lastdioden kommt es meiner Einschätzung nach nicht an 
- die oben geschilderten anderen Effekte (hauptsächlich Abfall an Ron 
des MOSFET) sind viel größer und müssen kompensiert werden - daher mein 
Vorschlag aus dem vorigen Posting.

Aber, wie gesagt: Zeige uns Deinen alternativen Schaltungsvorschlag!

Viele Grüße

Igel1

Autor: Michael Bertrandt (laberkopp)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Andreas S. schrieb:
> Dann zeig uns, wie Du eine UVLO baust

Wie man eine bauen kann, zeigte ich in meinem ersten Beitrag.

Deine Sonderanforderungen kamen später, sind gar nicht alle gefordert, 
werden von der gigantomanisch aufwändigen Schaltung nicht alle erfüllt, 
und kann man nach Bedarf hinzudesignen. Ohne solchen Bauteilaufwand.

Autor: Andreas S. (igel1)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Michael B. schrieb:
> Andreas S. schrieb:
>> Dann zeig uns, wie Du eine UVLO baust
>
> Wie man eine bauen kann, zeigte ich in meinem ersten Beitrag.

Ja - die Schaltung ist auch wirklich schön und pragmatisch.

> Deine Sonderanforderungen kamen später,

Ja, so ist das im Leben - der Appetit kommt mit dem Essen.
B.t.w.: es sind nicht "meine Sonderanforderungen" - ich bin nicht der 
TO.

> sind gar nicht alle gefordert,

Nun ja - so jedenfalls hatte ich den TO verstanden.
Er wird sich bestimmt an dieser Stelle dazu äußern und
dann wissen wir mehr.

> werden von der gigantomanisch aufwändigen Schaltung nicht alle erfüllt,
> und kann man nach Bedarf hinzudesignen. Ohne solchen Bauteilaufwand.

Dann zeig mal her.

Viele Grüße

Igel1

Autor: Michael Bertrandt (laberkopp)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Andreas S. schrieb:
> Dann zeig mal her.

Dressierte Affen gibt's im Zoo.

Ich bin für bessere Lösungen und nehme den ICL7665 statt dem TL431. Bis 
auf die letzte Anforderung, die man potentialfrei nur mit Relais 
erreichen kann, geht bei dem nämlich die Anpassung ganz einfach:

 +---------+--------+-------+
 |         |        |       |
 |         |       R23      |
 |    +---------+   |       |S
 |    |Out2 Out1|---)------|I BTS555
 |    |         |   |       |
 | +  |Hys2 Hys1|---+       |
Akku  |         |   |       |
 | -  | ICL7665 |  R22      |
 |    |         |   |       |
 |    |Set2 Set1|---+       |
 |    +---------+   |       | +
 |         |       R21  Verbraucher
 |         |        |       | -
 +---------+---R----+-------+
R erledigt die geringere Schaltschwelle bei hohem Strom, der ProFET den 
Kurzschlusschutz. Er ist einfach die klügere Lösung.

Autor: Andreas S. (igel1)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Michael B. schrieb:
> Andreas S. schrieb:
>> Dann zeig mal her.
>
> Dressierte Affen gibt's im Zoo.

Danach war jetzt irgendwie gar nicht gefragt worden.

> Er ist einfach die klügere Lösung.

Evtl. hattest Du das hier übersehen:
Beitrag "Re: 12V Tiefentladeschutz ohne Eigenverbrauch"

Will sagen: hier ist die beste/klügste/eleganteste Lösung diejenige, die 
mit den vorhandenen Bauteilen machbar ist, nicht die technisch 
bestmögliche.

Aber gräme Dich nicht: Du warst ja mit Deiner Relaislösung schon ganz 
vorne dabei und machst vielleicht am Ende das Rennen - dann soll's halt 
so sein - auch gut.

Nur laß uns doch den Tüftelspass, ob wir aus der Grabbelkiste vielleicht 
noch etwas hinbekommen, was sogar noch näher an die (erweiterten) 
Anforderungen herankommt. Wen stört's?

Viele Grüße

Igel1

: Bearbeitet durch User
Autor: F. Fo (foldi)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Michael B. schrieb:
> F. F. schrieb:
>> Da ist das eher so gebaut, wie ich das meine.
>
> Wow, kann man für den simplen Job nicht noch mehr Bauteile verbauen ?
>
> Zumal der 'Verbraucher' hier wohl nie Strom bekommt, nur zwischen
> kurzgeschlossen und kondensatorgeblockt umgeschaltet wird.
>
> Und die Messpannung erst nach einer Verpolschutzdiode erfasst wird, also
> mit den -2mV/K der Diode und den unterschiedlichen Spannungsabfall je
> nach Stromaufnahme der Schaltung irritiert wird.

Ich habe die Schaltung nicht überprüft und habe eine Schaltung aus einem 
Bausatz heraus gesucht. Gehe davon aus, dass so ein Bausatz 
grundsätzlich funktioniert
Aber wie aus meinen ganzen Vorposts doch hervor geht, ging es mir doch 
eher darum, dass man das am besten mit einem Schmitt Trigger baut.
Das war gleich der erste Post zum ganzen Thread (nicht von mir) und ich 
wies auch da schon darauf hin, dass man ja nicht die Bauteile nehmen 
muss, sondern es mit fast jedem Operationsverstärker bauen kann und man 
das Prinzip zu Grunde legen sollte.
Vor allem, weil der TO ja angab, dass er Operationsverstärker da hat und 
dass es schwierig ist, dort wo er lebt, (gefahrlos) Teile zu beschaffen.

Hier noch der Beitrag auf den ich mich von Anfang an bezog:
THOR schrieb:
> Re: 12V Tiefentladeschutz ohne Eigenverbrauch

Michael, ich weiß ja, dass du nicht blöd bist, aber du hast eine Art, 
frage dich mal wieso du hier immer wieder so viel Wind spürst.

Autor: F. Fo (foldi)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Mal am Rande, könnt ihr alle dies Strich-Punkt Zeichnungen 
nachvollziehen?
Ich habe sehr große Probleme die zu lesen.

Autor: Lifepo (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Ja kann man nachvollziehen meistens

Autor: Piter Kura (kurczaq)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
@labaerkopp:

für alles gibt es einen IC, schon klar. Ich kann's leider nicht kaufen. 
Ist so bissl wie selber am Auto schrauben oder esin die Werkstatt 
fahren, wenn die Karre was hat. Sieh es mal so.

@Igel:

ich würde erstmal gerne nachvollziehen, warum die Schaltung bei mir 
spinnt, bevor ich noch was dran anbaue. Stromsicherung ist ja schön, 
kommt aber erst danach.

Macht mir vielleicht Vripple einen Strich durch die Rechnung? (steile 
abfallende Flanke und langsam steigende Flanke der PSU im khz Bereich?)

Autor: Piter Kura (kurczaq)
Datum:
Angehängte Dateien:

Bewertung
1 lesenswert
nicht lesenswert
Da heute Sonntag ist, als Wort zum Sonntag sozusagen :), stelle ich mal 
die abfotografierte LM-LT Ablage des einzigen Ladens hier rein... (gibt 
noch mehr Ablagen aber so als Probe LM/LT). So sieht basteln in 
Südamerika aus...

Besonders auffällig die große Anzahl von seltsamen RS232 Treiber-ICs und 
haufenweise Ablenkstufen für CRT Fernseher :) Man kann das wohl als eine 
Art "C14-Karbondatierung" für die Aktualität des Angebots nehmen: 
gefühlte 25-30 Jahre zurück.

Und als Krönung des ganzen unten drunter die Unterschrift "Säure 250ml" 
:) So als Hinweis auf das Einkaufserlebnis dort.

: Bearbeitet durch User
Autor: Thomas B. (thombde)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Endlich mal ein TO der sich auch mal meldetet und antwortet.
Sonst ist hier ja immer 3 Wochen tote Hose :)

Gruß an Piter Kura (kurczaq)

Gruß
Thomas B.

Autor: Andreas S. (igel1)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Piter K. schrieb:

> ich würde erstmal gerne nachvollziehen, warum die Schaltung bei mir
> spinnt, bevor ich noch was dran anbaue. Stromsicherung ist ja schön,
> kommt aber erst danach.

> Macht mir vielleicht Vripple einen Strich durch die Rechnung? (steile
> abfallende Flanke und langsam steigende Flanke der PSU im khz Bereich?)

Hast Du ein Oszilloskop?
Wenn ja, so hast Du sicherlich schon geprüft, was die PSU im 
Schaltmoment macht, oder? Gibt es Schwingungen? Die Sache mit dem 
Kondensator kommt mir echt spanisch vor (oder sollte ich ketchuanisch 
oder aymarisch bei Dir sagen?)

Ich meine mich dumpf zu erinnern, dass ich ebenfalls mal Probleme mit 
dieser Schaltung an meiner PSU hatte. Aber nichts Genaues weiss ich 
nicht mehr.

Führ evtl. mal die Masse in Deinem Steckbrettaufbau so, dass die Last 
separat zu GND geführt wird.

Und beschreibe uns nochmals genauer, welche Phänomene Du mit welchem 
Schaltungsaufbau erlebst.

Viele Grüße

Igel1

Autor: Andreas S. (igel1)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Piter K. schrieb:
> Ich hab's nochmal geprüft zwischen 20mA und 2A Output. So wie es auf dem
> Steckbrett zu sehen ist. Abschaltschwelle variiert sehr. Ca. 11.7V bis
> 12.8V bekomme ich alles mögliche je nach Wert des Kondensators.

Oszilloskop wäre an dieser Stelle super. Hast Du so etwas?

> Ich vermute das Problem mit dem Motor was Du hattest, hatte auch damit
> was zu tun... mehr Strom => die Abschaltschwelle stieg (nicht die
> Akkuspannung sank!).

Yep, so war's. Ich hatte das hier beschrieben:
Beitrag "Re: Projekt Maus"

Habe ich gerade selber nochmals nachgelesen. Darin hat mein "vergangenes 
Ich" uns einen guten Tipp hinterlassen. Ich zitiere mich also jetzt 
selbst:

---------------------------

"So hebt in meiner Simulation z.B. eine Laststromerhöhung von 8 auf 16mA
oder gar 88mA die Abschaltschwelle von 4,296V auf 4,350V oder gar
4,665V.

Das bedeutet: wenn man mit unserer Unterspannungsschaltung eine
Schaltung mit massiv wechselnden Strömen schalten will, so kommt man
vermutlich nicht umhin, die Last aus dem Kollektor-Zweig von Q11 zu
entfernen und durch einen weiteren Transistor schalten zu lassen.

In dieser Schaltung dürfte das aber noch nicht notwendig sein.
Ich muß es lediglich schaffen, im Falle eines Motoranlaufs einen
überzeugenden Basisstrom in Q11 zu injizieren, der die Auslösung durch
Q12 quasi übersteuert."

----------------------------

Bevor Du aber einen weiteren Transistor ins Rennen wirfst, würden
mich schon die Ursachen Deiner "Phänomene" interessieren ...

Viele Grüße

Igel1


PS:  ... nettes Ladenfoto ... aber Not macht ja bekanntlich erfinderisch 
...

Autor: Piter Kura (kurczaq)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Hi

hab ein kleines Oszi (bis 2Mhz eher schlecht als recht...): Ripple 
Vpp=11mV an der PSU bei 2A Belastung, 2A durch Widerstände + UVLO. Wird 
durch 1000uF kaum besser.

Nach wie vor messe ich (nur UVLO + PSU sonst nix dran):

I_last = 1.9A, Abschalten bei 13.4V
I_last = 0.9A, Abschalten bei 12.85V
I_last = 0.5A, Abschalten bei 12.4V
I_last = 0.015A, Abschalten bei 11.8V

(Werte variieren stark je nach Kondensator C1)

Am Vripple kanns wohl kaum liegen. Auch kaum an Vdrop an dem 30mOhm 
MOSFET :/ Ist ja ein sweep über 11.8 - 13.4V = 1.6V.... viel zu viel!!!

Ich bin ratlos. Pfuscht hier etwa die charakteristik von Z-Diode + NPN? 
Es fehlt wohl an einem positiven Feedback am NPN Transistor.

Autor: Andreas S. (igel1)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Piter K. schrieb:
> Hi
>
> hab ein kleines Oszi (bis 2Mhz eher schlecht als recht...): Ripple
> Vpp=11mV an der PSU bei 2A Belastung, 2A durch Widerstände + UVLO. Wird
> durch 1000uF kaum besser.

Wichtig wäre zu wissen, um wieviel mV die Ausgangsspannung der PSU 
ansteigt, wenn die 2A nicht mehr da sind.

Meine PSU hatte im Schaltmoment ziemliche Überschwinger, was die ganze 
Sache außer Tritt brachte (so meine Erinnerung).

> Nach wie vor messe ich (nur UVLO + PSU sonst nix dran):
>
> I_last = 1.9A, Abschalten bei 13.4V
> I_last = 0.9A, Abschalten bei 12.85V
> I_last = 0.5A, Abschalten bei 12.4V
> I_last = 0.015A, Abschalten bei 11.8V
>
> (Werte variieren stark je nach Kondensator C1)

Raten ins Blaue: da schwingt irgendetwas.

> Am Vripple kanns wohl kaum liegen. Auch kaum an Vdrop an dem 30mOhm
> MOSFET :/ Ist ja ein sweep über 11.8 - 13.4V = 1.6V.... viel zu viel!!!
>
> Ich bin ratlos. Pfuscht hier etwa die charakteristik von Z-Diode + NPN?
> Es fehlt wohl an einem positiven Feedback am NPN Transistor.

Ich vermute eher, dass Deine PSU bei Lastabschaltung mächtig nach oben 
zieht, was wiederum der Lastabschaltung entgegenwirkt -> es kommt zu 
Schwingungen.

Hier ist aber einiges Raten im Spiel.
Evtl. kannst Du die Schaltung ja mal mit ein paar LED's statt Z-Diode 
probieren.

Viele Grüße

Igel1

Autor: Piter Kura (kurczaq)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
OK ich glaube ich hab's....

Dein Spannungsteiler ist viel zu groß und hat auch falsches Verhältnis. 
Die Verstärkung des Transistors ist zu klein, um damit eine definierte 
Schwelle zu haben, der NPN läuft zu lange im linearen Bereich, darum 
auch die Abweichungen für große/kleine I.

Hab's mal probeweise auf 10k(E-B) und 1k(B-Zd) gestellt und die 
Abweichungen sind schon kleiner.

Autor: Piter Kura (kurczaq)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
SPannugsteiler 10k : 100Ohm
 Abschaltschwelle(I=2A) = 11.7V
 Abschaltschwelle(I=0.015A) = 10.7V

Besser, aber nicht berauschend.

Ich bräuchte es eigentlich zuverläßig (Konstante Abschaltspannung) in 
dem Bereich von 20mA - 4A :(

Autor: Andreas S. (igel1)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Piter K. schrieb:
> SPannugsteiler 10k : 100Ohm
>  Abschaltschwelle(I=2A) = 11.7V
>  Abschaltschwelle(I=0.015A) = 10.7V
>
> Besser, aber nicht berauschend.
>

Schade, schade. Das tut mir wirklich leid.
Nicht immer hält die Praxis, was die Simulation verspricht.

> Ich bräuchte es eigentlich zuverläßig (Konstante Abschaltspannung) in
> dem Bereich von 20mA - 4A :(

Dann könnte man evtl. den TL431 einsetzen und dabei den
"Meßfühler" vor dem MOSFET und vor der Diode platzieren.

Vermutlich wirst Du dabei um einen Spannungsteiler mit Dauerstrom
nicht herumkommen. Dann fließt halt ein kleiner Strom - wird Deinen
Akku auch nicht umbringen.

Viele Grüße

Igel1

Autor: Piter Kura (kurczaq)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
@Igel:
ich vermute deine Schaltung is OK für Micropower Anwedungen, zb Betrieb 
an einem Goldcap, um Fehlfunktionen der Schaltung dahinter zu vermeiden. 
Bzw für sonstiges wo keine Schwankungen am Ausgang zu erwarten sind.

Nicht jede Schaltung ist für jeden Einsatzzweck geeignet.

Ansonsten sehe ich nicht, wo ich noch einen Fehler gemacht haben 
könnte... Kann mir nicht vorstellen, daß das Steckbrett ein Problem ist. 
Hab mir die Mühe gemacht diese UVLO zu messen, es geht aber nicht wie 
erhofft :(

Also zurück zum Reißbrett...

Beitrag #5088222 wurde vom Autor gelöscht.
Autor: Andreas S. (igel1)
Datum:
Angehängte Dateien:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Piter K. schrieb:
> @Igel:
> ich vermute deine Schaltung is OK für Micropower Anwedungen, zb Betrieb
> an einem Goldcap, um Fehlfunktionen der Schaltung dahinter zu vermeiden.
> Bzw für sonstiges wo keine Schwankungen am Ausgang zu erwarten sind.
>
> Nicht jede Schaltung ist für jeden Einsatzzweck geeignet.
>
> Ansonsten sehe ich nicht, wo ich noch einen Fehler gemacht haben
> könnte... Kann mir nicht vorstellen, daß das Steckbrett ein Problem ist.
> Hab mir die Mühe gemacht diese UVLO zu messen, es geht aber nicht wie
> erhofft :(
>
> Also zurück zum Reißbrett...


Haaalt stoppp - noch ist Polen nicht verloren!

Hatte kurzzeitig "Brett vorm Kopf", denn Du kannst Die Schaltung mit dem 
Trick aus meinem vor-vor-letzten Posting in eine perfekt funktionierende 
UVLO-verwandeln:

Dazu kann man ganz simpel das Problem der sich ändernden Last in eine 
nachgeschaltete "Treiber-Stufe" auslagern (siehe Q1 und M2). Im 
eigentlichen UVLO-Kern verbleibt dann eine sehr kleine, konstante 
Meßlast R4, die die Abschaltschwelle nicht mehr beeinflußt.

Auch das Problem des sich ändernden Spannungsabfalls an D6 ist damit 
gelöst. Das heißt: Du kannst ab sofort exakt bei einer bestimmten 
Batteriespannung abschalten (hier: bei 11,8V)

Das Ergebnis ist - wie im Anhang zu sehen - sehr beeindruckend:
Abschaltschwelle ist wie festgenagelt und Ruhestrom liegt im pA-Bereich.

Und dabei ist die Schaltung noch nicht einmal fertigoptimiert - einige 
Dioden könnten nochmals auf den Prüfstand und man könnte vermutlich Q1 
samt Widerständen aus der Treiberstufe komplett einsparen, wenn man das 
innere UVLO-Design von high-side switching auf low-side switching 
umstellt. Der Treiber-MOS wäre dann nach wie vor high-side - wie 
gewünscht.

Auch für die Überstromabschaltung und die degressive Schwellenabsenkung 
sehe ich realistische Möglichkeiten des Nachrüstens - schließlich 
funktionierten diese Dinge bereits in vorigen, treiberlosen 
Schaltungsversionen.

Kurzum: ich denke, diese simple, eigentlich naheliegende Treiberstufe 
war der Durchbruch.

Viele Grüße

Igel1

: Bearbeitet durch User
Autor: Piter Kura (kurczaq)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Andreas S. schrieb:

> Kurzum: ich denke, diese simple, eigentlich naheliegende Treiberstufe
> war der Durchbruch.

werde ich mir anschauen, danke.

Allerdings ist es schon genauso komplex oder komplexer, als eine simple 
TL431+Relais Lösung :)

Wenn ich Zeit habe, schau ich mir das genauer an.

viele Grüße

Autor: Andreas S. (igel1)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Piter K. schrieb:
> Andreas S. schrieb:
>
>> Kurzum: ich denke, diese simple, eigentlich naheliegende Treiberstufe
>> war der Durchbruch.
>
> werde ich mir anschauen, danke.
>
> Allerdings ist es schon genauso komplex oder komplexer, als eine simple
> TL431+Relais Lösung :)

Da gebe ich Dir definitiv Recht.
Allerdings benötigt die Relaislösung ca. 20mA Relais-Haltestrom.
Die MOSFET Lösung benötigt ca. 2mA im eingeschalteten Zustand.

Außerdem kann man hier mit jeweils 1-2 Transistoren evtl. noch 
degressiven Abschaltverlauf sowie eine elektronische Sicherung einbauen.

> Wenn ich Zeit habe, schau ich mir das genauer an.

Au ja - bin gespannt auf Dein Feedback.

Viele Grüße

Igel1


PS: welche OpAmps hättest Du im Zugriff? Und hättest Du ggf. auch einen 
7815 Festspannungsregler?

Autor: Piter Kura (kurczaq)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Andreas S. schrieb:
> Piter K. schrieb:

> PS: welche OpAmps hättest Du im Zugriff? Und hättest Du ggf. auch einen
> 7815 Festspannungsregler?

LM741, CA3130CA, LM358 liegen herum...

Noch einen LM723 habe ich gefunden.

Autor: Piter Kura (kurczaq)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
@igel:

eventuell der CA3130CA als Schmitt-trigger für den MOSFET? Müßte sogar 
weniger Bauteile benötigen als deine Lösung (zahlenmäßig weniger).

Autor: Thomas B. (thombde)
Datum:

Bewertung
1 lesenswert
nicht lesenswert
Aus diesem Thread werde ich nicht schlau.
Vielleicht bin ich auch schon zu alt oder verkalkt.
Ich klinke mich mal aus.

Gruß und schönen Abend noch
Thomas  :)

Autor: F. Fo (foldi)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Habe doch schon anfangs gesagt, das kannst du mit nem LM358 machen.
Bei der Anwendung spielen die ganzen Faktoren, wie z.B. Temperaturdrift 
doch gar keine große Rolle und wenn, dann ist das mit dem LM358 besser 
als die ganzen anderen Lösungen. Außerdem geht das zusammen mit dem 
TL431 dann nochmal etwas genauer.

Autor: F. Fo (foldi)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Piter K. schrieb:
> @igel:
>
> eventuell der CA3130CA als Schmitt-trigger für den MOSFET? Müßte sogar
> weniger Bauteile benötigen als deine Lösung (zahlenmäßig weniger).

Boah!

Zweite Beitrag!!!!!!!!!!!!!
(Und mein ständiger Verweis darauf)

Autor: Piter Kura (kurczaq)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Ich vermute außerdem in der Praxis ein weiteres Problem:

Deine Schaltung wird nicht anspringen, wenn die Eingangsspannung nur 
langsam steigt. Wenn der Akku leer ist, wird die Akkuspannung nur 
langsam steigen, die PSU geht eventuell in die Knie und die Spannung 
nach D5/D6 kann fast gleich der Akkuspannung sein. Dann springt deine 
Schaltung nicht mehr an (nicht sofort und auch nicht später).

Eine einfache TL431 Schaltung mit Relais geht zwar auch nicht sofort an 
- aber irgendwann dann doch, wenn die Akkuspannung über die Schwelle 
gestiegen ist.

Autor: Piter Kura (kurczaq)
Datum:

Bewertung
-1 lesenswert
nicht lesenswert
@foldi: der Witz ist, wir wollen beide den Sense-Teil nach der Schwelle 
abklemmen.. d.h. der Opamp darf nicht mehr an der Spannungsversorgung 
hängen, nachdem die Schwelle unterschritten wurde.

Einfach IRGENDWAS an die Batterie hängen, die ab Us die Last abschaltet 
ist doch komplett Banane.

Autor: Andreas S. (igel1)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Piter K. schrieb:
> Ich vermute außerdem in der Praxis ein weiteres Problem:
>
> Deine Schaltung wird nicht anspringen, wenn die Eingangsspannung nur
> langsam steigt. Wenn der Akku leer ist, wird die Akkuspannung nur
> langsam steigen, die PSU geht eventuell in die Knie und die Spannung
> nach D5/D6 kann fast gleich der Akkuspannung sein. Dann springt deine
> Schaltung nicht mehr an (nicht sofort und auch nicht später).

Wenn die Abschaltschwelle nicht überschritten wird (auch beim Laden 
nicht), so ist der Akku noch so leer, dass er nicht an die Last sollte. 
Daher finde ich das Verhalten der Schaltung in diesem Punkto korrekt.

Worüber man diskutieren kann, ist, ob die UVLO auch dann einschalten 
soll, wenn Vin < Vabschalt - wenn also das Ladegerät die Batterie 
bereits lädt, von dieser aber noch unter die Schwelle gezogen wird.
Schaltungstechnisch ist dies ein Klacks.

Allerdings müßte dann das Ladegerät die Batterie laden können und 
zusätzlich auch die 4A für die Schaltung im Alarmzustand abgeben können.

> Eine einfache TL431 Schaltung mit Relais geht zwar auch nicht sofort an
> - aber irgendwann dann doch, wenn die Akkuspannung über die Schwelle
> gestiegen ist.

Meine Schaltung verhält sich genauso.

Viele Grüße

Igel1


PS: wie steht's mit dem 7815? Hast Du so etwas?

PPS: in welchem Temperaturbereich muß die Schaltung arbeiten?

: Bearbeitet durch User
Autor: Piter Kura (kurczaq)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Andreas S. schrieb:

> Wenn die Abschaltschwelle nicht überschritten wird (auch beim Laden
> nicht), so ist der Akku noch so leer, dass er nicht an die Last sollte.
> Daher finde ich das Verhalten der Schaltung in diesem Punkto korrekt.

ich meine folgendes:

Akku wird leer (<V_schwelle), UVLO schaltet ab, dann kommt Vin wieder 
ist aber am Anfang unter der Schwelle, da die PSU in die Knie geht. 
Jetzt lädt sich der Akku langsam auf und langsam kommt V_bat über die 
Schwelle und damit geht auch V_in langsam über die Schwelle...

ich meine in diesem Fall springt deine UVLO gar nicht mehr an...

> Worüber man diskutieren kann, ist, ob die UVLO auch dann einschalten
> soll, wenn Vin < Vabschalt - wenn also das Ladegerät die Batterie
> bereits lädt, von dieser aber noch unter die Schwelle gezogen wird.
> Schaltungstechnisch ist dies ein Klacks.

....

> PS: wie steht's mit dem 7815? Hast Du so etwas?
>
> PPS: in welchem Temperaturbereich muß die Schaltung arbeiten?

7812 und 7805 liegen hier rum... auch ein LM217 - aber was bringen die 
hier? Stromlimit?

Temp zwischen 15° und 35° (außer die Schaltung heizt sich selber ein)

Autor: Piter Kura (kurczaq)
Datum:
Angehängte Dateien:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Ich habe es mal mit Opamp versucht.... hier das Ergebnis....

Die Idee ist die Originalschaltung nur zum Einschalten und Halten des 
Vout zu nehmen, den Abschaltpuls aber von einem Schmitt-Trigger-Opamp 
geben zu lassen. Schwelle wird über den resistiven Teiler eingestellt 
(Sense-Spannung durch 2 geteilt).

Wenn man sich die Flanken am C1 anschaut, dann ist das Ergebnis um 
Längen besser. Habe fürs erste einen "schlechten" Opamp genommen.

Ob sich in der Wirklichkeit ein besseres Verhalten wie mit der simplen 
Schaltung ergibt, müßte man nachprüfen.

Der Verbrauch im OFF scheint nur  durch die Leackage der Dioden D3,D5,D6 
begrenzt und liegt im pA Bereich (also um Längen besser als ein TL431 
fest an Batterie mit Spannugsteiler - dort waren es im Eingangspost um 
die 150uA).

Comments?

Autor: Andreas S. (igel1)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Piter K. schrieb:
> ich meine folgendes:
>
> Akku wird leer (<V_schwelle), UVLO schaltet ab, dann kommt Vin wieder
> ist aber am Anfang unter der Schwelle, da die PSU in die Knie geht.
> Jetzt lädt sich der Akku langsam auf und langsam kommt V_bat über die
> Schwelle und damit geht auch V_in langsam über die Schwelle...
>
> ich meine in diesem Fall springt deine UVLO gar nicht mehr an...

Doch, doch - sie springt garantiert an, weil die UVLO nicht über V_bat 
und D6 gezündet wird, sondern über V_in und D5. Und V_in liegt wegen D3 
und D4 schon 1,2V über V_bat, wenn V_bat noch knapp unter der 
Auslöseschwelle liegt.

Genau das ist der Trick zum "Anschieben" - Du darfst nicht nur die UVLO 
allein betrachten. Bitte daher meinen letzten Schaltungsentwurf nehmen:
Beitrag "Re: 12V Tiefentladeschutz ohne Eigenverbrauch"

Viele Grüße

Igel1

PS: habe leider aktuell keine Zeit, mir Deine OpAmp-Version näher 
anzugucken. Kann mich vermutlich erst morgen wieder melden.

Autor: F. Fo (foldi)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Piter K. schrieb:
> @foldi: der Witz ist, wir wollen beide den Sense-Teil nach der Schwelle
> abklemmen.. d.h. der Opamp darf nicht mehr an der Spannungsversorgung
> hängen, nachdem die Schwelle unterschritten wurde.

Auch dazu gab es schon einen Vorschlag. Dort einfach einen Reset Taster 
einbauen. Dann kann auch der Sense Teil abgeschaltete werden.

Übrigens, der "schlechteste" OpAmp (also der LM358) eignet sich 
besonders gut dafür, weil er auch die hohen Spannungsspitzen verträgt, 
die mal entstehen könnten.
Und! Das bisschen Strom, was der verbraucht, entlädt sich die Batterie 
sowieso, ganz ohne Verbraucher.
Apropos Batterie, ich muss zum Kunden und gucken, ob ich die Batterie 
aufpäppeln konnte.

: Bearbeitet durch User
Autor: F. Fo (foldi)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Ach noch was, Andreas hilft dir die ganze Zeit deinen unwirklichen Plan, 
nach deinem Gusto zu verwirklichen und nun ziehst du das alles in den 
Dreck.
Nicht fein!

Autor: Andreas S. (igel1)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
F. F. schrieb:
> Ach noch was, Andreas hilft dir die ganze Zeit deinen unwirklichen Plan,
> nach deinem Gusto zu verwirklichen und nun ziehst du das alles in den
> Dreck.
> Nicht fein!

Halt stop - ich empfinde Piters sachlich geäußerte Kritik nicht als "in 
den Dreck" ziehen.

Und dass sich Pläne, Wünsche und Anforderungen im Verlauf eines 
Projektes ändern ist ebenfalls normal - geht mir genauso.

Dass Piter nun mal den Akku nach dem Abschalten nicht mehr belasten 
will, kann ich bis zu einem gewissen Grad ebenfalls nachvollziehen: Gute 
Vliesakkus haben eine Selbstentladung von nur 0,15%/Tag, was bei seinem 
7Ah-Akku einem Strom von ca. 430uA entspricht.

Da möchte man natürlich keine UVLO haben, die ähnlich viel Strom zieht - 
so unwirklich empfinde ich den Plan daher nicht. Ob allerdings die 150uA 
für die TL431-Lösung mit Spannungsteiler direkt an V_bat dann wirklich 
"den Kohl fett" machen, läßt sich natürlich diskutieren.

Piter hat sich (meinetwegen aus sportlichen Gründen) dagegen entschieden 
- dann akzeptiere ich das und suche nach Lösungen, die Piters Ansprüche 
erfüllen.

Ich sehe das hier eher sportlich als pragmatisch - wo sonst als hier im 
Forum darf man noch forschen, tüfteln und (sinnlos, aber glücklich) 
drauf los optimieren?   :-)

Viele Grüße

Igel1

Autor: batman (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Andreas S. schrieb:
> Dass Piter nun mal den Akku nach dem Abschalten nicht mehr belasten
> will, kann ich bis zu einem gewissen Grad ebenfalls nachvollziehen: Gute
> Vliesakkus haben eine Selbstentladung von nur 0,15%/Tag, was bei seinem
> 7Ah-Akku einem Strom von ca. 430uA entspricht.

An sich betrachtet völlig richtig aber man sollte nicht auf der Illusion 
aufbauen, den Akku "retten" zu können, indem man nur eine Tiefentladung 
verhindert. Wenn der Akku länger und/oder öfter komplett leer (0% SOA) 
ist, wie das anscheinend eingeplant ist, dann wird eine lange 
Nutzungsdauer beim Bleiakku ohnehin ausgeschlossen sein. Dazu kommt noch 
der Standby-Betrieb.

Autor: F. Fo (foldi)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
@Andreas
Ich schreibe dir heute Abend PN was dazu.

Zum Thema:
In dieser Anwendung (und nur in dieser), ist das Pferd nicht nur von 
hinten aufgezäumt, es ist nicht mal das Pferd, vielleicht eine Kuh (um 
nicht Esel zu sagen, nur damit das nicht missverstanden wird.

Bei einer Alarmanlage ist doch die höchste Priorität, die Bereitschaft 
zu garantieren und nicht das Überleben des Akkus zu garantieren.
Schrieb ja schon vorher, wenn man den sehr langen Stromausfall nicht 
verhindern kann, dann muss man über das Laden des Akkus durch andere 
Quellen (Sonne, Wind, was auch immer) nachdenken und nicht wie man den 
Akku schont.
Wenn die Sache so wenig schützenswert ist, dass der Akku so wichtig ist 
und man lieber auf den Alarm verzichtet, dann kann man auch gleich die 
ganze Anlage sein lassen.

Autor: Piter Kura (kurczaq)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
F. F. schrieb:
> Ach noch was, Andreas hilft dir die ganze Zeit deinen unwirklichen Plan,
> nach deinem Gusto zu verwirklichen und nun ziehst du das alles in den
> Dreck.
> Nicht fein!

Das hast Du in den falschen Hals gekriegt :/

Ich finde die Hilfe von Andreas enorm und ich hätte am liebsten seine 
erste einfache Schaltung verbaut und wäre dann gerne auch fertig damit. 
Hat sich leider nicht wie erhofft verhalten. Was soll ich tun? Den 
Thread schließen nach dem Motto "dumm gelaufen"?

Nach wie vor gibt es keinen richtigen Ansatz zu verstehen, warum bei der 
einfachen Schaltung dermaßen große Unterschiede bei der Abschaltspannung 
auftreten. Ich habe die Verstärkung des Q1 vermutet, deshalb auch die 
Schaltung mit dem Opamp. Wenn ich etwas Zeit habe, werde ich das auf dem 
Steckbrett aufbauen, dann können wir die Ergebnisse vergleichen und die 
Schlußfolgerungen ziehen.

Wie Du selber sagst: die Anforderung ist die Aufrechterhaltung der 
Bereitschaft. Das ist aber nicht gegeben, wenn sich u.U. der Akku auf 
beliebige Schwellen entlädt (zu tief: kaputt, zu wenig: Anlage geht zu 
schnell aus). Deshalb müssen die ganzen "corner cases" durchsimuliert 
werden - das ist doch kein in den Dreck ziehen!

Ich sag's doch mal so: der Thread entwickelt sich weiter. Habe doch kein 
Problem damit, wenn am Ende irgendwas brauchbares herauskommt, was weder 
dem ertsen Entwurf mit Relais entspricht noch dem ersten Entwurf der 
anderen Forenteilnehmer. Und die Anforderungen haben sich nicht 
geändert. Man bedenkt eventuell am Anfang auch nicht alle Möglichkeiten 
und Probleme.

Autor: Piter Kura (kurczaq)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
@foldi
noch was: aus einem Satz/Hinweis wird noch lange keine Schaltung. Und 
noch weniger, wenn die Auswahl an Bauteilen begrenzt ist.

Autor: Piter Kura (kurczaq)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Bevor ich anfange groß umzubauen: habe den NPN durch 2x als Darlington 
ersetzt. Ergebnis: noch schlimmer :/ Hätte es anders herum erwartet.

Die Schwelle schwankt um ca. 2.1V (Absolutwerte sind anders durch 
Darlington).

Seltsam das ganze.

Autor: F. Fo (foldi)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Mag sein, dass ich das in den falschen Hals bekommen habe.
Zurück zur Schaltung.

Nimm doch einmal den LM358 und baue damit einen Schmitt Trigger auf. 
Steuer damit den Fet und miss mal den Strom.

Autor: Piter Kura (kurczaq)
Datum:
Angehängte Dateien:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Nun

nochmal ein Feedback: Opamp Version zusammengesteckt, wie auf dem Foto. 
Sieht etwas wild aus, habe aber peinlich drauf geachtet, daß sich nichts 
berührt (passt schon, wir machen keine Hochfrequenzsachen).

Orange = Abgang zur Last
Red = PSU in

Ergebnis: Abschaltschwellen auch Mist :/

0.02A 10.5V
0.50A 10.9V
1.00A 11.7V
2.00A 12.7V

same picture as before....

Ich werde den Eindruck nicht los die PSU ist Mist. Und irgendwie 
schwingt sich das ganze auf komischen Pegeln ein, sobald nennenswert 
Strom fließt, wie Igel schon vermutet hat. Ich bekomme leider nichts 
besseres her, nichts besseres einstellbares jedenfalls.

Man müßte die Versuche nochmal mit echter Batterie oder wenigstens 
dickem Cap (Goldcap? was ich leider nicht habe) wiederholen, nehme ich 
an und sehen wo die Spannung am Cap stehen bleibt, sobald die Versorgung 
weg ist.

Wird's leider schwierig, wenn ich immer den dicken Akku dazu entladen 
muss....

Ich werde noch eine einfache TL431 Version mit Relais testen und melde 
mich dann wieder. Ich nehme die erste Schaltung die mir hier real 
funktioniert...

Autor: Piter Kura (kurczaq)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Ich könnte vielleicht einige AAA Akkus nehmen, die müßten aufzutreiben 
sein (Kind braucht die sowieso für seine Spielzeuge :)

Wird trotzdem eine zeitaufwendige Sache (12 * 1.2V, 3x Ladezeit mit 
einem 4xAAA Lader...)

Autor: Piter Kura (kurczaq)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Mysteriös ist das ganze schon.

Ich kann auch nicht sehen, daß die PSU nennenswert in die Knie geht. Bei 
2A Belastung sackt die Spannung um gerade 200mV ab gegenüber 20mA.

Den Ripple habe ich falsch abgelesen, da die Prüfspitze auf 10x stand. 
Es sind eher ca. 100mV ripple.

Alles in allem eine Größenordnung weniger als die beobachteten Effekte 
bei der Abschaltschwelle.

Als ich die einfache UVLO mit 1.9A belastet habe, schaltete es ab bei 
13.4V, ich konnte auch nicht erkennen, daß die Spannung dann nennenswert 
stieg. Es müßte ja ein ripple von 2V drauf sein, wenn wir annehmen, daß 
die Schwelle konstant ist und nur durch Spitzen nach unten erreicht 
wird. So was kann ich mit dem 10Mhz Oszi aber nicht sehen. WTF....

Versuchsweise habe ich noch normale Elkos genommen, habe leider nicht 
mehr als 4700u für die Spannung. Ich hänge die PSU dran über Diode und 
klemme es dann schlagartig ab um zu sehen, wo die U-Anzeige stehen 
bleibt (die PSU ist also abgeklemmt beim Entladen). Es bleibt stehen bei 
11.6V mit wenigen mA Belastung und bei ca. 8V bei 2A Belastung... also 
umgekehrter Effekt und noch stärker...

: Bearbeitet durch User
Autor: Andreas S. (igel1)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Vorab gesagt:

So spannend die ursprüngliche UVLO-Grundschaltung und ihr Verhalten auch 
sein mag - sie ist passé!

Die UVLO-Schaltung mit dem nachgeschalteten Treiber 
(siehe:Beitrag "Re: 12V Tiefentladeschutz ohne Eigenverbrauch") hat all die 
hier diskutierten Probleme prinzipbedingt nicht mehr: Sie schaltet exakt 
und reproduzierbar bei einem bestimmten Abschaltlevel - und dies 
unabhängig(!) vom Laststrom.

Die Simulationsbilder im oben genannten Posting zeigen das sehr 
eindrucksvoll. Der Text verrät weitere interessante Ausblicke - bitte 
nochmals lesen.

Ich bin daher etwas überrascht, dass Ihr noch an der alten Schaltung 
"klebt".


---------------------------------------


Anyway - ich mache den Spaß natürlich gerne mit und investiere noch ein 
paar Zeilen Erklärung in die von Piter untersuchte treiberlose 
UVLO-Schaltung. Ich hoffe, ich kann die Mysterien aufklären.

Vorab: wenn schon alte UVLO-Schaltung, so schmeiß bitte den 10nF 
Kondensator am MOSFET raus! Er bewirkt, dass bei schnell abfallender 
Spannung der MOSFET nicht so schnell wie gewünscht schließt (weil er 
sich ja erst einmal über Deinen 66k Widerstand wieder auf 
MOSFET-Sperrlevel aufladen muß).

Sein einziger Zweck war es, das Gate des PMOS noch ein paar ms auf Masse 
zu halten, nachdem die Versorgungsspannung angelegt ist. Durch diesen 
Trick "startet" die UVLO nämlich von allein.

Das ist aber in Deiner Umgebung nicht nötig, weil Du ja die UVLO über 
Vin und D5 starten kannst. Mein Rat daher: raus mit dem 10nF 
Kondensator.

-----------------------------------------

Hier eine längere Erklärung, warum Du in Deiner Testschaltung ein 
überraschendes Absinken der Schaltschwelle bei höheren Strömen 
beobachtest, wo wir vormals doch immer über ein Ansteigen der 
Abschaltschwelle bei größeren Strömen sprachen:

Ein MOSFET in dieser Liga hat schon ganz nette Gate-Kapazitäten.
Der hier verwendete 2SJ339_fake (basierend auf dem Modell des FQB11P06) 
hat lt. ltspice-modell (siehe weiter oben in diesem Thread) eine 
Gate-Ladung von Qg=25nC. Gemäß C=Q/U entspricht dies eine Gate-Kapazität 
von C=25nC/12V = 2nF.

Schaltest Du jetzt noch einen 10nF Kondensator parallel, so 
verschlechtert sich das Abschaltverhalten des PMOS natürlich deutlich, 
weil dann nicht nur 2nF, sondern insgeamt 12nF-Kondensator über Deinen 
66k Widerstand aufgeladen werden wollen, bevor der PMOS sperrt.

Nehmen wir einmal an, dass der PMOS bei ca. 63% von V_bat schließt, so 
braucht der Kondensator dafür tau = R * C = 68kohm * 12nF = 0,8ms.
(siehe Wikipedia: https://de.wikipedia.org/wiki/Zeitkonstante).

Das spiegelt sich exakt in Deiner Simulation mit dem OpAmp wieder:
Der OpAmp-Trigger schaltet sehr scharf an der Schwelle den Transistor 
Q12 ab. Danach beginnt der Ladevorgang von C1 (und der Gate-Kapazität 
des PMOS) via R19 (66kohm) und R22 (47ohm). Und dieser Vorgang dauert - 
wie oben hergeleitet - ziemlich genau 0.8ms - das zeigt auch sehr schön 
Deine LTspice-Grafik.

Nehmen  wir weiter an, Du verwendest einen 6 Ohm Lastwiderstand an 
Deinem 4700uF Batterie-Simulations-Kondensator, so lautet hier die 
Zeitkonstante: tau_l = R_L * C_L = 6 Ohm * 4700uF = 28,2ms (siehe 
Wikipedia: https://de.wikipedia.org/wiki/Zeitkonstante).

Angenommen Deine Abschaltschaltschwelle liegt bei 12V, so braucht es 
gemäß Herleitung oben noch ca. 0,8ms, bis der PMOS tatsächlich sperrt. 
In dieser Zeit fällt die Kondensatorspannung Deines 4700uF Kondensators 
auf Voff = V0 * e^(- t / tau) = 12V * e^(-0,8ms / 28,2ms) = 11,7V.
(Formeln zur Entladung eines Kondensators: 
https://de.wikipedia.org/wiki/Kondensator_(Elektrotechnik))

Will heißen: In Deiner Testschaltung mit dem OpAmp siehst Du eine um 
300mV reduzierte Abschaltspannung, die Du in der Realität nicht sehen 
würdest, weil dort die Vorgänge nicht im Bereich 0,8ms, sondern eher im 
Bereich von Minuten ablaufen und somit die Kondensator-Aufladung von C1 
keine Rolle mehr spielt.

Schauen wir uns nun noch die Vorgänge an, wenn Du den OpAmp durch die 
ursprüngliche Simpel-Transistor-Lösung ersetzt. Dann zeigt Deine 
Simulation, dass C1 nicht mehr innerhalb von 0.8ms, sondern innerhalb 
von ca. 7ms so weit aufgeladen wird, das der PMOS schaltet (Grund: Q12 
schaltet einfach nicht so "hart" ab, wie die OpAmp-Triggerlösung).

Schauen wir uns nun wieder an, was dies für Dein gemessenes 
Abschaltlevel bedeutet:  Voff = V0 * e^(- t / tau) = 12V * e^(-7ms / 
28,2ms) = 9,3V. Will heißen: In Deiner Testschaltung mit dem 
4700uF-Kondensator siehst Du eine um 2,7V (!) reduzierte Abschaltung, 
die Du in der Realität wiederum nicht sehen würdest, weil dort die 
Vorgänge nicht im Bereich 7ms, sondern eher im Bereich von Minuten 
ablaufen und somit die Kondensator-Aufladung von C1 keine Rolle mehr 
spielt.

Führst Du denselben Versuch mit einer Last von 120 Ohm (entsprechen ca. 
100mA Laststrom) durch, so hast Du eine Zeitkonstante von:  tau = tau_l 
= R_L * C_L = 120ohm * 4700uF = 564ms. Für Dein Abschaltlevel im Falle 
der Transistor-Einfachschaltung bedeutet das:  Voff = V0 * e^(- t / tau) 
= 12V * e^(-7ms / 564ms) = 11,9V.

Nochmals das Resumée:  11,9V vorausgesagte Abschaltspannung bei 120 Ohm 
Last, 9,3V vorausgesagte Abschaltspannung bei 6 Ohm Last.

Dies zur Erklärung, warum die Abschaltschwelle in Deiner Testschaltung 
bei höheren Strömen so stark sinkt statt wie erwartet zu steigen. Ich 
hoffe, ich konnte es einigermaßen erklären.

---------------------------------------

Anderes Thema:  PSU-Einflüsse

Du scheinst ganz gut mit Dioden bestückt zu sein, daher hier eine Idee:

Klemme Dir eine (Schottky-)Diodenkaskade zwischen Bleibatterie und UVLO 
und brücke dann schrittweise die Dioden. So kannst Du die Spannung 
zumindest schrittweise erhöhen (bzw. beim "Entbrücken" reduzieren).

Evtl. ist das eine Methode, um die Schaltung auch ohne PSU ganz grob 
untersuchen zu können.

---------------------------------------

Viele Grüße

Igel1

: Bearbeitet durch User
Autor: Andreas S. (igel1)
Datum:
Angehängte Dateien:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Habe die UVLO-Schaltung von high-side switching auf low-side switching 
"transponiert".
Das Ergebnis findet Ihr im Anhang.

Selbstverständlich leidet auch diese Schaltung unter denselben 
"Kinderkrankheiten" wie Ihr Pendant, die high-side Version - allerdings 
deutlich weniger:

Auch hier zeigt die Simulation ein Ansteigen der Abschaltschwelle bei 
steigenden Lastströmen - allerdings nicht so stark, denn 
NMOS-Transistoren haben meist ein deutlich geringeren Ron als 
PMOS-Transistoren.

Entsprechend steigt hier die Abschaltspannung lediglich von 11,7V (bei 
ca. 35mA Laststrom) auf 12,1V (bei ca. 3,8A Laststrom).

Warum das Ganze, wo Piter doch explizit kein low-side switching wollte?

Ganz einfach:
Weil ich im nächsten Schritt diese Schaltung mit einer high-side 
switching Treiberstufe versehen werde. Als Resultat sollte sich wieder 
eine definierte Abschaltspannung für alle Lastströme ergeben. Am Ende 
entsteht hoffentlich eine Schaltung, die deutlich weniger Bauteile 
benötigt, als die weiter oben von mir vorgestellte Version mit 
Treiberstufe.

Schaun wir mal ...

Viele Grüße

Igel1

: Bearbeitet durch User
Autor: Andreas S. (igel1)
Datum:
Angehängte Dateien:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Voila - hier die erweiterte Version mit PMOS-Treibertransistor.
Außerdem habe ich das Ladegerät Vin wieder eingezeichnet.

Vin holt über D5 (und R22) die UVLO aus Ihrem Tiefschlaf, indem ein 
kleiner Strom in die Basis von Q2 injiziert wird. Resultat: Sobald Vin 
anliegt, wird die UVLO wieder aktiv gesetzt und auch die Last wieder 
bestromt.

Fällt Vin weg und hat Vbat das Schwellenniveau noch nicht erreicht, so 
schaltet die UVLO sofort wieder ab - andernfalls bestromt sie weiter die 
Last.

Ach ja - und das Wesentlich: der UVLO-Kern (siehe gestrichelter Kasten) 
muß jetzt nicht mehr mit wechselnden Lasten kämpfen. Die Last ist in die 
Treiberstufe (ganz rechts) ausgelagert und kann so die Abschaltschwelle 
nicht mehr verändern - schön sichtbar an den Stromflanken im Diagramm 
oben: sie fallen alle exakt bei einer Auslöseschwelle.

Diese Schaltung hat deutlich weniger Bauteile als Ihr high-side-UVLO 
Pendant und funktioniert genauso gut:

- Abschaltung bei definierter Spannung Vbat (unabhängig vom Laststrom)
- Ruhestrom < 1uA

Frage an Piter:

- Wie wichtig ist die Kurzschlußfestigkeit?
- Wie wichtig ist der degressive Verlauf der Abschaltspannung (bei 
steigendem Strom)?

Beides fehlt aktuell noch.

Viele Grüße

Igel1

: Bearbeitet durch User
Autor: Piter Kura (kurczaq)
Datum:
Angehängte Dateien:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Hi

ich habe spaßeshalber noch die TL431 Schaltung aufgebaut... (muss sie 
noch manuell auslösen, da ohne Batterie die "Startdiode" durchbrennen 
würde). Sie zeigt auch eine Variation der Abschaltschwelle mit 
steigender Last, allerdings nicht so stark wie die anderen Schaltungen. 
Diese Variation läßt sich dann noch weiter verringern, wenn ich an den 
TL431 Spannungsteiler noch einen größeren Cap anklemme (100uF) - dann 
wird's träge aber viel unempfindlicher gegenüber Laststrom.

D.h. wenn die Sense-Spannung gefiltert wird, geht's besser. Damit wäre 
für mich ziemlich klar, daß doch irgendwelche Spitzen / Feedback zu PSU 
am Ausgang für dieses seltsame Verhalten verantworlich sein muss.

Dummerweise kann ich nichts mit Oszi erkennen. Bei 1A Last sieht der 
Ausgang gut aus. Eventuell ist das billige WFS210 das Problem.

Einen Pluspunkt muss ich für die billige TL431+Relais trotzdem anmerken: 
eine Hysteresis bekommt man geschenkt, da sie im Relais selbst vorhanden 
ist.

Die von mir beschriebenen Probleme halte ich keineswegs für praxisfremd.
@Igel: wenn Du einen Motor dran hattest, war der entstört? Denn sonst...

Die Anforderungen sind nicht übertrieben finde ich. Variable Belastung 
am Ausgang / Spitzen können auch bei einer Alarmanlage vorkommen. Und 
die PSU kann man sich auch nicht wirklich aussuchen. Es wäre mir absolut 
wichtig, daß:

1) der Akku nicht unter eine einstellbare Schwelle entladen wird
2) die Schwelle nicht zu sehr mit Belastung steigt (sinken darf sie 
etwas)
3) die Schaltung zuverläßig wieder anläuft, selbst dann, wenn die 
Akkuspannung sehr langsam steigt (das kann auch die Vin, wenn die PSU 
nicht mehr hergibt)
4) wie der Thread schon von Anfang an hieß: möglichst 0.00 Verbrauch 
nach Abschalten

Ich werde mir deine neuesten Schaltungen bald anschauen. Mal sehen. 
Danke dir für deine Hilfe.

(ps. Oszillogram bei 1A Belastung, gemessen nach dem MOSFET mit der 
einfachen UVLO.... nicht wirklich was zu sehen).

Autor: Piter Kura (kurczaq)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
@Igel:

ich werde noch eine von den Schaltungen nachbauen, welche solle ich 
probieren?

mauseUVLO.014.NPN_with_driver.asc ?

Autor: Andreas S. (igel1)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
> ich habe spaßeshalber noch die TL431 Schaltung aufgebaut.

Welche Version (bitte verlinken) - wir kommen hier langsam durcheinander 
...


> @Igel:

> ich werde noch eine von den Schaltungen nachbauen,
> welche solle ich probieren?

> mauseUVLO.014.NPN_with_driver.asc ?

Ja, genau die wäre meine Empfehlung.


Viele Grüße

Igel1

: Bearbeitet durch User
Autor: Andreas S. (igel1)
Datum:
Angehängte Dateien:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Nachschlag:

Anbei die gleiche Schaltung wie zuvor von mir gepostet - diesmal 
inklusive Überstromabschaltung.

Es werden 8 Lasten simuliert - die Widerstände entsprechen den 
Listenwerten:
.step param Rload list 1 3 5 8 16 50 100 333

Der jeweilige Widerstand wird in der Simulation zum Zeitpunkt 0 um den 
Faktor 3 vergrößert und bis zur Zeit 10s auf den Originalwert 
zurückgeschrumpft.

Schön sichtbar auf dem Bild:

- Überstromabschaltung bei t=7,8s
- Unterspannungsabschaltungen bei t=9,4s
- Differenz der größten zur niedristen Abschaltspannung:  ca. 10mV

Wie zu sehen, bringt die Überspannungsabschaltung ebenfalls eine leichte 
Schwellenabsenkung für große Ströme mit sich. Diese Abweichung beträgt 
jedoch nur ca. 110mV und ist hoffentlich zu verschmerzen.

Viele Grüße

Igel1

Autor: Andreas S. (igel1)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Uppps - gegen Ende meines letzten Postings hat sich der Fehlerteufel 
eingeschlichen, daher hier ein korrigierter Text:


Schön sichtbar auf dem Bild:

- Überstromabschaltung bei t=7,8s
- Unterspannungsabschaltungen bei t=9,4s
- Differenz der größten zur niedristen Abschaltspannung:  ca. 100mV
  (nicht auf dem Bild sichtbar, von mir nachgemessen bei Lastströmen
   von 4A bzw. 30mA im Abschaltmoment)

Wie zu sehen, bringt die Überspannungsabschaltung eine leichte
Schwellenabsenkung für größere Ströme mit sich. Diese Absenkung 
beträgt
jedoch nur 100mV und ist somit hoffentlich zu verschmerzen.

Die Überstromabschaltung ist etwas "gewagt", weil sie hauptsächlich auf 
den Kennlinien von D6 und Q3 basiert und zudem eine feine Einstellung 
des Spannungsteilers benötigt R4/R5 benötigt - ob sie wirklich 
praxistauglich ist, muß sich auf dem Steckbrett beweisen.

Viele Grüße

Igel1

Autor: Andreas S. (igel1)
Datum:
Angehängte Dateien:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Anbei ein verschönerter Schaltplan: die Überstromabschaltung finde ich 
in dieser Darstellung besser nachvollziehbar.

Enthalten ist auch eine kleine, aber wichtige Korrektur: R8 kam hinzu, 
da Q2 sonst nicht lange überleben würde ...

Viele Grüße

Igel1

Autor: Piter Kura (kurczaq)
Datum:
Angehängte Dateien:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Hi Igel

nochmal eine Rückmeldung:

Habe jetzt die mauseUVLO.014.NPN_with_driver.asc nachgebaut, wie auf dem 
Bild (bis auf 100k anstatt 120k und ein 47 am Gate des Mosfet).

Kam sofort magic smoke aus R22 :) (das verkohlte Stück liegt daneben) 
Hätte ich eigentlich sehen sollen bevor ich die Spannung anlege... der 
liegt zwischen + und - und dazwischen ist nur noch die Diode und BE 
Strecke :/

Habe es dann durch 1k+100 ersetzt (die Beinchen waren sonst zu kurz)...

Mit dem neuen Widerstand dann dieses Ergbnis:

I_last = 2A,   Us = 13.0V
I_last = 1A,   Us = 12.6V
I_last = 0.5A, Us = 12.4V
I_last = 0.02A,Us = 12.1V

Besser als die Schaltungen davor... trotzdem nicht ganz nachvollziehbar. 
4A werden dann wahrscheinlich noch eine viel höhere Schwelle haben.

Spannungsabfall am Mosfet ist viel kleiner als der Bereich der Us. Ich 
werde einfach nicht schlau daraus.

Ich müßte die Versuche mit echtem Akku und nicht PSU wiederholen, sonst 
komme ich nicht mehr weiter.

viele Grüße

(ps. die TL431 Schaltung entsprach der aus Beitrag 
Beitrag "Re: 12V Tiefentladeschutz ohne Eigenverbrauch"
C1 100u, sonst nix dran, nur der TL431 mit Relais und Spannugsteiler, 
keine  Rückkopplung)

Autor: Andreas S. (igel1)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
> Kam sofort magic smoke aus R22 :)

Arrrgh - kleiner Flüchtigkeitsfehler von mir mit fatalen Folgen ...
Sorry - ich habe Deinen R22 auf dem Gewissen!  (erstaunlich, dass
die Transistoren überlebt haben ...).

> Ich werde einfach nicht schlau daraus.

Ich, ehrlich gesagt, auch nicht.
Bitte probiere einmal 2 Dinge aus:


1.) Führe MOSFET und Last nicht über das Steckbrett sonden schließe
    den Source-Pin vom MOSFET direkt über separates Kabel an Deine
    PSU-Buchse. Dann Deinen Lastwiderstand direkt an Drain anschließen
    und das Massekabel vom Widerstand ebenfall direkt an den Masse-
    anschluß der PSU zurückführen. Ziel: Deine Starkstrompfade dürfen
    sich erst an den PSU-Buchsen mit den Schwachstrompfaden Deiner
    restlichen UVLO treffen.

Wenn Du dann immer noch magic Schwellenabsenkung mißt, dann:

2.) Versorge den UVLO-Kern und die Treiberstufe aus unterschiedlichen
    Quellen. Z.B. UVLO-Kern aus PSU und Treiberstufe aus Batterie.
    Massen sternförmig an einem Punkt zusammenführen.

Wenn das alles nichts hilft, dann bin ich langsam auch mit meinem Latein 
am Ende.

Viele Grüße

Igel1

Autor: Piter Kura (kurczaq)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Andreas S. schrieb:
>> Kam sofort magic smoke aus R22 :)
>
> Arrrgh - kleiner Flüchtigkeitsfehler von mir mit fatalen Folgen ...
> Sorry - ich habe Deinen R22 auf dem Gewissen!  (erstaunlich, dass
> die Transistoren überlebt haben ...).

Halb so wild, war ja nur ein R22 und kein teurer R2D2 :)

Sicher daß dort kein größerer Widerstand hin soll? Selbst mit 
Vorwiderstand an der Diode kann über Q1-EC + Q2-BC dort die volle 
Versorgungsspannung anliegen, falls beide Transistoren kurzzeitig 
leitend werden sollten. 200 Ohm wären zumindest ein sicherer Wert.

Ich halte es noch für notwendig einen dicken Tiefpass vor die 
Sense-Spannung zu setzen, Zeitkonstante so um die 30-60s. Es soll ja 
nicht jede kleinste Spitze gleich die Schaltung ausschalten.

Ich werde deine Maßnahmen noch probieren. Ansonsten bleibt mir nur noch 
ein Test mit echten Akkus. Alternativ könnte ich die Akkuspannung mit 
einem LM317 herunter regeln - k.a. ob das zuläßig ist, am 
Spannungsteiler des LM317 zu drehen, während er aktiv ist?

Autor: Piter Kura (kurczaq)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Nochmal kurze Rückmeldung:

mauseUVLO.014.NPN_with_driver.asc + LM317

2x LM317 parallel nachgeschaltet zu 17V PSU. Ergebnis noch schlechter 
als alles bisher gewesene. Mangels Präzisionstrimmer kann ich die Werte 
nur grob ablesen, konnte den Spannungsbereich ca. zw. 10.5V und 14V 
"abfahren".
Mit 2A Last geht die Schaltung schon bei 14V aus, sobald ich die 
"Startdiode" abklemme. Bei 0.5A geht es runter bis ca. 12V dann geht es 
aus.

Fruchtet alles nicht so recht. Nach wie vor vermute ich die 
Stromversorgung als zu etwa 80% verantwortlich für die schwankenden 
Abschaltpegel.

Ich muss wohl das Problem pragmatisch angehen: die einfachste Schaltung 
dran hängen, eine Grundlast für den Akku bereitstellen und hoffen es 
geht alles gut :)

Autor: Andreas S. (igel1)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Piter K. schrieb:
> Andreas S. schrieb:
>>> Kam sofort magic smoke aus R22 :)
>>
>> Arrrgh - kleiner Flüchtigkeitsfehler von mir mit fatalen Folgen ...
>> Sorry - ich habe Deinen R22 auf dem Gewissen!  (erstaunlich, dass
>> die Transistoren überlebt haben ...).
>
> Halb so wild, war ja nur ein R22 und kein teurer R2D2 :)
>
> Sicher daß dort kein größerer Widerstand hin soll? Selbst mit
> Vorwiderstand an der Diode kann über Q1-EC + Q2-BC dort die volle
> Versorgungsspannung anliegen, falls beide Transistoren kurzzeitig
> leitend werden sollten. 200 Ohm wären zumindest ein sicherer Wert.

Oh - das hast Du mich falsch verstanden: selbstverständlich muss R22 
durch einen größeren Widerstand ersetzt werden: nimm erst einmal 10k.

> Ich halte es noch für notwendig einen dicken Tiefpass vor die
> Sense-Spannung zu setzen, Zeitkonstante so um die 30-60s. Es soll ja
> nicht jede kleinste Spitze gleich die Schaltung ausschalten.

Ist sicherlich richtig, würde ich aber vorab genau simulieren, weil so 
ein Kondensator auch die Mitkopplung und somit das Abschaltverhalten 
verändern wird.

> Ich werde deine Maßnahmen noch probieren.

Ja Bitte - ich verspreche mir davon Wunder.

> Ansonsten bleibt mir nur noch
> ein Test mit echten Akkus. Alternativ könnte ich die Akkuspannung mit
> einem LM317 herunter regeln - k.a. ob das zuläßig ist, am
> Spannungsteiler des LM317 zu drehen, während er aktiv ist?

Ja, das ist zulässig - so ein LM317 mit Poti war in meiner Jugend mein 
selbstgebautes Netzteil ...  Funktioniert also garantiert.

Viele Grüße

Igel1

Autor: Andreas S. (igel1)
Datum:
Angehängte Dateien:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Anbei die überarbeitete Schaltung mit den zuvor diskutierten 
Anpassungen:

- R8 ist verschwundene
- R22 ist von 47 Ohm auf 10k gewachsen
- C1 ist hinzugekommen

So schön C1 auch die Auslösung bei Lastspitzen unterdrücken mag - er 
verzögert auch die Überstromabschaltung, was evtl. dem PMOS nicht gut 
bekommen wird. Aus diesem Grund muß man sich genau überlegen, wie groß
man C1 machen will.

Ansonsten sollte jetzt so langsam der Kern der Schaltung "rund" sein.

Viele Grüße

Igel1

Autor: Andreas S. (igel1)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Habe die UVLO mal auf die Schnelle auf einem Steckbrett 
zusammengesteckt.
Dabei mußte ich allerdings etwas improvisieren:

- Ladegerät-Anteil habe ich komplett weggelassen
  (also alles, was im Schaltplan links von Vbat liegt)
- die Dioden D1 und D2  (Z-Diode und Schottky) ersetzt
  durch 4 blaue LEDs
- statt BC557C (Q1) konnte ich nur einen BC557B auftreiben
- der 2SJ339_fake ist bei mir ein russischer KT853B Darlington
  Transistor mit 1k Basis-Widerstand (dessen Kennblatt ich noch
  nicht einmal verstehe)

Leider ist mir bei all dem Schnell-Schnell wohl ein Fehler unterlaufen, 
denn die UVLO schaltet sich bei steigender Spannung selber an (was ja 
hoffentlich nicht sein kann ...).

Dummerweise hatte ich aber keine Zeit, den Fehler zu suchen, weil ich 
schon wieder unterwegs bin - schade.

@Piter: was machen Deine letzten Erkenntnisse?
Hattest Du Gelegenheit meine Maßnahmen (vgl. 
Beitrag "Re: 12V Tiefentladeschutz ohne Eigenverbrauch") einmal 
auszuprobieren?

Viele Grüße

Igel1

: Bearbeitet durch User
Autor: Olaf (Gast)
Datum:

Bewertung
3 lesenswert
nicht lesenswert
Hurra, ich habe den 200sten Beitrag geschrieben, kann aber nichts 
sinnvolles zum Thema beitragen. Schade.  :/

Autor: Andreas S. (igel1)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Zunächst einmal Glückwunsch an Olaf für seinen 200. Beitrag in diesem 
Thread! Wer so tapfer ist und hier so lange mitliest, der darf auch das 
200. Ehren-Posting für sich in Anspruch nehmen :-)


Andreas S. schrieb:
> Habe die UVLO mal auf die Schnelle auf einem Steckbrett
> zusammengesteckt.

[...]

>
> Leider ist mir bei all dem Schnell-Schnell wohl ein Fehler unterlaufen,
> denn die UVLO schaltet sich bei steigender Spannung selber an (was ja
> hoffentlich nicht sein kann ...).

So - Fehler gefunden: Fehler war trivial und der Hektik geschuldet - 
hatte einfach eine Verbindung falsch gesteckt.

Alles ist schön auf einem Steckbrett zusammengeschustert - auch der 2,7 
Ohm Lastwiderstand (ein Glücksfall aus meiner Grabbelkiste).

Anschließend hatte ich genau dieselben Phänomene wie Piter:

12,05V  Lockout Spannung bei 12mA Last
13,75V  Lockout Spannung bei 3  A Last

Also bin ich meinen eigenen Empfehlungen gefolgt, die da
lauteten (vgl. Beitrag "Re: 12V Tiefentladeschutz ohne Eigenverbrauch"

> 1.) Führe MOSFET und Last nicht über das Steckbrett sonden schließe
>     den Source-Pin vom MOSFET direkt über separates Kabel an Deine
>     PSU-Buchse. Dann Deinen Lastwiderstand direkt an Drain anschließen
>     und das Massekabel vom Widerstand ebenfall direkt an den Masse-
>     anschluß der PSU zurückführen. Ziel: Deine Starkstrompfade dürfen
>     sich erst an den PSU-Buchsen mit den Schwachstrompfaden Deiner
>     restlichen UVLO treffen.

Und bingo - danach lautete das Ergebnis:

11,47V  Lockout Spannung bei 12mA Last
11,55V  Lockout Spannung bei 3  A Last

Fazit:

Die Undervoltage-Lockout-Schaltung mit der nachgeschalteten Treiberstufe 
funktioniert tadellos**

Viele Grüße

Igel1


PS: ** (zumindest in meiner Version mit meinen (Grabbelkosten bedingten) 
Anpassungen - sehe aber keinen Grund, warum die Originalversion nicht 
genausogut oder sogar noch besser funktionieren sollte).

Autor: Andreas S. (igel1)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
@Piter:

Es ist so still um Dich geworden.
Ich hoffe, Dir geht es gut und Du hast Dir auf Deinen Wegen zum 
Elektronik-Laden nichts "bleihaltiges" eingefangen ...

Viele Grüße

Igel1

Autor: Piter Kura (kurczaq)
Datum:
Angehängte Dateien:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Andreas S. schrieb:
> Habe die UVLO mal auf die Schnelle auf einem Steckbrett
> zusammengesteckt.
> Dabei mußte ich allerdings etwas improvisieren:

... das kommt mir bekannt vor :(

Ich werde vermutlich deine letzte Schaltung verbauen (ohne 
Überstromabschaltung) und hoffen daß mir der Akku nicht kaputt geht.

Zur zeit baue ich die Platine auf, allerdings treten immer wieder 
Abweichungen von den Simulationen auf. Es "klemmt" gerade bei OVC (over 
voltage clamp). Falls der DCDC Schaltregler der PSU flöten geht habe ich 
mir sagen lassen, daß dann die volle Spannung vor dem Stepdown auf dem 
Ausgang anliegen könnte - es wäre dann nicht nur tödlich für den Akku, 
es herrscht sogar Explosion- & Brandgefahr. Für diesen theoretisch 
unwahrscheinlichen Fall habe ich eine einfache Schaltung am Ausgang der 
PSU geklemmt. Simulation perfekt, Praxis = geht nicht (schwingt).

Das Ding soll in dem unwahrscheinlichen Fehlerfall einfach nur ab ca. 
21V das Relais anziehen und den Rest abtrennen (entweder geht der 
Schaltregler und es kommen ca. 14-15V raus oder er ist durch dann liegen 
30V an, Zwischenzustände gibt es nicht).

Ich vermute die PSU macht alle möglichen Spitzen (eventuell nur im µs 
Bereich, deshalb kann ich mit dem einfachen Oszi nichts erkennen) und 
diese laden die Kapazitäten der Z-Dioden auf, bis das bisschen Strom 
fließt, was dann wieder ausreicht, um kurzzeitig das Relais 
durchzuschalten....

Zum Glück gebe ich keine Serie auf o.ä, es wird ein Einzellstück.

Autor: Andreas S. (igel1)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Och - kein Wort zu meinem vorletzten Posting mit der guten Nachricht - 
nach all den Mühen - das ist aber schade. Und jetzt nahtloas die nächste 
Aufgabe ...

Piter K. schrieb:
>
> Ich werde vermutlich deine letzte Schaltung verbauen (ohne
> Überstromabschaltung) und hoffen daß mir der Akku nicht kaputt geht.
>

Würde ich nicht machen - so ein Kurzschluß kommt schnell einmal daher 
und dann ist alles kaputt.

Damit Dir die Bude nicht abbrennt, solltest Du wenigstens eine 
Schmelzsicherung einbauen, denn mit >100A Akkustrom ist nicht zu spaßen.

> Zur zeit baue ich die Platine auf, allerdings treten immer wieder
> Abweichungen von den Simulationen auf. Es "klemmt" gerade bei OVC (over
> voltage clamp). Falls der DCDC Schaltregler der PSU flöten geht habe ich
> mir sagen lassen, daß dann die volle Spannung vor dem Stepdown auf dem
> Ausgang anliegen könnte - es wäre dann nicht nur tödlich für den Akku,
> es herrscht sogar Explosion- & Brandgefahr. Für diesen theoretisch
> unwahrscheinlichen Fall habe ich eine einfache Schaltung am Ausgang der
> PSU geklemmt. Simulation perfekt, Praxis = geht nicht (schwingt).

Interessante Schaltung, die ich mir wg. des fehlenden *.asc-Files aber 
nicht näher angucken werde (sorry - aber das hatten wir jetzt schon so 
oft - ich streike jetzt einfach mal).

> Das Ding soll in dem unwahrscheinlichen Fehlerfall einfach nur ab ca.
> 21V das Relais anziehen und den Rest abtrennen (entweder geht der
> Schaltregler und es kommen ca. 14-15V raus oder er ist durch dann liegen
> 30V an, Zwischenzustände gibt es nicht).

Man nehme:
- Relais
- passenden Vorwiderstand

... und schon wird das Relais erst bei 21V anziehen ...
Bis zu 30V hält dieses Konstrukt locker aus.


> Ich vermute die PSU macht alle möglichen Spitzen (eventuell nur im µs
> Bereich, deshalb kann ich mit dem einfachen Oszi nichts erkennen) und
> diese laden die Kapazitäten der Z-Dioden auf, bis das bisschen Strom
> fließt, was dann wieder ausreicht, um kurzzeitig das Relais
> durchzuschalten....

Wenn's denn eine Schaltung mit Transistor sein soll:
Mit etwas Kondensator kann man Spitzen gut herausbügeln und für solche 
Überspannungsdetektionen wurde eigentlich der Schmitt-Trigger erfunden - 
kannst Du auch mit 2 Transistoren aufbauen.

Vermutlich reicht es bei dieser krassen Spannungsdifferenz (15V vs. 21V) 
schon aus, einen simplen Spannungsteiler vor die Basis Deines 
Transistors zu hängen. Den dimensionierst Du dann so, dass der erst bei 
21V Deinen Transistor aufmacht.

> Zum Glück gebe ich keine Serie auf o.ä, es wird ein Einzellstück.

Yep - eines, das in internationaler, trans-kontinentaler, 
Zeitzonen-übergreifender Zusammenarbeit entstanden ist. Wer kann das 
schon von seiner Alarmanlage behaupten?!

Viele Grüße

Igel1

Autor: Piter Kura (kurczaq)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
@Igel:

ich danke dir sehr für deine Mühe, deine Hilfe war wirklich sehr 
konstruktiv. Ich bin erst mal mit basteln beschäftigt, kann gerade kaum 
Feedback geben. Die .asc poste ich noch. Ich melde mich sobald ich ein 
paar reale Ergebnisse habe.

Autor: Piter Kura (kurczaq)
Datum:
Angehängte Dateien:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Hier noch die .asc für die Schutzschaltung. Da die Spannung entweder um 
15V herum ist ODER beim Defekt des DCDC-Wandlermosfets die volle 
Spannung vor dem DC-Wandler anliegen könnte, sollte so eine einfache 
Schaltung ausreichen.

Das Relais ist so zu denken, daß das R2 die Spule ist. Ist es aus, ist 
der Zweig "relais off" durchgeschaltet. Ist es an, ist der Zweig mit LED 
durchgeschaltet.

@Andreas: wie gesagt ich bastle jetzt mal drauf los. Du musst dir die 
Schaltung nicht anschauen, ich poste sie trotzdem, da Du gefragt hast.

Autor: Piter Kura (kurczaq)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Ok

mein OVC Prob ist anscheinend gelöst... auslöten von R6 (1M) und 
ersetzen durch 10k parallel mit einem 10µF Cap hat Abhilfe gebracht.

Anscheinend kann man's vergessen in LTSpice ein Relais durch einen 
Widerstand zu simulieren. Trotz Freilaufdiode an der Spule können beim 
Anschalten des Relais hinreichend hohe Spannungspitzen entstehen, die 
ausreichen, die Schutzschaltung zu aktivieren. Vielleicht war auch hfe 
des Q1 zu groß (BC337-40). Oder die 1N4148 taugt nichts als 
Freilaufdiode...

Komischerweise ging die Schaltung in der Ursprungskonfiguration, wenn 
noch nichts "dahinter" (Konstantstromquelle) angeschlossen war. Habe ich 
getestet - ich löte nicht weiter bis der Block korrekt arbeitet, an dem 
ich gerade bastle.

Ich konnte auch nichts mit dem Oszi erkennen... NIX! Trotz versuche mit 
one shot trigger, Flanke rauf, Flanke runter... NIX! Keine Spitze an der 
Spannungsversorgung sichtbar.

Wie auch immer, am Ende zählt das was funktioniert :)

Autor: F. Fo (foldi)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Piter K. schrieb:
> Oder die 1N4148 taugt nichts als
> Freilaufdiode...

Ne. Habe auch schon mal irgendwas dazu gelesen, nur weiß ich nicht mehr 
wo und was genau. Man sollte lieber eine 1N400x dazu nehmen.

Autor: Piter Kura (kurczaq)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
F. F. schrieb:
> Piter K. schrieb:
>> Oder die 1N4148 taugt nichts als
>> Freilaufdiode...
>
> Ne. Habe auch schon mal irgendwas dazu gelesen, nur weiß ich nicht mehr
> wo und was genau. Man sollte lieber eine 1N400x dazu nehmen.

Nun ich habe alles mögliche dazu gelesen. Steht glaube ich sogar in den 
FAQ von mikrocontroller.net, daß die 1N4148 OK wäre. Da ich aber keine 
Spitzen sah, kann ich das weder bejahen, noch widerlegen.

: Bearbeitet durch User
Autor: F. Fo (foldi)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Ich meine sogar hier im µC.net hätte mal jemand eine plausible Erklärung 
dazu abgegeben (wo auch keiner widersprach (!)) und das explizit auf die 
Beschaltung von Relais oder Schützen mit beispielsweise eher einer 
1N4007 (weil man die ja eh da hat) aus bestimmten Gründen der 1N4148 
vorgezogen.
Da ich aber leider einen Gedächtnisverlust nach dem Tod meines Sohnes 
erlitt, kann ich mich da nicht mehr richtig dran erinnern; nur, dass es 
sehr eindrucksvoll war.

Autor: Piter Kura (kurczaq)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
F. F. schrieb:
> Ich meine sogar hier im µC.net hätte mal jemand eine plausible Erklärung
> dazu abgegeben (wo auch keiner widersprach (!)) und das explizit auf die
> Beschaltung von Relais oder Schützen mit beispielsweise eher einer
> 1N4007 (weil man die ja eh da hat) aus bestimmten Gründen der 1N4148
> vorgezogen.

1N4148 hat man normalerweise auch jede Menge :>

Der Strom der abzuführen ist, beträgt nur 40mA. Warum sollte man dafür 
eine 1A Diode nehmen? Die 1N4148 läuft bei den einschlägigen Versendern 
sogar unter "fast switching diode", "ultraschnelle Schaltdiode" etc...

IMO je "dicker" die Diode, umso langsamer schaltet sie (außer man kauft 
ganz spezielle "fast" typen etc), da der PN Übergang auch größer sein 
muss, somit eine größere Kapazität hat.

Ich glaube nicht, daß bei mir die Diode das Problem war - eher haben 
sich die Zenerdioden (die Kapazitäten) zeitweise aufgeladen (billiger 
DCDC buck, eventuell gibt der kurze Spitzen aus, die ich nicht sehen 
kann), bis mal bissl Strom kam und das zusammen mit dem -40 Transitortyp 
war genug, um kurzzeitig durchzuschalten.

(ps. das mit deinem Sohn tut mir echt leid. So ein Verlust macht einem 
das ganze Leben kaputt).

: Bearbeitet durch User
Autor: Andreas S. (igel1)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Piter K. schrieb:

>
> Ich glaube nicht, daß bei mir die Diode das Problem war - eher haben
> sich die Zenerdioden (die Kapazitäten) zeitweise aufgeladen (billiger
> DCDC buck, eventuell gibt der kurze Spitzen aus, die ich nicht sehen
> kann), bis mal bissl Strom kam und das zusammen mit dem -40 Transitortyp
> war genug, um kurzzeitig durchzuschalten.
>
> (ps. das mit deinem Sohn tut mir echt leid. So ein Verlust macht einem
> das ganze Leben kaputt).

Ich habe Dein Problem leider noch nicht richtig verstanden:
Schaltet Dein Relais irgendwann unmotiviert an oder aus?
Und wann passiert das genau?

Ins Blaue geraten würde ich neben der Freilaufdiode ggf. eine 
Vorschaltdiode in Stromrichtung vor das Relais setzen - das hilft in 
bestimmten Schaltungskonstellationen - so vielleicht auch bei Dir.

Der Sinn von D2 in Deiner OVC ist mir unklar.

Viele Grüße

Igel1

Autor: Stefan Us (stefanus)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Als Faustformel gilt: Die freilaufdiode soll so viel Strom aushalten 
können, wie durch die Spule fließt.

Bei PWM soll die diesen Strom dauerhaft aushalten.

Bei nicht-PWM Anwendungen (wie das Schalten von Relais) genügt es, wenn 
die Diode diesen Strom nur kurzzeitig aushält. Zwischen den 
Schaltvorgängen hat sie reichlich Zeit zum abkühlen.

Die 1N4148 schaltet etwas schneller ein (wird leitend), als die 1N400x.

Für Relais ist der Unterschied irrelevant, denn die Spule hat so viel 
parasitäre Kapazität, daß ihre Induktionsspannung gar nicht zu schnell 
ansteigen kann.

Bei Brushless-Motoren aus dem R/C Modellbau sieht das schon ganz anders 
aus. Diese Motoren haben typischerweise weniger als 15 Windungen, daher 
auch kaum Kapazität.

Viel größer ist jedoch der Unterschied beim Abschalten. Die 1N4148 
schaltet sehr viel schneller ab, als die 1N400x. Bei PWM Anwendungen ist 
das wichtig. Da muss die Diode unbedingt abschalten, bevor der nächste 
Impuls kommt, sonst hast du einen Kurzschluss durch die Diode. Hier 
glänzt die 1N4148 mit hervorragenden Daten, jedoch verträgt sie nur 
wenig Strom. Für Motoren ist die daher eher nicht geeignet.

Ein weiterer großer Unterschied ist der Leckstrom. Der ist bei der 
1N4148 viel geringer, als bei der 1N400x. Die meisten Shottky Dioden 
haben einen auffällig hohen Leckstrom, noch mehr als die olle 1N400x. 
Bei der Anwendung als freilaufdiode ist der Leckstrom in der Regel egal.

Für gewöhnliche Relais (<50V und <200mA) ist sie auf jeden Fall eine 
gute Wahl.

: Bearbeitet durch User
Autor: Andreas S. (igel1)
Datum:
Angehängte Dateien:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Heureka:

Wie oben geschrieben, funktioniert die UVLO-Schaltung mit abgesetzter 
Treiber-Stufe ganz hervorragend.

Soeben habe ich nun die Überstromabschaltung dazugebaut (vgl. Schaltplan 
hier: Beitrag "Re: 12V Tiefentladeschutz ohne Eigenverbrauch").

Da ich in der Grabbelkiste allerdings nur Schottky-Dioden für 3A 
gefunden habe, und weil eine einzige dieser Schottky-Dioden bei 3A 
gerade einmal 0,45V abfallen läßt, mußte ich für D6 zwei Schottky-Dioden 
in Reihe schalten.

Mit diesem Kunstgriff funktioniert die Überstromabschaltung sehr gut - 
sogar bis hinunter in die 100mA-Bereiche.

Habe zwar noch nicht jede Betriebszustand mit dieser erweiterten 
Schaltung ausprobiert, aber die ersten Versuche machen Hoffnung.

Das Bild im Anhang zeigt meinen Drahtverhau - sieht wild aus, 
funktioniert aber.

Schön zu sehen sind die 2 Schottky-Dioden vorne rechts.
An den Buchsen des Netzgerätes sieht man zudem, dass ich meinem 
Versuchsaufbau 2 Stromzuleitungen spendiert habe: eine für den UVLO-Core 
und einen für den Lastbereich der Schaltung. Wie im obigen Beitrag 
geschrieben, ist diese doppelte Zuleitung der Schlüssel für einen 
definierten Abschaltpunkt bei unterschiedlichen Lasten/Lastströmen.

Viele Grüße

Igel1


PS:  @Piter: mich würde das Lastprofil Deiner Schaltung interessieren:
     Wie oft und wie lange erwartest Du Deine 4A Maximalstrom (wenn
     die Schaltung im Batteriebetrieb ist)?  Und wie sieht der "normale"
     Strombedarf Deiner Alarmanalge (im Batteriebetrieb) aus?

Autor: Piter Kura (kurczaq)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
@Igel:

die OVC Schaltung in der Ursprungsversion (1M Widerstand) ging an und 
aus wie sie gerade lustig war. Das tat sie nur, sobald etwas am Ausgang 
hing. Ausgang offen = stabil. Tja.

D2 ist nicht unbedingt erforderlich, allerdings bei eventuell 32V im 
Fehlerfall könnte es knapp werden für die E-B Strecke.

Autor: Piter Kura (kurczaq)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
> PS:  @Piter: mich würde das Lastprofil Deiner Schaltung interessieren:
>      Wie oft und wie lange erwartest Du Deine 4A Maximalstrom (wenn
>      die Schaltung im Batteriebetrieb ist)?  Und wie sieht der "normale"
>      Strombedarf Deiner Alarmanalge (im Batteriebetrieb) aus?

Standby: max. 100mA (eher 50). Bei Alarm bis zu 4A für 20 bis 60 Minuten 
(Sirenen ziehen Strom).

Autor: Andreas S. (igel1)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Piter K. schrieb:
>> PS:  @Piter: mich würde das Lastprofil Deiner Schaltung interessieren:
>>      Wie oft und wie lange erwartest Du Deine 4A Maximalstrom (wenn
>>      die Schaltung im Batteriebetrieb ist)?  Und wie sieht der "normale"
>>      Strombedarf Deiner Alarmanalge (im Batteriebetrieb) aus?
>
> Standby: max. 100mA (eher 50). Bei Alarm bis zu 4A für 20 bis 60 Minuten
> (Sirenen ziehen Strom).

Okay, dann ist der Einsatz von MOSFET's sinnvoll, denn bei 100mA gehen 
am Längs-PMOSFET und an der Schottky-Diode der UVLO:   P = Rpmos*I*I + 
Uschottky * I  = 40mOhm * 0,1A * 0,1A  +  0,3V * 0,1A = 30,4mW verloren 
während an einem Relais P = U * I = 12V * 0,02A = 0,24W verloren gehen 
würden. Das ist schon ein kleiner Unterschied.

Anders sieht's beim Alarmbetrieb aus - da hat die Relaislösung 
vermutlich die Nase vorn.

Wie weit bist Du ansonsten?
Funktioniert die OVC mit der UVLO zusammen?

Probier ruhig die Überstromabschaltung in meiner UVLO ebenfalls aus - 
funktioniert sehr gut.

Was ich nicht hinreichend getestet habe, das ist die 
Temperaturstabilität. Falls Du meine Schaltungen verwendest, bitte auch 
einmal mit dem Fön behandeln und gucken, wie sich der 
Unterspannungs-Abschaltpunkt und die Überstromabschaltung verschieben.

Viele Grüße

Igel1

Autor: Andreas S. (igel1)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
@Piter:  ach ja - wenn Du Zeit hast, so wäre es super interessant, wenn 
Du einen Schaltplan Deines bisherigen Werkes hochladen könntest.

Viele Grüße

Igel1

Autor: Piter Kura (kurczaq)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
@Igel:

Einen Gesamtschaltplan habe ich leider nicht erstellt. Nur die einzelnen 
Blöcke in LTSpice simuliert. Das ganze kommt auf ein Lochraster - ist 
das echt ne Arbeit :/ Keiner kann mir hier eine Platine erstellen 
(deshalb lohnte sich ein Gesamtschaltplan ja auch gar nicht).

Ich verzichte auf die früher diskutierte Spannungserhöhung mittels 
TL431. Stattdessen habe ich nur den Mosfet Treiber drin gelassen und der 
wird für eine Zeit vom µC nach dem Einschalten auf Masse gezogen. Mit 
der PSU ist leider kein Blumentopf zu gewinnen, wenn mir das am Ende 
noch Zicken macht, lohnt sich so viel Arbeit gar nicht.

Autor: Andreas S. (igel1)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Ab hier verstehe ich leider nicht 100%ig, was Du meinst:
> Ich verzichte auf die früher diskutierte Spannungserhöhung mittels
> TL431.

Welche Spannungserhöhung?

> Stattdessen habe ich nur den Mosfet Treiber drin gelassen und der
> wird für eine Zeit vom µC nach dem Einschalten auf Masse gezogen.

Welchen Mosfet Treiber? Den von meine UVLO-Schaltung?

> Mit
> der PSU ist leider kein Blumentopf zu gewinnen, wenn mir das am Ende
> noch Zicken macht, lohnt sich so viel Arbeit gar nicht.

Verstehe nicht, was Du meinst.
Ich dachte, Du nutzt die PSU nur für Testzwecke?

Viele Grüße

Igel1

Autor: Piter Kura (kurczaq)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
@igel:

die PSU ist ein Schaltwandler und wird für den Aufbau benutzt.

Die Schaltung mit Spannungserhöhung gab es hier ;)

Beitrag "Re: 12V Tiefentladeschutz ohne Eigenverbrauch"

Ich verzichte auf den Regelteil mit TL431 und belasse nur den Treiber.

Autor: Andreas S. (igel1)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Piter K. schrieb:
> @igel:
>
> die PSU ist ein Schaltwandler und wird für den Aufbau benutzt.

Ah so.
Wie wird eigentlich dieser Schaltwandler eingangsseitig versorgt?
Mit einer Solarzelle?

> Die Schaltung mit Spannungserhöhung gab es hier ;)
> Beitrag "Re: 12V Tiefentladeschutz ohne Eigenverbrauch"

Ah soooo.
Jetzt weiß ich, was Du meinst ...
Danke für die Erläuterung.

> Ich verzichte auf den Regelteil mit TL431 und belasse nur den Treiber.

Was meinst Du hier mit "Treiber"?
Könntest Du evtl. aktualisierte Schaltpläne Deiner Blöcke hier 
einstellen?
Dann könnte ich etwas mitdenken/mitleiden/mittüfteln ...

Viele Grüße

Igel1

Autor: Piter Kura (kurczaq)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Andreas S. schrieb:

>> Ich verzichte auf den Regelteil mit TL431 und belasse nur den Treiber.
>
> Was meinst Du hier mit "Treiber"?
> Könntest Du evtl. aktualisierte Schaltpläne Deiner Blöcke hier
> einstellen?
> Dann könnte ich etwas mitdenken/mitleiden/mittüfteln ...

Als Treiber verstehe ich den MOSFET mit Paralleldiode (1N5408) + 
Gatetreiber. Den Kannst Du an den µC anklemmen und dann je nach 
Algorithmus die Spannung mal für länger oder kurzer am Akku anliegen 
lassen. Die 1N5408 hat etwa zwischen 800mV-1000mV Uf Abfall zwischen 0 
und 2A, also genau richtig für einen Pb Akku. Ich stelle die Spannung 
auf 14.7V am DC Wandler ein, das ergibt bei mir die richtigen Spannungen 
für Bulk und Float Phase (Angabe auf dem Akku: float 13.5-13.9V, bulk 
14.5-14.9V).

Mit 14.7V DC-seitig bekomme ich ca. 13.9V mit dem Abfall über der Diode. 
passt.

Als Blockdiagramm sieht die Schaltung ungefähr so aus:

[24V~]->[31V DC/2.5A]->[DC->DC 14.7V/5A]->[OVC] ----> SR350 ----> OUT
                                                |             |
                                                |             |
                                             [KSQ 2A]         |
                                                |             |
                                                |             |
                                          [14.7/13.9 drive]   |
                                                |             |
                                                |             |
                                               BAT ---> UVLO --

Ich stelle mehr rein, wenn ich Zeit habe. Bin erstmal bei der Sensorik 
stehen geblieben - was aber nicht das Thema des Threads sein soll. Nur 
kurz: die IR Detektoren sind als Stromschleife ausgeführt, wußte ich 
nicht... macht mir wieder etwas Arbeit :)

: Bearbeitet durch User
Autor: Andreas S. (igel1)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Piter K. schrieb:

> Als Treiber verstehe ich den MOSFET mit Paralleldiode (1N5408) +
> Gatetreiber. Den Kannst Du an den µC anklemmen und dann je nach
> Algorithmus die Spannung mal für länger oder kurzer am Akku anliegen
> lassen.

Ah - jetzt verstehe ich, was Du meinst.

> Die 1N5408 hat etwa zwischen 800mV-1000mV Uf Abfall zwischen 0
> und 2A, also genau richtig für einen Pb Akku.

Ich lese aus Datenblättern der 1N5408 ein Uf, das bei 600mV beginnt und 
bei 2A bei ca. 860mV liegt: 
http://cdn-reichelt.de/documents/datenblatt/A100/1...

> Ich stelle die Spannung
> auf 14.7V am DC Wandler ein, das ergibt bei mir die richtigen Spannungen
> für Bulk und Float Phase (Angabe auf dem Akku: float 13.5-13.9V, bulk
> 14.5-14.9V).

Okay, das hört sich so an, als ob Du die Sache bereits ausgetestet hast.
Wenn's funktioniert, dann ist ja gut.

Mich würde das Schaltbild für die Kombination aus [KSQ 2A] und 
[14.7/13.9 drive] interessieren. Die oben von Dir gepostete Schaltung 
wird's ja vermutlich nicht mehr sein - die hatte keinen KSQ-Anteil, 
oder? (Beitrag "Re: 12V Tiefentladeschutz ohne Eigenverbrauch")

> Mit 14.7V DC-seitig bekomme ich ca. 13.9V mit dem Abfall über der Diode.
> passt.

Ich nehme an bzw. hoffe, Du mißt bei Strömen, die zur Erhaltungsladung 
dienen? Das erstaunt mich etwas, weil die 1N5408 lt. Datenblättern bei 
diesen Strömen eigentlich nur 0,6-0,65V Spannungsabfall haben dürfte.

Ansonsten fand ich diesen interessanten Thread über einen 
PB-Einfachlader:
Beitrag "Re: 12V Gel-Akku laden"

> Als Blockdiagramm sieht die Schaltung ungefähr so aus:
>
>
> 
> [24V~]->[31V DC/2.5A]->[DC->DC 14.7V/5A]->[OVC] ----> SR350 ----> OUT
>                                                 |             |
>                                                 |             |
>                                              [KSQ 2A]         |
>                                                 |             |
>                                                 |             |
>                                           [14.7/13.9 drive]   |
>                                                 |             |
>                                                 |             |
>                                                BAT ---> UVLO --
> 


> Ich stelle mehr rein, wenn ich Zeit habe.

Ich kann leider nur noch wenige Tage hier mitmachen - dann ist 
vermutlich erst einmal Funkstille von meiner Seite. Wenn Du daher 
zeitnahes Feedback haben möchtest ...

> Bin erstmal bei der Sensorik
> stehen geblieben - was aber nicht das Thema des Threads sein soll. Nur
> kurz: die IR Detektoren sind als Stromschleife ausgeführt, wußte ich
> nicht... macht mir wieder etwas Arbeit :)

Okay. Mich würde mal das "Anwesen" interessieren, welches Du mit Deiner 
Alarmanlage überwachen willst. Geht's um Dein eigenes Hab und Gut?
Ich war in meiner Jugend mal am Titicacasee (ein Traum) - lebst Du dort 
in der Nähe? Kannst mir ja mal eine PN schreiben.

Viele Grüße

Igel1

Autor: Andreas S. (igel1)
Datum:
Angehängte Dateien:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Hi Piter,

falls Du noch eine hübsche (und schnelle) Überspannungsabschaltung 
suchst,
so wäre meine Schaltung im Anhang vielleicht eine Option für Dich.

Vorteile:

- sehr schnelle Abschaltung
- kein Eigen-Stromverbrauch bei Vin < Voff   (Voff: Abschaltspannung)
- rückstellend (d.h. wenn Vin < Voff wird der PMOS wieder 
durchgeschaltet)
- sollte mit Deinen Bauteilen realisierbar sein

Nachteile:

- nicht kurzschlußfest
  (Da die Kurzschlussabschaltung Teil meiner UVLO ist, sollte
   dieser Punkt eigentlich kein Problem sein)

Viele Grüße

Igel1


PS:  mir fiel noch auf, dass die SR350 Diode in Deinem Blockschaltbild
     etwas knapp bemessen ist, wenn Deine Sirenen tatsächlich 4A ziehen.

Autor: Piter Kura (kurczaq)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Andreas S. schrieb:

> Ich nehme an bzw. hoffe, Du mißt bei Strömen, die zur Erhaltungsladung
> dienen? Das erstaunt mich etwas, weil die 1N5408 lt. Datenblättern bei
> diesen Strömen eigentlich nur 0,6-0,65V Spannungsabfall haben dürfte.

Die 1N5408 die hier rum liegt, hat bereits 780mV Abfall bei 2mA 
(Diodentester). Dürfte also passen. Der Akku hat einen "Leckstrom" von 
50mA, wenn er dauerhaft an 14.7V hängt. Ist der MOSFET aus, fallen dann 
diese 780mV über die Diode ab, gibt 14.7-0.78 = ungefähr 13.9. Man kann 
die Spannung auch um 100-200mV herunter setzen und es passt immer noch. 
Es ist noch nicht endgültig eingestellt.

> Ich kann leider nur noch wenige Tage hier mitmachen - dann ist
> vermutlich erst einmal Funkstille von meiner Seite. Wenn Du daher
> zeitnahes Feedback haben möchtest ...

ich schreibe noch heute und morgen was dazu.

> Okay. Mich würde mal das "Anwesen" interessieren, welches Du mit Deiner
> Alarmanlage überwachen willst. Geht's um Dein eigenes Hab und Gut?
> Ich war in meiner Jugend mal am Titicacasee (ein Traum) - lebst Du dort
> in der Nähe? Kannst mir ja mal eine PN schreiben.

Leider nicht mein eigenes Haus, dort aber mein Hab und Gut drin :)

Autor: Andreas S. (igel1)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Piter K. schrieb:

>
> ich schreibe noch heute und morgen was dazu.
>

Au ja - da bin ich sehr gespannt und interessiert.

Ein paar kleine Fragen aus den Beiträgen zuvor waren noch offen - wenn
Du Lust hast ...

- "mir fiel noch auf, dass die SR350 Diode in Deinem Blockschaltbild
   etwas knapp bemessen ist, wenn Deine Sirenen tatsächlich 4A ziehen."
  Korrekt oder nicht korrekt?

- "Ich war in meiner Jugend mal am Titicacasee (ein Traum) - lebst
  Du dort in der Nähe?"

- "Wie wird eigentlich dieser Schaltwandler eingangsseitig
   versorgt? Mit einer Solarzelle?"

Viele Grüße

Igel1

Autor: Piter Kura (kurczaq)
Datum:
Angehängte Dateien:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Hi

hier noch das Schaltbild für die MOSFET QSK. Fehlte als einziges bei den 
diskutierten Blöcken. Aus Zeitgründen nur als GIF Zeichnung :) Es ist 
eine Standardschaltung (der FET gehört auf einen dicken Kühlkörper).

Autor: Andreas S. (igel1)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Piter K. schrieb:
> Hi
>
> hier noch das Schaltbild für die MOSFET QSK. Fehlte als einziges bei den
> diskutierten Blöcken. Aus Zeitgründen nur als GIF Zeichnung :) Es ist
> eine Standardschaltung (der FET gehört auf einen dicken Kühlkörper).

Yep - immer wieder gern für LED KSQ's genommen.
Die Version mit MOSFET kannte ich noch gar nicht - sehr hübsch!

Viele Grüße

Igel1


PS: der angepaßte [14.7/13.9 drive] - Block würde mich ebenfalls 
interessieren (und - wenn Du Zeit hast - ein paar Sätze zu meinen Fragen 
...)

: Bearbeitet durch User
Autor: Piter Kura (kurczaq)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Andreas S. schrieb:

> Ein paar kleine Fragen aus den Beiträgen zuvor waren noch offen - wenn
> Du Lust hast ...
>
> - "mir fiel noch auf, dass die SR350 Diode in Deinem Blockschaltbild
>    etwas knapp bemessen ist, wenn Deine Sirenen tatsächlich 4A ziehen."
>   Korrekt oder nicht korrekt?

In der Tat etwas knapp. Falls sie durchbrennt, muss was besseres her.

> - "Ich war in meiner Jugend mal am Titicacasee (ein Traum) - lebst
>   Du dort in der Nähe?"

nicht ganz Igel - mit Flugzeug sind noch ca. 1.5h bis dahin. War auch 
noch nie dort. Das Problem ist die fehlende Infrastruktur, die Wege sind 
beschwerlich (nix Autobahn mit andren Worten).

> - "Wie wird eigentlich dieser Schaltwandler eingangsseitig
>    versorgt? Mit einer Solarzelle?"

ganz normal von einem Trafo. 24V/50W.

Autor: Andreas S. (igel1)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert