BackUp Bleiakku Ladeschaltung

[Stefan (Gast)]

Hallo,

ich bin auf der Suche nach einer Ladeschaltung für einen Bleiakku der 
als Inline-Backup arbeiten soll.
Rahmenbedingungen sind dabei, dass ein Netzausfall detektiert werden 
soll (per AVR), keine Rückspeisung in das Netzgerät stattfinden soll und 
das Netzgerät eine bel. Spannung zwischen 15V und 24V haben darf. 
Daneben wären es mir recht, wenn wenig zusätzliche Bauteile und AVR Pins 
für das ganze von Nöten wären.

Folgende Schaltungen und Probleme wären mir eingefallen:

              ______
             |      |
V_IN o-o->|--|LT1085|--- 13,8V
       |     |______|
      .-.       |
      | |
      | |
      '-'
       |
       o---o--o AVR_IN
       |   |
      .-.  |
      | |  z
      | |  A
      '-'  |
       |   |
       o---'
       |
      ===
      GND

Problem hierbei ist, dass die Diode beim laden einer leeren Batterie das 
Braten anfängt.

Das kann umgangen werden mit einem N-MOS mit vertauschtem Source und 
Drain:

                ______
               |      |
V_IN o-o--+|+--|LT1085|--- 13,8V
       |  |V|  |______|
      .-. ===     |
      | | |
      | | '----o CP
      '-'
       |
       o---o--o AVR_IN
       |   |
      .-.  |
      | |  z
      | |  A
      '-'  |
       |   |
       o---'
       |
      ===
      GND

Problem hierbei ist eine Spannungspumpe die für den N-MOS nötig wäre, 
der N-MOS müsste regelmäßig ausgeschaltet werden um einen Netzausfall zu 
detektieren und bis dahin würde die Schaltung rückspeisen.

Das kann wiederum umgangen werden mit einem vertauschten P-MOS und 
Strommessung via Komperator:

              ______
             |      |       ___
V_IN o--+^+--|LT1085|----o-|___|-o--o 13,8V
        |||  |______|    |       |
        ===      |    /| |       |
        |            /+|-'       |
        o-----------<  |         |
        |            \-|---------'
       .-.            \|
       | |
       | |
       '-'
        |
        o---o AVR_IO
        |
       .-.
       | |
       | |
       '-'
        |
       ===
       GND

Spart zwar einen IO, aber dafür kommt ein ganzer IC drauf, ein P-MOS und 
ein Leistungswiderstand.


Gibt es noch irgend etwas anderes, einfacheres?

[Piter K. (kurczaq)]

Verweis auf:

Beitrag "12V Tiefentladeschutz ohne Eigenverbrauch"

vielleicht findest Du dort ein paar Ideen.

[Stefan (Gast)]

Danke für den Tip, aber da geht es leider um die Abschaltung in die 
falsche Richtung.

[Stefan (Gast)]

Ich habe noch eine äußerst elegante Lösung gefunden, die die Vorteile 
eines FETs mit der Schnelligkeit einer Diode verbindet und noch dazu 
keinen Leckstrom hat bei Netzausfall.
Der P-MOS hängt an einem Spannungsteiler, da das aktuell favorisierte 
Modell die max 14,4V Ugs nicht vertragen würde, der untere Widerstand 
kann aber nach bedarf wegfallen.

             ______
            |      |
U_IN o--o---|LT1085|--o---+^+----o---o U_OUT
        |   |______|  |   |||    |
       .-.     |      |   ===   .-.
       | |            |     |   | |
       | |            |     |   | |
       '-'            |     |   '-'
        |             |     |    |
        |             |     '----o
         >|           |          |
          |-----------'         .-.
         /|                     | |
        |                       | |
        o-----------.           '-'
        |           |            |
       .-.          |            |
       | |          |          |/
       | |          '----------|
       '-'                     |>
        |                        |
        |                        |
       ===                      ===
       GND                      GND

Der AVR IO ist hier explizit nicht eingezeichnet, da man den quasi 
beliebig positionieren kann und damit verschiedene Vor- und Nachteile 
hat. Z.B. direkt an U_IN, woraufhin man per Spannungsteiler einstellen 
kann ab wann eine Unterspannung erkannt werden soll (aber dann immer 
noch eine Zener braucht), direkt nach dem LT1085 woraufhin die Zener 
wegfallen kann, oder noch spartanischer oberhalb des NPN und ohne 
zusätzliche Widerstände, wenn man die rechten beiden Widerstände groß 
genug wählt und die Schutzdioden des AVR bisschen quälen möchte.