Hallo, möchte eine akustische Warnung, wenn bei einem Akku 38.0V erreicht bzw. unterschritten wird. Genauigkeit 0.1V, Hysterese ca. 0.3V. Im Prinzip weiß ich, wie so etwas aufzubauen wäre, Problem sind ein spannungsfester Komparator und Spannungsregler für ca. 50V. Da die Schaltung ständig am Akku hängt, darf die Schaltung zudem keinen Strom brauchen. 1mA wäre noch OK. Kann mir jemand paar Bauteile nennen, in Durchsteck bevorzugt. Möglicherweise gibt es ein IC genau für diesen Zweck. Leider bin ich bei Bauteilen nicht mehr auf dem aktuellen Stand. Es grüßt euch Gustav
@ Gustav K. (hauwech) >möchte eine akustische Warnung, wenn bei einem Akku 38.0V erreicht bzw. >unterschritten wird. Genauigkeit 0.1V, Hysterese ca. 0.3V. Machbar, aber sportlich. >Im Prinzip weiß ich, wie so etwas aufzubauen wäre, Problem sind ein >spannungsfester Komparator Wieso? Der Spannungsteiler ist schon erfunden. >und Spannungsregler für ca. 50V. Auch die gibt es. >Schaltung ständig am Akku hängt, darf die Schaltung zudem keinen Strom >brauchen. 1mA wäre noch OK. Machbar. >Kann mir jemand paar Bauteile nennen, in Durchsteck bevorzugt. Man nehme einen LP2950-5.0 und schalte eine 27V Z-Diode in REIHE zum Eingang. An der fällt dan der Großteil der Eingangsspannung ab. Damit kann man einen Komparator ala TLC3702 betreiben, der braucht "sagenhafte" 20uA. Den beschaltet man als Schmitt-Trigger, wobei man die Schaltschwelle mit einem Poti halt genau einstellen sollte. Die Akkuspannung greift man mit einem hochohmigen Spannungsteiler ab, sagen wir um die 500k, das sind weniger als 100uA. Fettig.
Falk B. schrieb: > und schalte eine 27V Z-Diode in REIHE zum Eingang. > An der fällt dan der Großteil der Eingangsspannung ab. Die Z-Diode ist die Lösung für die hohe Spannung - vielen Dank für den Tipp ! Habe mir das mal aufgemalt: 40V - 27V ergeben 13V, die 13V liegen am Eingang des Spannungsreglers und dienen gleichzeitig als Spannungsversorgung des Komparator/Schmitt-Triggers - richtig ? Die 5V am Ausgang des Spannungsreglers dienen einzig als Referenzspannung für den Komparator/Schmitt-Trigger - richtig ? Werde mir mal die Teile beschaffen und das zusammenstecken.
@Gustav K. (hauwech) >Habe mir das mal aufgemalt: 40V - 27V ergeben 13V, die 13V liegen am >Eingang des Spannungsreglers und dienen gleichzeitig als >Spannungsversorgung des Komparator/Schmitt-Triggers - richtig ? Kann man machen, ist aber etwas ungünstig. Ich würde alles mit den 5V betreiben.
Falk B. schrieb: > Kann man machen, ist aber etwas ungünstig. Ich würde alles mit den 5V > betreiben Und wie erzeugst Du die 5V ohne mehr als die genannten 100µA aufzuwenden? MfG
Gustav K. schrieb: > Die Z-Diode ist die Lösung für die hohe Spannung - vielen Dank für den > Tipp ! > ... Genauigkeit 0.1V ... Bitte berücksichtigen: Die Z-Diode hat aber keinen scharfen Übergang und temperaturstabil sind Z-Dioden nur bei ca. 6,2V. mfg klaus
Klaus R. schrieb: > Bitte berücksichtigen: Die Z-Diode hat aber keinen scharfen Übergang und > temperaturstabil sind Z-Dioden nur bei ca. 6,2V. Man clara, Bitte berücksichtigen: Hinter der Z-Diode hängt der LP2950-5.0 oder sonst ein Regler und sorgt für konstante Spannung. Die Z-Diode davor verhindert nur daß der an 40-50Volt cross und knackig fritte wird.
TO00OR schrieb: > Man clara, Bitte berücksichtigen: Hinter der Z-Diode hängt der > LP2950-5.0 oder sonst ein Regler und sorgt für konstante Spannung. Die > Z-Diode davor verhindert nur daß der an 40-50Volt cross und knackig > fritte wird. Ja und? Es geht doch um eine Spannungslupe. 38V - Zenerspannung = zu überwachende Spannung. Wenn die Zenerspannung wegen der Temperatur sich ändert, dann ist es mit 0,1V Genauigkeit nicht weit her. mfg Klaus
Klaus R. schrieb: > Ja und? Es geht doch um eine Spannungslupe Sagt wer? Natürlich wird die Akkuspannung vor der Z-Diode herunter- geteilt und in den Komparator gefüttert. Die Z-Diode soll wirklich nur den Regler entlasten. Natürlich hätte man auch gleich einen Regler verbauen können, der wenigstens 50V aushält. Aber der LP2950 und die Z-Diode sind einfacher zu beschaffen bzw. sowieso schon im Fundus.
Gustav K. schrieb: > Kann mir jemand paar Bauteile nennen, in Durchsteck bevorzugt. > Möglicherweise gibt es ein IC genau für diesen Zweck. Leider bin ich bei > Bauteilen nicht mehr auf dem aktuellen Stand. Der aktuelle Stand lautet: Durchstecken ist doof, kann kein Fertigungsroboter handeln. Erlaubst du moderne Chips, geht MAX16012. An den Ausgang kommt direkt ein 40V Summer, an den Eingang ein Spannungsteiler mit Hysterese, und deine Akkuspannung nimmt er als Versorgung. Stromaufnahme keine 50uA. http://www.ecaraustralasia.com.au/lt-a2-ac-diagram/buzzer-48v2016-01-04-13-36-55_-detail
Armin X. schrieb: > Und wie erzeugst Du die 5V ohne mehr als die genannten 100µA > aufzuwenden? mit dem LP2950
Armin X. schrieb: > > Und wie erzeugst Du die 5V ohne mehr als die genannten 100µA > aufzuwenden? > Ist nicht so eng gesteckt, lies was der TO schreibt: Gustav K. schrieb: > 1mA wäre noch OK. der Faktor 10 schafft viel Spielraum bei der Entwicklung.
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@ Gustav K. (hauwech) >Hier mal mein Entwurf - OK so ? Nein. Der TLC3702 hat zwar 2 Komparatoren, du brauchst aber nur einen. Siehe Anhang.
Hoppla, und sogar mit Dimensionierung - vielen Dank für die Korrektur ! Mit welchem Programm ist das gezeichnet ? Falk B. schrieb: > Der TLC3702 hat zwar 2 Komparatoren, du brauchst aber nur einen. Gut, könnte man aus dem übrigen Komparator einen Pieper stricken ? Also piep-piep statt Dauerton. 0.5sec pfeifen und 0.5sec Pause wäre gut. Teile erhalte ich morgen, dann kann es übers Wochenende losgehen :-)
Es gibt von Microchip einen Komparator mit eingebauter Referenzquelle. Schau dir den mal an, damit kannst du die 0,1V Genauigkeit schaffen. MCP65R41
Beitrag #5129151 wurde vom Autor gelöscht.
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Komparator38V_Intervall.png
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@Gustav K. (hauwech) >Hoppla, und sogar mit Dimensionierung - vielen Dank für die Korrektur ! >Mit welchem Programm ist das gezeichnet ? Eagle. >Gut, könnte man aus dem übrigen Komparator einen Pieper stricken ? >Also piep-piep statt Dauerton. 0.5sec pfeifen und 0.5sec Pause wäre gut. Siehe Anhang.
Man sieht, da strickt einer nicht erst seit gestern und weiß, was er macht. Vielen Dank noch für die Erweiterung um das Intervall, so kommen beide Komparatoren zum Einsatz. Leider sind die Teile Sa. nicht eingetroffen, der Aufbau kann also erst nächste Woche beginnen. Zu den beiden empfohlenen Chips (MAX16012 und MCP65R41): Solche Spezialbauteile sind für Privatleute meist schwer zu beschaffen und noch schwerer zu verbauen, weil im SMD-Gehäuse. Letzteres kommt für mich nur in Frage, wenn es absolut nichts anders geht. Die von Falk entworfene Schaltung wird auf einer Lochrasterplatine ohne Einsatz von Gefäßchirurgie aufgebaut und fertig ist die Laube.
@Falk Brunner (falk) Habe die Schaltung Komparator38V_Intervall.png punktgenau bis zur 4148 aufgebaut (also nur ein Komparator) und getestet: Passt alles genau, von 40V kommend springt der Ausgang bei ca. 38V auf L, um bei ca. 39V wieder auf H zu springen. Stromaufnahme 0,8mA. Wobei mit dem NPN-Transistor bei voller Batterie der Alarm ständig aktiv wäre und bei leerer Batterie dann verstummen würde. Allerdings sehe ich am Ausgang (Oszi) in dem Bereich, wo der Ausgang schaltet einen Bereich von ca. 0,5V, wo der Ausgang stabil mit 1,032 MHz schwingt. Das Schwingen tritt in beiden Richtungen auf. Während der stabilen Schwingung zieht der Aufbau ca. 3 mA. Die beiden Eingänge des zweiten OpAmps liegen auf GND. Wo liegt der Hund begraben?
Da wurden gegen Schwingen sicherlich keine Kerkos 10...100nF verbaut nehme ich an.
@Gustav K. (hauwech) >Habe die Schaltung Komparator38V_Intervall.png punktgenau bis zur 4148 >aufgebaut (also nur ein Komparator) Hat ne ganze Weile gedauert, was? >40V kommend springt der Ausgang bei ca. 38V auf L, um bei ca. 39V wieder >auf H zu springen. Stromaufnahme 0,8mA. Hmm, klingt ein wenig viel, das sollte weniger sein, um die 0,2mA. >Wobei mit dem NPN-Transistor bei >voller Batterie der Alarm ständig aktiv wäre und bei leerer Batterie >dann verstummen würde. Dafür ist die Schaltung auch nicht gebaut, sondern die erste! >Allerdings sehe ich am Ausgang (Oszi) in dem Bereich, wo der Ausgang >schaltet einen Bereich von ca. 0,5V, wo der Ausgang stabil mit 1,032 MHz >schwingt. Schlecht, das sollte nicht sein, ist ja schließlich ein Schmitt-Trigger. Hast du C1 und C2 verbaut? Nix verpolt? Alles WIRKLICH richtig verdrahtet? Alles nochmal prüfen!
Falk B. schrieb: > Hat ne ganze Weile gedauert, was? Diese Schaltung ist nur ein Teil eines Ganzen, bei dem Sach drumrum gab es eine Menge Probleme. Aber nun steht das Konzept und ich kann die einzelnen Schaltungen auf Herz und Nieren prüfen. > Hmm, klingt ein wenig viel, das sollte weniger sein, um die 0,2mA. Hmm, werde mal prüfen, wo die 0,6mA versickern. > Hast du C1 und C2 verbaut? Nix verpolt? Habe zwei Tantals mit 2,2µ verbaut. Verpolen kann man nicht viel, + steht ja drauf. 5V sind stabil da. Nebenbei: Der Spannungsregler schwingt ebenfalls, wenn ich den 2,2µ am Ausgang ziehe. Normal? Hochsensible Bauteile?
Bau das ganz klassisch auf, mit Komparator. Worauf du achten musst: - Einen komparator mit geringem Verbrauch + Referenz (MCP65R41?) - Einen Spannungsregler mit geringem Verbrauch (TPS7A16) - Hochohmige Spannungsteiler. Das sollte ohne Probleme mit <20µA hinzubekommen sein, was je nach Batterie kein Problem ist. Die Tröte schaltet ein FET. Auf 0,1V kommst du damit nicht hin, eine alltagstaugliche Batteriewarnung kommt damit aber schon heraus.
@Gustav K. (hauwech) >Habe zwei Tantals mit 2,2µ verbaut. Verpolen kann man nicht viel, + >steht ja drauf. 5V sind stabil da. Bei einer 50/50 Chance erwischt man zu 90% die falsche ;-) >Nebenbei: Der Spannungsregler schwingt ebenfalls, wenn ich den 2,2µ am >Ausgang ziehe. Normal? Hochsensible Bauteile? Das ist normal, denn das ist ein LDO, der den Ausgangskondensator DRINGEND zur Stabilisierung braucht. Siehe Datenblatt. Auch nicht die +/- Eingänge am OPV vertauscht?
@Hmm (Gast)
>Bau das ganz klassisch auf, mit Komparator.
Ach was? Ob das der OP wohl schon getan hat?
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Falk B. schrieb: > Bei einer 50/50 Chance erwischt man zu 90% die falsche ;-) Stimmt, der Teufel ist ein Eichhörnle ... Mal das IC gezogen, Stromaufnahme wie von dir geschätzt: 0,2mA. > das sollte weniger sein, um die 0,2mA. Also mal das IC solo aufgebaut und an 5V gelegt, erst wenn alle Eingänge an Masse liegen, ist Ruhe. Die Stromaufnahme ist dann nahezu Null. Mit offenen Eingängen könnte man das IC gut für ein Radar verwenden. Es ist mir tatsächlich ein Fehler unterlaufen, ein Eingang des nicht verwendeten Komparators war offen. Nachdem der Eingang nun auch an Masse liegt, ist die Stromaufnahme der Schaltung mit IC um 0,25mA. Leider ändert das am weiter oben beschriebenen Problem nichts :-( Das Problem verschwindet erst, wenn ich 2M4 auf 680K reduziere. Bei 820k beginnt das Theater. Mit höher werdendem Wert dieses Widerstands verbreitert sich auch der Bereich, wo es schwingt. Eine Kapazität direkt über der Stromversorgung des ICs bringt nichts. Ein weiteres neues IC zeigt punktgenau das gleiche Verhalten. Anbei zwei Fotos vom Aufbau. Schwarz = 0V, Weiß = 40V.
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@Gustav K. (hauwech) >Also mal das IC solo aufgebaut und an 5V gelegt, erst wenn alle Eingänge >an Masse liegen, ist Ruhe. Die Stromaufnahme ist dann nahezu Null. Mit >offenen Eingängen könnte man das IC gut für ein Radar verwenden. Logisch. >Es ist mir tatsächlich ein Fehler unterlaufen, ein Eingang des nicht >verwendeten Komparators war offen. Nachdem der Eingang nun auch an Masse >liegt, ist die Stromaufnahme der Schaltung mit IC um 0,25mA. AHA! >Leider ändert das am weiter oben beschriebenen Problem nichts :-( >Das Problem verschwindet erst, wenn ich 2M4 auf 680K reduziere. Bei 820k >beginnt das Theater. Mit höher werdendem Wert dieses Widerstands >verbreitert sich auch der Bereich, wo es schwingt. Klingt nach Wackelkontakt. >Eine Kapazität direkt über der Stromversorgung des ICs bringt nichts. >Ein weiteres neues IC zeigt punktgenau das gleiche Verhalten. Komisch. Mach mal 100pF parallel zu R4.
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Falk B. schrieb: > Klingt nach Wackelkontakt. M.E. eher nicht ... Habe jetzt einfach mal den TLC3702 durch einen pinkompatiblen TL062 ersetzt, der hier in der Grabbelkiste rumgammelt. Der TL062 funktioniert auch mit R4=2M4 ohne zu zicken. Habe dann mal die komplette Schaltung gesteckt (s. Foto). Tut alles wie gewünscht, sogar das Intervall des Pfeifers passt :-) Am Ausgang des TL062 fehlen in beiden Richtungen 0.7V, was dann den Ausgangstransistor Q1 nicht ganz sperrt. Ein angeschlossener Pfeifer pfeift also nur laut oder leise. Eine 1N4148 zwischen Emitter und GND schafft zuverlässig Abhilfe. Mit dem TL062 zieht die komplette Schaltung 500µA bei 40V (nicht aktiv). Mit den 200µA mehr könnte ich leben. Dafür läuft das Ganze zumindest auf dem Steckbrett ohne zu zicken. Spricht etwas gegen den TL062 in dieser Anwendung ?
Habe das nur mal überflogen... Brauchbar temperaturkompensierte Zenerdioden um 33 V waren in Fernsehern für die Poti-Programmspeicher verbaut. TAA550 - TBA271 - ZTC33 u.a. Ich hatte mir eine Netzspannungslupe 200-250 V mit Zeigerinstrument aus 6 Stück davon gebaut. Funktioniert tadellos (ich klemme am Ende eines Freileitungsstranges). Gruß - Werner
@ Gustav K. (hauwech) >Habe jetzt einfach mal den TLC3702 durch einen pinkompatiblen TL062 Das ist aber ein OPV, kein Komparator. >Spricht etwas gegen den TL062 in dieser Anwendung ? Nein
@ Werner Hartmann (werner45) >Habe das nur mal überflogen... Was oft ein Fehler ist. >Brauchbar temperaturkompensierte Zenerdioden um 33 V waren in Fernsehern >für die Poti-Programmspeicher verbaut. Brauchen wir hier nicht. >Ich hatte mir eine Netzspannungslupe 200-250 V mit Zeigerinstrument aus >6 Stück davon gebaut. Haben wir hier nicht, es ist ein einfacher Spannungsteiler.
Falk B. schrieb: > Das ist aber ein OPV, kein Komparator. Hmm, den Unterschied habe ich bis heute nicht kapiert. Gleiches Symbol, ist kein Auto, fährt aber trotzdem. Dann nehme ich eben das falsche Teil (OPV), wenn es mit dem richtigen Teil (Komparator) nicht funktioniert.
Gustav K. schrieb: > Hmm, den Unterschied habe ich bis heute nicht kapiert. > Gleiches Symbol, ist kein Auto, fährt aber trotzdem. Ein Komparator ist auf genau diese Aufgabe optimiert. Ein OP ist auf andere Dinge wie niedriges Rauschen, kleiner Offset, hoher Eingangswiderstand, ... optimiert und hat im harten Schaltbetrieb Nachteile wie Sättigung etc. Um dein Beispiel aufzugreifen: Man kann einen Traktor mit Frontlader und Palettengabeln zum Stapeln von Paletten nehmen. Ein Gabelstapler kann das aber deutlich besser, dafür kann der nicht mähen oder pflügen.
@Gustav K. (hauwech) >> Das ist aber ein OPV, kein Komparator. >Hmm, den Unterschied habe ich bis heute nicht kapiert. Ein OPV kann als linearer Verstärker arbeiten, ein Komparator real eher nicht (von diversen Trickschaltungen mal abgesehen). >Gleiches Symbol, ist kein Auto, fährt aber trotzdem. Ja, gleiches Symbol, ist ein wenig unschön. >Dann nehme ich eben das falsche Teil (OPV), wenn es mit dem richtigen >Teil (Komparator) nicht funktioniert. Bei langsamen Signalen kann man auch einen OPV als Komparator nutzen.
Was noch ganz interessant wird: Gustav K. schrieb: > Genauigkeit 0.1V Also max. 0,25% Fehler von den ca. 40V. Falk hat sich da mit seiner Schaltung mit dem Trimmer ganz schlau rausgewunden. Trotz allem sollte man darüber nachdenken wie temperatur- und langzeitstabil die Schaltung ist wenn man die so aufbaut und abgleicht.
@ Der Andere (Gast) >> Genauigkeit 0.1V >Also max. 0,25% Fehler von den ca. 40V. Wollen wir wetten, daß die 0,1V nicht weiter als Wunschdenken sind und praktisch nicht wirklich relevant sind? Es geht um eine Unterspannungswarnung einer 40V Batterie, das sind auch 0,5V Toleranz OK.
Der Andere schrieb: > Falk hat sich da mit seiner Schaltung mit dem Trimmer ganz schlau > rausgewunden. Der Trimmer fliegt raus (zu unzuverlässig), der untere Widerstand wird durch zwei steckbare Parallelwiderstände ersetzt, die für 38V eingemessen werden. Wie weit sich die Schwelle bei einer Temperaturänderung von 30K (15-35°C) verschiebt, wird man sehen. Die Praxis hat gezeigt, dass es Sommers ab 38V unter Last rel. zügig abwärts geht. Der Pfeifer bei 38V soll in erster Linie als Mahnung dienen, nun besser den Heimweg anzutreten. Schieben macht nämlich keine Freude.
@ Falk Brunner (falk) Habe R4 durch 4M7 ersetzt (kleinere Hysterese), R3 (10k) hat keine messbare Funktion. Kann ich den ungestraft raus werfen?
@ Gustav K. (hauwech) >Habe R4 durch 4M7 ersetzt (kleinere Hysterese), Meinetwegen. >R3 (10k) hat keine >messbare Funktion. Kann ich den ungestraft raus werfen? Falsch! Die Kombination R3/R4 macht die Hysterese!
Falk B. schrieb: > Die Kombination R3/R4 macht die Hysterese! Stimmt, so die Theorie ! Dennoch hat R3 hier keine messtechnisch nachweisbare Funktion.
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