Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Comparator <5V


von Stefan A. (ripper121)


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Hallo :),
ich suche eine Schaltung die erkennt ob die Spannung unter einen 
gewissen wert fällt, in meinem Fall unter 5V.

Habt ihr da schon mal was gebaut und vielleicht schon ein passenden 
Schaltplan?

Ich dachte an ein Komparator.

: Verschoben durch User
von HildeK (Gast)


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Stefan A. schrieb:
> Ich dachte an ein Komparator.

Genau.
Ein Eingang an eine 5V Referenz, den andern an die zu überwachende 
Spannung.

von Michael B. (laberkopp)


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Stefan A. schrieb:
> ich suche eine Schaltung die erkennt ob die Spannung unter einen
> gewissen wert fällt, in meinem Fall unter 5V.

Wie viel unter 5 V ?

MC34064p-5

von Bernd K. (bmk)


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Hier eine bewährte Schaltung, die für 3,1V ausgelegt ist.

Durch Tausch des 33k gegen einen 68K liegt die Schwelle bei 5V statt 
3,1V.

von Falk B. (falk)


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@Bernd K. (bmk)

>Hier eine bewährte Schaltung, die für 3,1V ausgelegt ist.

Ohne Hysterese, bähh!

Außerdem gibt es den Kram schon fix und fertig als voltage monitor.

https://para.maximintegrated.com/en/results.mvp?fam=super1&tree=master

von Stefan A. (ripper121)


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Cool danke :).

Ich habe nochmal bisschen gesucht und werde den TPS3700 nehmen. Der hat 
2 Komparatoren.

Einen werde ich nehmen um zu erkennen ob meine VDD Spannung unter 5V 
fällt.
Den anderen nehme ich um zu erkennen ob meine Backup Batterie unter 8V 
fällt, dann ist sie "leer".

Sobald die Spannung unter 5V fällt wird die Batterie zugeschalten über 
ein LDO. Mit Netzteil ist die Spannung bei 5.2V, mit Batterie bei 
4.9-5V, somit schaltet die Batterie wieder ab sobald wieder Netzspannung 
da ist.

von Route_66 H. (route_66)


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Stefan A. schrieb:
> Sobald die Spannung unter 5V fällt wird die Batterie zugeschalten über
> ein LDO. Mit Netzteil ist die Spannung bei 5.2V, mit Batterie bei
> 4.9-5V, somit schaltet die Batterie wieder ab sobald wieder Netzspannung
> da ist.

Dafür genügen zwei Dioden!

von Falk B. (falk)


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@Route 66 (route_66)

>> Sobald die Spannung unter 5V fällt wird die Batterie zugeschalten über
>> ein LDO. Mit Netzteil ist die Spannung bei 5.2V, mit Batterie bei
>> 4.9-5V, somit schaltet die Batterie wieder ab sobald wieder Netzspannung
>> da ist.

>Dafür genügen zwei Dioden!

Oder ein MOSFET + Diode.

Beitrag "Re: Spannungsumschaltung für MC"

von Bernd K. (bmk)


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Falk B. schrieb:
>
>>Hier eine bewährte Schaltung, die für 3,1V ausgelegt ist.
>
> Ohne Hysterese, bähh!
>
Das 'bähh' finde ich jetzt nicht angebracht.

Ohne Hysterese hat diese Unterspannungsanzeige den Vorteil, dass eine 
Annäherung an den Grenzwert bei erhöhter Stromentnahme (Motoranlauf etc) 
durch kurzes Aufleuchten bereits im Vorfeld angezeigt wird. Und bei 
Dauerleuchten ist dann der Akku dauerhaft unterhalb der Schwelle und 
sollte  baldmöglichst aufgeladen werden.

Eine Hysterese ist hingegen unabdingbar, wenn abgeschaltet werden soll: 
Abschaltung bei etwa 2,8V und Wiedereinschaltung bei etwa 3,5V. Sonst 
gibt es durch die Erholung der Akkuspannung ein Flattern im Schaltpunkt.

Der Hinweis auf fertige Voltage Monitore macht Sinn. Immerhin lässt sich 
meine Schaltung idR aus Bauteilen aus der Grabbelkiste erstellen.

Anmerkung: Es ist schon ein wenig enttäuschend, wenn man eine 
funktionierende Schaltung präsentiert, welche die Anforderung des TO 
erfüllt und dafür eine negative Bewertung erhält. Warum auch immer.

von Mani W. (e-doc)


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Bernd K. schrieb:
> Immerhin lässt sich
> meine Schaltung idR aus Bauteilen aus der Grabbelkiste erstellen.

Wenn Du noch zwei passende Widerstände in der Kiste findest und
in die Schaltung einbaust, dann hätte diese eine Hysterese...

von Bernd K. (bmk)


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Mani W. schrieb:
> Bernd K. schrieb:
>> Immerhin lässt sich
>> meine Schaltung idR aus Bauteilen aus der Grabbelkiste erstellen.
>
> Wenn Du noch zwei passende Widerstände in der Kiste findest und
> in die Schaltung einbaust, dann hätte diese eine Hysterese...

Ja, es genügt sogar ein zusätzlicher Widerstand. Für eine Abschaltung 
absolut notwendig. Aber für eine pure Anzeige nicht unbedingt.

von Mani W. (e-doc)


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Bernd K. schrieb:
> Ja, es genügt sogar ein zusätzlicher Widerstand. Für eine Abschaltung
> absolut notwendig. Aber für eine pure Anzeige nicht unbedingt.

In dem Fall sind entgegen der ursprünglichen Schaltung die Eingänge
anders beschaltet, folglich muss die Led mit Vorwiderstand dann
auf +UB gelegt werden, damit sie bei Unterspannung leuchtet...


Und einfacher als es Bernd gezeigt hat geht es nicht mehr, wenn man
so die Last trennen möchte...

von Anti-Minus (Gast)


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Bernd K. schrieb:
> Es ist schon ein wenig enttäuschend, wenn man eine
> funktionierende Schaltung präsentiert, welche die Anforderung
> des TO erfüllt und dafür eine negative Bewertung erhält.

Ja, bei weitem nicht jede Bewertung hier ist wohlüberlegt und/oder 
wohlbegründet... sich darüber zu ärgern, ist selbstverständlich so gut 
wie nutzlos. Häufig gibt es (genauer betrachtet) nicht einmal gute 
Gründe dazu:

Wer in so einem Fall negativ bewertet, der hat die Schaltung nämlich 
entweder nicht verstanden, oder er ist "unzufrieden". (Achtung: 
Letzteres muß sich übrigens nicht unbedingt auf die Schaltung 
beziehen... :)

"Bewertungen" dieser Art kannst und darfst Du (ganz privat für Dich 
selbst) also getrost als bedeutungslos bewerten ... und ignorieren.

von Uwe D. (monkye)


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Tja @Bernd, „Erwartung“ ist so eine Sache - da wartet einer auf.. Was?

Und @Falk kann nicht ohne Hysterese (leben)...

So ist das mit den rationalen Argumenten, die Schaltung erfüllt die 
(bekannten) Anforderungen - aber jeder Leser trägt sein 
Erfahrungsgedächtnis mit dem „richtigen Verständnis“ der Anforderung mit 
sich - und schon hat es „der Andere nicht gerafft...“

Anmerkung: Auch ich mutmaße hier gerade, denn ich kenne Eure Motive 
nicht.

von Manfred (Gast)


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Uwe D. schrieb:
> Und @Falk kann nicht ohne Hysterese (leben)...

Hier wurde nach einem Oszillator gefragt? Bei einer sich langsam 
ändernden Meßgröße wird ein Komparator ohne Hysterese ziemlich sicher 
schwingen.

Bernd K. schrieb:
> dann hätte diese eine Hysterese...
> Ja, es genügt sogar ein zusätzlicher Widerstand.

Der Stromverbrauch Deiner Schaltung gefällt mir nicht, Referenzerzeugung 
und Meßteiler brauchen um 200..250 µA entsprechend rund 2 Ah pro Jahr.

von Hurra (Gast)


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Uwe D. schrieb:
> Tja @Bernd, „Erwartung“ ist so eine Sache - da wartet einer auf.. Was?
>
> Und @Falk kann nicht ohne Hysterese (leben)...
>
> So ist das mit den rationalen Argumenten, die Schaltung erfüllt die
> (bekannten) Anforderungen - aber jeder Leser trägt sein
> Erfahrungsgedächtnis mit dem „richtigen Verständnis“ der Anforderung mit
> sich - und schon hat es „der Andere nicht gerafft...“
>
> Anmerkung: Auch ich mutmaße hier gerade, denn ich kenne Eure Motive
> nicht.

Also ohne Hysterese ist wirklich Pfusch!

Warum:
Wenn du ein sich langsam änderndes Signal hast, beginnt der Ausgang des 
Komparators zu schwingen, wenn du an der Schaltschwelle bist.

Das ist dumm, wenn
- Das an einem µC hängt, insbesondere Interrupt
- Du etwas damit schaltest
Außerdem erhöht es in dem Fall die Stromaufnahme.

Das ist Mist, und zwar für fast alle denkbaren sinnvollen Anwendungen. 
Da hat der Falk völlig recht.

Darum haben schon viele Komparatoren eine eingebaute Hysterese. Der oben 
genannte TPS3700 hat typ. 5,5mV Hysterese fest eingebaut. Und das wird 
sogar von TI noch dick und fett für genau den Anwendungsfall des TO als 
Feature angepriesen, warum wohl ;-)
Ich würde die Hysterese aber eher höher legen, auf z.B. 50-100mV.

von Uwe D. (monkye)


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Da bin schon mal neidisch @Hurra, denn Du kannst die Gedanken von @Falk 
lesen.

Im Ernst: Persönlich finde ich es unpassend wenn eine Frage an einen 
erkennbaren Adressaten (Falk) durch Dritte beantwortet wird...auch wenn 
Du fachlich richtig liegst.

von HildeK (Gast)


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Hurra schrieb:
> Also ohne Hysterese ist wirklich Pfusch!
Was wollte der TO? Mehr als das hier hat er nicht spezifiziert und 
seither auch nichts mehr dazu gesagt:
Stefan A. schrieb:
> ich suche eine Schaltung die erkennt ob die Spannung unter einen
> gewissen wert fällt, in meinem Fall unter 5V.

Man weiß nicht, ob 'ne LED leuchten soll oder irgendwo eine andere 
Aktion (Interrupt?) ausgeführt werden soll.
Je nach dem muss oder kann eine Hysterese notwendig sein oder auch 
nicht.
Er sagt auch nicht, welche Versorgungsspannungen er zur Verfügung hat 
usw.

Wenn er denn einen Aufbau macht, dann wären ggf. schnell nochmals die 
richtigen Fragen gekommen. Ich hätte einfach darauf gewartet ...

von Dietrich L. (dietrichl)


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HildeK schrieb:
> Man weiß nicht, ob 'ne LED leuchten soll oder irgendwo eine andere
> Aktion (Interrupt?) ausgeführt werden soll.

Doch, das weiß man:

Stefan A. schrieb:
> Einen werde ich nehmen um zu erkennen ob meine VDD Spannung unter 5V
> fällt.
> Den anderen nehme ich um zu erkennen ob meine Backup Batterie unter 8V
> fällt, dann ist sie "leer".
>
> Sobald die Spannung unter 5V fällt wird die Batterie zugeschalten über
> ein LDO. Mit Netzteil ist die Spannung bei 5.2V, mit Batterie bei
> 4.9-5V, somit schaltet die Batterie wieder ab sobald wieder Netzspannung
> da ist.

Also braucht die <5V-Erkennung unbedingt eine Hysterese.

von Hurra (Gast)


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Uwe D. schrieb:
> Da bin schon mal neidisch @Hurra, denn Du kannst die Gedanken von @Falk
> lesen.
>
> Im Ernst: Persönlich finde ich es unpassend wenn eine Frage an einen
> erkennbaren Adressaten (Falk) durch Dritte beantwortet wird...auch wenn
> Du fachlich richtig liegst.

Ich sehe das nicht als Beantwortung der konkreten Frage.

Mein Anliegen ist, dass sich Schwachsinn wie "Hysterese ist für 
Weicheier" gar nicht erst durchsetzen kann. Jeder Elektroniker mit einem 
winzigen Menge an Erfahrung weiß, dass das Blödsinn ist.
Nicht umsonst setzen sich Schmitt-Trigger-Eingänge bei µc und ähnlichen 
IC immer mehr durch.
Jeder Resetbaustein (was in etwa das ist, was der TO haben will) hat 
eine Hysterese.

Wenn hier im Forum aber zu viele Leute mit zu wenig Gegenstimmen solchen 
Mist unterstützen, setzt es sich durch.

Selbst wenn man eine LED steuert, solte man tunlichst die Hysterese 
einbauen. Ich hatte Schwingungen von Komparatoren schon beim TÜV in der 
Abstrahlung drin, hat >10000€ für den versauten Test gekostet.

Es ist einfach nur Brunzdumm, die Hysterese ohne Not wegzulassen.

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