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Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Spannungshalbierer mit maximal 500nA gesucht.


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Autor: Simon (Gast)
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Hallo,

für eine Batterieüberwachung muss ich eine Spannung (3-4.2V) halbieren, 
also auf 1.5V-2.1V bringen. Dieser "Halbierer" darf aber nicht mehr als 
500nA Strom ziehen. Ich habe mal recherchiert. Es gibt da durchaus 
einige OpAmps, die das können. Allerdings ist mir jetzt keine x0.5 
"Verstärker"-Schaltung bekannt. Gibts sowas überhaupt?

Autor: John Trafolta (Gast)
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Zwei Widerstände zu je 4,3 Megaohm.

Autor: Eddy C. (chrisi)
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Simon,

Deiner Frage fehlt der entscheidende Hinweis, wie stark der 
Spannungshalbierer belastet werden soll, bzw. wie stabil die erzeugte 
Spannung sein soll.

Im Prinzip kann es aber reichen, wenn Du den von Herrn Travolta 
vorgeschlagenen Spannungsteiler nimmst (die Aufgabe ist damit rein 
akademisch betrachtet gelöst) und schaltest dahinter einen Opamp mit 
geringer Stromaufnahme als Buffer.

Vermutlich läßt sich die Aufgabe aber mit mehr Input und Fachwissen auch 
intelligenter und preiswerter lösen.

Autor: Ei der Daus (Gast)
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Simon schrieb:
> Hallo,
>
> Gibts sowas überhaupt?


Ja!

Autor: Dieter (Gast)
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Vom Westermann Verlag in den Elektrotechnik Tabellen isbn 3-14-225035-2 
Seite 70 gibt es den Elektronischen Spannungsteiler oder als 
Konstantspannungsquelle mit FET.

Autor: Dieter (Gast)
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Der Auszug der Seite.  So ein Buch sollte jeder Bastler sich schenken 
lassen. Merken als Geschenkeidee...

Autor: Thomas E. (picalic)
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Dieter schrieb:
> Der Auszug der Seite.

Hmm - und wie macht man damit nun eine Spannungsteilung, die die 
Eingangsspannung halbiert?

Autor: Simon (Gast)
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Ja. Wichtig zu wissen hierbei ist noch, dass die halbierte Spannung mit 
einem ADC gemessen werden soll. Dieser ADC hätte gerne eine Impedanz von 
maximal 10k.

Autor: Der Andere (Gast)
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Niederohmiger Spannungsteiler, der über einen Fet nur zur Messung kurz 
ein und dann wieder ausgeschaltet wird.

Autor: Wolfgang (Gast)
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Simon schrieb:
> Dieser ADC hätte gerne eine Impedanz von maximal 10k.

Oft reicht auch ein anständiger Kondensator.

Vielleicht wirst du mal etwas konkreter und rückst die Infos nicht 
scheibchenweise raus ;-)

Autor: Gåst (Gast)
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>>Merken als Geschenkeidee...

Eine andere Geschenkidee wäre ein Bildrotator.

Autor: U. M. (oeletronika)
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Hallo,
> Simon schrieb:
> Ja. Wichtig zu wissen hierbei ist noch, dass die halbierte Spannung mit
> einem ADC gemessen werden soll. Dieser ADC hätte gerne eine Impedanz von
> maximal 10k.
Und wiviel mA benötigt dieser ADC? Doch sicher ein vielfaches von 500nA, 
oder

Warum erläuterst du die Randbedingungen nicht korrekt.
Die Frage ist doch, unter welchen Umständen die Überwachung erfolgt.

Z.B. für ein Gerät mit einer RTC benötigt man natürlich eine solche 
Zelle.
Aber diese muß nicht ständig überwacht werden, sondern normal nur nur im 
Betrieb, oder?  Das ist nicht unwichtig für das Schaltungskonzept.

Wenn dann für den normalen Betrieb auch noch Netzspannung genutzt wird, 
gibt es doch ganz andere Randbedingungen als für ein reines Handheld.
Gruß Öletronika

Autor: Dieter (Gast)
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OP als Nichtinvertierender Verstaerker und am Ausgang ein 
Spannungsteiler. Das sollte reichen. Der Akku wird mit nA belastet.

Autor: Query (Gast)
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Dieter schrieb:

> Der Auszug der Seite.  So ein Buch sollte jeder Bastler sich schenken
> lassen. Merken als Geschenkeidee...

Wenn man die Schaltung als totalen Schrott bezeichnet, ist das noch ein 
großes Lob.

@TO

Lege alle Karten auf den Tisch oder suche dir ein anderes Forum.

Autor: Karl (Gast)
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John Trafolta schrieb:
> Zwei Widerstände zu je 4,3 Megaohm.

Simon schrieb:
> Ja. Wichtig zu wissen hierbei ist noch, dass die halbierte Spannung mit
> einem ADC gemessen werden soll. Dieser ADC hätte gerne eine Impedanz von
> maximal 10k.

Immer diese Details. Wie oft du das messen möchtest ist aber streng 
geheimen?

Der ADC möchte doch nur 10k Quellimpedanz bei x Samples pro Sekunde.

Wie auch immer: für das Teilen der Spannung wurden alle offensichtlichen 
Methoden genannt. Für das Puffern der Spannung für den ADC eigentlich 
auch.

Im Übrigen gibt es spezielle ICs zum überwachen von Li Ion Zellen... Sag 
doch gleich was es werden soll.

Autor: georg (Gast)
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Karl schrieb:
> Für das Puffern der Spannung für den ADC eigentlich
> auch.

Ein Spannungsfolger ist die einfachste OpAmp-Schaltung überhaupt, damit 
sollte niemand überfordert sein. Wenn doch besteht eh keine Hoffnung.

Georg

Autor: Superschlumpf (Gast)
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Das Masz an lymbischer Disfunktionalitaet wird hier jeden Tag
neu maximiert.

Ich lese hier eigentlich nur noch zu meiner Belustigung.

Autor: Karl (Gast)
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Superschlumpf schrieb:
> Ich lese hier eigentlich nur noch zu meiner Belustigung.

Danke für diesen wichtigen Beitrag zum Thema.

Ich messe auch sehr hochohmige Spannungen, aber nur Recht langsam. Da 
braucht man noch nicht einmal einen Puffer. Ein Kondensator reicht.

Autor: c-hater (Gast)
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Karl schrieb:

> Ich messe auch sehr hochohmige Spannungen, aber nur Recht langsam. Da
> braucht man noch nicht einmal einen Puffer. Ein Kondensator reicht.

Genau so ist das. Es geht nur darum, die Spannung am Messeingang über 
die Messzeit für den Wandler hinreichend konstant zu halten. Das kann 
ein hinreichend großer Kondensator leisten. Es dauert bei hoher 
Quellimpedanz nur halt länger, bis der Kondensator wirklich auf den 
Messwert geladen ist, wenn dieser sich ändert.

Dementsprechend kann man Änderungen am Eingang nur mit größerer 
Verzögerung erfassen, was letztlich dazu führt, das man sinnvollerweise 
einfach seltener misst.

Was man auf jeden Fall machen muss: den allerersten Messwert entsorgen. 
Der ist immer Müll. Das gilt auch schon, wenn man noch in den Specs des 
Wandlers ist, und natürlich umso mehr, wenn man sich außerhalb bewegt.

Autor: Jürgen W. (Firma: MED-EL GmbH) (wissenwasserj)
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Du wirst das ja wohl mit einem µC weiterverarbeiten, oder?

Dann solltest Du einen Analogschalter einsetzen, der dann einen einen 
1:2-Spannungsteiler bedient gefolgt von einem einfachen Puffer-OA (z.B. 
MAX44265).

Die Kombination zieht dann kurzfristig vielleicht 100µA, aber inkl. 
Abklingen der Transienten und AD-Konversion sollte die Messung in <1ms 
erledigt sein. Das ganze macht man 1x je Minute und damit ergibt sich 
ein eff. Strom 0,001/60*100uA < 2nA - da ist dann schon der Leckstrom 
des Analogschalters der dominante Verbraucher.

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