ADuM1201 an 12V mit Spannungsteiler?

Elliot Gast 27.05.2018 17:56 #5435999

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Hallo,

Um ein Akku BMS das UART spricht galvanisch vom Mikrocontroller zu 
trennen möchte ich ein ADuM1201 einsetzen. Dieses braucht eine 
Versorgungsspannung auf beiden Seiten, was auf der Controllerseite kein 
Problem ist (3.3V). Das BMS gibt allerdings 12V her, was zuviel des 
Guten ist.

Kann ich einen Spannungsteiler hernehmen um die 3.3-5V für den Betrieb 
des ADuM1201 zu bekommen? Der braucht wohl im Betrieb (9600bps) 1.1mA 
pro Kanal.


Alternativ würde ein ADuM5200 in Frage kommen, der hat einen 
integrierten DC/DC Konverter, jedoch habe ich keine hier und die sind 
für mich schwieriger zu bekommen.

Vielen Dank

MfG, Elliot

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U. M. (oeletronika) 27.05.2018 18:26 #5436027

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Hallo,
> Elliot schrieb:
> Um ein Akku BMS das UART spricht galvanisch vom Mikrocontroller
> zu trennen
Warum willst du diese galv. Trennung?
Nicht immer ist das sinnvoll.

> Kann ich einen Spannungsteiler hernehmen um die 3.3-5V für den Betrieb
> des ADuM1201 zu bekommen? Der braucht wohl im Betrieb (9600bps) 1.1mA
> pro Kanal.
Ein einfacher Spannungsteiler in der Stromversorgung ist sehr selten 
eine gute Idee, weil diese Versorgung stark lastabhängig reagiert.
Eine Spannungsstabilisierung, minimal mit einer Z-Diode oder besser noch 
mit einem analogen Regler-IC (low Power) ist angebracht.
Gruß Öletronika

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Elliot Gast 27.05.2018 18:56 #5436054

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U. M. schrieb:
> Warum willst du diese galv. Trennung?
> Nicht immer ist das sinnvoll.

Ich breite das mal aus: Es geht um zwei Traktionsakkus für ein Fahrzeug 
(Pedelec Liegerad) die jeweils ein eigenes BMS mit UART besitzen. Die 
beiden Akkus werden über "ideale Dioden" (wegen möglichem 
unterschiedlichem Ladestand) mit einem Board mit N-Kanal MOSFETs 
verbunden, das den Strom zum Motorcontroller unterbricht.

Diese MOSFETs werden von dem Mikrocontroller geschaltet. Der 
Mikrocontroller hat einen eigenen Akku (u.a. wegen GPS Tracking), dieser 
wird von den Traktionsakkus nachgeladen sofern diese eingeschaltet sind 
(MOSFETs an). Der Motorcontroller soll ebenfalls über UART mit dem 
Mikrocontroller verbunden werden.

Meine Überlegung war dass ich da ich Batterieminus schalte dafür sorgen 
muss dass kein Strom über alternative Massepfade laufen kann. Plus wird 
ja nicht geschaltet. Ich fürchte dass z.b. der Motorcontroller dann eine 
Masse über die UART Verbindung sieht und dann was grillt.

Ich würde mich natürlich freuen wenn ich da falsch liege und ich das 
unkompliziert machen kann :).

U. M. schrieb:
> Eine Spannungsstabilisierung, minimal mit einer Z-Diode oder besser noch
> mit einem analogen Regler-IC (low Power) ist angebracht.

Okay danke! Hast du vielleicht eine halbwegs passende Reglerserie im 
Kopf? Ich finde eher lauter überdimensionierte Teile. Z-Diode wäre 
natürlich auch sympathisch einfach.

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Frank K. (fchk) 27.05.2018 19:01 #5436060

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Elliot schrieb:

> Okay danke! Hast du vielleicht eine halbwegs passende Reglerserie im
> Kopf? Ich finde eher lauter überdimensionierte Teile. Z-Diode wäre
> natürlich auch sympathisch einfach.

Ein MCP1703T-3302E/CB im SOT23 wäre ein passender Kandidat.

fchk

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Elliot Gast 27.05.2018 19:11 #5436069

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Frank K. schrieb:
> Ein MCP1703T-3302E/CB im SOT23 wäre ein passender Kandidat.

Der ist niedlich, und einfach zu beschalten. Danke!

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U. M. (oeletronika) 27.05.2018 19:31 #5436087

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Hallo,
> Elliot schrieb:
> Meine Überlegung war dass ich da ich Batterieminus schalte dafür sorgen
> muss dass kein Strom über alternative Massepfade laufen kann. Plus wird
> ja nicht geschaltet. Ich fürchte dass z.b. der Motorcontroller dann eine
> Masse über die UART Verbindung sieht und dann was grillt.
Bei solchem Schaltungskonzept ist es wohl notwendig, die Interfaces 
galv. zu trennen. Bei einem Konzept mit gemeinsamer Masse geht manches 
einfacher, dafür braucht man aber natürlich eine Ansteuerung für 
High-Side-Schalter.

Aber selbst da steht die Frage, ob der ADuM zweckmäßig ist.
Optokoppler kann man eher einfach auch an 12V betreiben. Für moderate 
Baudraten auch eine gute Lösung.

> Ich würde mich natürlich freuen wenn ich da falsch liege und ich das
> unkompliziert machen kann :).
Dazu müßte ich tiefer in das Konzept einsteigen.

> Okay danke! Hast du vielleicht eine halbwegs passende Reglerserie im
> Kopf?
78L05,
http://www.onsemi.com/pub/Collateral/KA78L05AI-D.pdf
https://www.fairchildsemi.com/datasheets/MC/MC78L05A.pdf
78DS05
toshiba.semicon-storage.com/info/docget.jsp?did=18362&prodName=TA78DS05A 
F
LM2980-5
http://www.ti.com/lit/ds/symlink/lp2980-n.pdf
LM2936-5
http://www.ti.com/lit/ds/symlink/lm2936.pdf
ZMR500
https://www.diodes.com/assets/Datasheets/ZMRSERIES.pdf
MAX15006B
https://datasheets.maximintegrated.com/en/ds/MAX15006-MAX15007.pdf

und viele mehr.
Gruß Öletronika

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Elliot Gast 27.05.2018 20:13 #5436121

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U. M. schrieb:
> Bei einem Konzept mit gemeinsamer Masse geht manches
> einfacher, dafür braucht man aber natürlich eine Ansteuerung für
> High-Side-Schalter.

Ja das wäre mich auch lieber, so ist das für mich unerforschtes Land. 
High-Side ist leider nicht machbar da auch das BMS (z.b. im Fehlerfall, 
aber durchaus auch gewollt) Low-Side schaltet und spätestens dann was 
kaputt gehen würde.


U. M. schrieb:
> Optokoppler kann man eher einfach auch an 12V betreiben. Für moderate
> Baudraten auch eine gute Lösung.

Das klingt auch interessant, 9k6 sollte moderat sein. Dann werde ich mir 
mal ansehen wie man sowas beschalten kann. Falls du aber gerade eine 
Beispielschaltung parat hast würde ich die auch gerne nehmen :).

Und danke fürs Heraussuchen der ganzen Regler! Da hab ich aber mal 
wirklich schlecht gesucht, oha.