Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Ladeplatine + 2x JFet = USV?


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von Alex G. (dragongamer)


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Hallo community,

möchte für ein Raspberry Projekt, eine möglichst einfache USV bauen. Es 
gibt ein mehr oder weniger bekanntes fertiges Board für 20€ dafür das 
aber scheinbar dazu neigt den Akku auch bei konstanter Versorgung, zu 
killen.

Darum habe ich mir den einfachen Aufbau vom Bild überlegt.
Der "LI-Charger" wäre sowas: 
Ebay-Artikel Nr. 142632907538

Der Gedanke ist, dass bei Abfall der Stromversorgung, JFet Q1 und Q2 
durchschalten (sind ja "selbstleitend") wodurch der Step-up und dann der 
Raspberry wieder Saft kriegt.
Der Kondensator soll den Umschaltmoment überbrücken (genaue Werte muss 
ich noch bestimmen).

JFet Q1 soll verhindern dass die normale Versorgung, den Step-Up Wandler 
schädigt indem dessen Ausgang bespeist wird.
Alternativ wäre da eine Diode, aber die würde unnötig Saft verbraten.

Frage ist nun, macht das so Sinn?
Fehlt noch irgendeine Form von Schutzbeschaltung?
Und was für ein, bei 5V-sperrendes JFet könnte man nehmen? (hab im 
Layout den fast einzigen aus der Standardbibliothek genommen)


Schon mal riesigen Dank!


P.s. eine langsame Verschlechterung der Versorgungsspannung wird nicht 
berücksichtigt. Nur Zustände "An" und "Aus" reichen mir.
P.p.s. Eine Rückmeldung ob die Versorgung da ist, ist nicht im 
Schaltplan, wird aber mit einem Optokoppler an einem Pin realisiert.


EDIT: Q1 und Q2 waren im Text vertauscht

: Bearbeitet durch User
von hinz (Gast)


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Das wird so nichts, einfach mangels ausreichend niederohmiger 
selbstleitender FETs.

von Alex G. (dragongamer)


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hinz schrieb:
> Das wird so nichts, einfach mangels ausreichend niederohmiger
> selbstleitender FETs.
Hmm, das klingt ernüchternd. Was für Werte sind da so üblich?


Vieleicht dann besser mit Reed-Relais (muss ja maximal 1A versorgen), 
allerdings dürfte der Umschaltmoment dadurch deutlich länger werden bis 
beide Relais abfallen.

: Bearbeitet durch User
von hinz (Gast)


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Alex G. schrieb:
> Was für Werte sind da so üblich?

Du wirst nichts unter 1 Ohm finden.

von Alex G. (dragongamer)


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Also 1 Ohm klingt ja nicht so schlecht.
Der Strom muss da ja nur durch wenn die USV aktiv ist. Wenn da der 
Wirkungsgrad nicht besonders hoch ist, stört nicht so sehr.

Hättest du einen konrketen Vorschlag?
Finde leider fast nur "Operationsverstärker" unter dem Begriff JFet.


Bin leider nicht so ganz sattelfest was das lesen von Datenblättern 
angeht.
Wo kann ich z.B. heir besagten Widerstand herauslesen?
http://www.produktinfo.conrad.com/datenblaetter/1100000-1199999/001112574-da-01-en-MOSFET_N_KA_30V_10_BF545A_215_SOT_23_NXP.pdf

Hätte auf "Fig 5. Drain-source on-resistance as a function of
gate-source cut-off voltage; typical values." geschaut, aber die Kurve 
da verhält sich genau entgegensgesetzt der Erwartung. Bei 0V ist der 
Wiederstand extrem hoch und bei -5V, liegt er bei ~120Ohm.
Es soll aber bei Spannung 0, am meisten Strom fließen bei einem JFet.

von hinz (Gast)


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Es wird üblicherweise I_DSS angegeben.

Und man wird ehr unter den selbstleitenden MOSFETs welche für 
nennenswert Strom finden. Der "dickste" ist wohl BSP149.

von Topfen (Gast)


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hinz schrieb:
> Alex G. schrieb:
>> Was für Werte sind da so üblich?
>
> Du wirst nichts unter 1 Ohm finden.

http://unitedsic.com/wp-content/uploads/2017/01/DS_UJN1205K.pdf

Der hätte 45mOhm.

Wissen veraltet in der Elektronik schnell...

@Topic:
http://www.ti.com/lit/ug/tiduaz2/tiduaz2.pdf

von hinz (Gast)


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Topfen schrieb:

> http://unitedsic.com/wp-content/uploads/2017/01/DS...

SiC halt, und sehr hohe Thresholdspannung.

Und auch der Preis wird dem TE nicht gefallen.

von Topfen (Gast)


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hinz schrieb:
> Und auch der Preis wird dem TE nicht gefallen.

Und genau darum habe ich auch einen Power Path Controller verlinkt. Das 
dürfte der richtige Suchbegriff für den TE sein.

Mich stören halt immer Aussagen wie "das gibt es nicht", wenn es nicht 
stimmt. Man kann ja schreiben, "das ist nicht praktikabel", das wäre 
eher angebracht.

von bla (Gast)


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hinz schrieb:
> SiC halt, und sehr hohe Thresholdspannung

Kann man mit einer kleinen Knopfzelle in Serie beliebig anpassen.

Ansonsten, wenn man keinen Depletion-MOSFET hat kann man sich auch 
selber welche aus Enhancement-FETs machen: 
https://hackaday.com/2016/10/31/building-transistors-with-transistors/

von Andreas S. (Firma: Schweigstill IT) (schweigstill) Benutzerseite


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Es gibt auch "programmierbare" MOSFETs, die ein Floating Gate enthalten. 
Dadurch ist es möglich, die Threshold-Spannung mit einem speziellen 
Programmiergerät gezielt einzustellen. Leider einnere ich mich nicht 
mehr daran, von welchem Hersteller diese Transistoren angeboten wurden.

Allerdings findet man einen Haufen akademischer Veröffentlichungen über 
den Einsatz von Floating-Gate-MOSFETs in Analog-ICs, d.h. insbesondere 
OPs. Mir ist aber nicht bekannt, ob bzw. bei welchen als kommerzielle 
Produkte erhältlichen Bauteilen tatsächlich FGMOSFETs als Speicher für 
Analogsignale eingesetzt werden. Wahrscheinlich dürfte die Drift im 
Laufe der Zeit doch zu hoch sein. Heutzutage ist es daher einfacher bzw. 
zuverlässiger, DACs zu integrieren und die Justierdaten digital zu 
speichern.

von Alex G. (dragongamer)


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Danke für den ganzen Input!
Fürchte aber ich hab wohl eure Zeit verschwendet. Grad gefunden dass es 
in etwa was ich brauche auch zu einem brauchbaren Preis bereits fertig 
gibt:
Ebay-Artikel Nr. 323278562294
Ebay-Artikel Nr. 322591027839 
(+Battery Protection)

Probehalber baue ich aber trotzdem mal die Relais-Variante auf sobald 
ein mir fehlendes Teil kommt.

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