Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik 2A Stromsprünge aushalten


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von Nadoo4en (Gast)


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Ein wunderschönen guten Tag an alle.

Ich habe ein Problem mit SIM808-Module. Laut 
[https://cdn-shop.adafruit.com/datasheets/SIM808_Hardware+Design_V1.00.pdf 
Datenblatt], verbraucht SIM808 ab und zu 2 A, zwar für 577uS, recht aber 
trotzdem um den Versorger lahm zu legen.
In meiner Schaltung wo ich es anbringen will, gibt es nur 5V mit max 
500mA, andere Stromquelle gibt es nicht und kann auch nicht geben.

Ach ja, ich habe nicht reine SIM808, sondern 
[https://cdn.instructables.com/ORIG/FAO/80RU/IXLALERK/FAO80RUIXLALERK.pdf 
BK-SIM808-Modul]. In deren Datenblatt steht, das man sich für Spannung 
zwischen 5 und 10V entscheiden (5V bevorzugt) muss.

Gibt es irgendwelche Möglichkeit den Strom zu puffern und nach Bedarf 
notwendiges Strom zu liefern?

Ich habe an Kondensator gedacht. Laut diese Formel 1F = 1As/1V brauche 
ich 2As / 5V = 400.000 µF (Es ist zwar für eine Sekunde statt 557uS, ist 
aber erstmal egal).

Denke ich in die richtige Richtung? Wie soll meine Schaltung aussehen 
(reicht nur ein Kondensator aus oder muss es noch mehr sein?).
Was ist mit anderen Verbrauchern, die auch an derselben Quelle hängen 
und höchstwahrscheinlich nicht mit 2 Ampere umgehen können?

Vielleicht gibt es dafür fertige Bausätze wie Spannungswandler nur als 
Strompuffer?

Danke im Voraus.

von Cyblord -. (cyblord)


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Nadoo4en schrieb:
> (Es ist zwar für eine Sekunde statt 557uS, ist
> aber erstmal egal).

Egal? Das liegt fast Faktor 2000 auseinander!

von Ben B. (Firma: Funkenflug Industries) (stromkraft)


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> Es ist zwar für eine Sekunde statt 557uS, ist aber erstmal egal
Jooo, liegt um den Faktor 1800 daneben, aber erstmal egal!

von Cyblord -. (cyblord)


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Nadoo4en schrieb:
> Was ist mit anderen Verbrauchern, die auch an derselben Quelle hängen
> und höchstwahrscheinlich nicht mit 2 Ampere umgehen können?

Du scheinst ganz andere Probleme zu haben. Grundsätzliches E-Technik 
wissen z.B.
Das würde ich erstmal ansetzen anstatt mit SIM Modulen rumzubastlen. Ist 
ja furchtbar.

von Falk B. (falk)


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@ Nadoo4en (Gast)

>Gibt es irgendwelche Möglichkeit den Strom zu puffern und nach Bedarf
>notwendiges Strom zu liefern?

Jain.

>Ich habe an Kondensator gedacht. Laut diese Formel 1F = 1As/1V brauche
>ich 2As / 5V = 400.000 µF (Es ist zwar für eine Sekunde statt 557uS, ist
>aber erstmal egal).

Ne, nicht egal. Stimmt nicht ganz. Denn du willst sicher KEINE 5V 
Spannungsabfall während der Zeit. Aber du hast auch keine 2A für 1s

Eher so

C = I * t / dU = 2A *  557us / 0,5V = 2,2mF

Real eher das Doppelte oder mehr, mach um die 5mF. Das ist ein GROßER 
Elko, auch wenn der nur 6,3V Nennspannung haben muß. Der ESR muss auch 
eher klein sein, damit die Spannung nicht noch zusätzlich absackt. Wenn 
wir mal 100mV max. Spannungsabfall am ESR haben wollen, sind das

R = U / I = 0,1V / 2A = 50mOhm.

Das ist schon recht wenig, ggf. muß man mehrere Kondensatoren parallel 
schalten.

>Was ist mit anderen Verbrauchern, die auch an derselben Quelle hängen
>und höchstwahrscheinlich nicht mit 2 Ampere umgehen können?

Die sehen dann halt einen kurzen, kleinen Spannungseinbruch.

>Vielleicht gibt es dafür fertige Bausätze wie Spannungswandler nur als
>Strompuffer?

Nicht direkt.

von Werner (Gast)


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Nadoo4en schrieb:
> 1F = 1As/1V

Naja,
vielleicht gehst Du lieber hin und nimmst

C*U = i*t.

Wenn Du dann noch ein Delta_U bestimmst und -sagen wir mal- 50mV 
mximaler Änderung haben möchtest, dann kommst Du doch bei deinen 2 A für 
577us (=1,154 mAs)auf 23mF = 23000uF. Dann bau doch mal den nächst 
größeren Kondensator da ein und schau mal, ob es dann funtioniert.

Man kann auch das Netzteil, oder was auch immer der "Versorger" ist, 
durch eine Induktivität noch entkoppeln, damit der Spitzenstrom 
definitiv nur aus dem Kondensator kommt.

Einen Spannungswandler oder ähnliches braucht es für Deinen Fall wohl 
eher nicht.


Werner

von Werner (Gast)


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..Mist. zu langsam ;-) Falk mal wieder schneller

von Nadoo4en (Gast)


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Danke für hilfreiche Tipps. Hat mir sehr geholfen. Dafür ist es dieses 
Forum gedacht. Top!

Ihr könnt nur vom Basteln abraten, statt Unterstützung zu geben. Soll 
ich jetzt als Koch komplett mir gesamte Elektrotechnik-Studium anhören, 
um kleine Bastelprojekte zu machen.
Ich hoffe sehr, dass es hier Leute gibt die ohne Vorurteilen helfen 
können.

Wen Jemand doch was Vernünftiges vorschlagen kann werde ich sehr 
dankbar.
Was den Faktor 1800 - 2000 angeht, denke ich: ist wirklich ERSTMAL egal. 
Denn ich wollte wissen, ob grundsätzlich meine Idee richtig ist. Und ob 
nicht bereits fertige Lösungen vorhanden sind.

von Nadoo4en (Gast)


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@Falk B & @Werner Danke euch! Das nenne ich Hilfe.

von Cyblord -. (cyblord)


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Nadoo4en schrieb:
> Ihr könnt nur vom Basteln abraten, statt Unterstützung zu geben.

Es wird nicht vom Basteln abgeraten. Sondern es wird dazu geraten sich 
erstmal ein wenig mit den Grundlagen zu beschäftigen. Da fehlt noch ein 
wenig.

> Ich hoffe sehr, dass es hier Leute gibt die ohne Vorurteilen helfen
> können.

Seit wann ist die Feststellung fehlenden Wissens denn ein Vorurteil? Es 
ist wenn dann ein Urteil, weil es auf konkreten Beobachtungen beruht.

von Nadoo4en (Gast)


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Im Datenblatt vom SIM808 gibt es ein Schaltung "Figure 5: Reference 
circu
it of the VBAT input" dort sind zwei Kondensatoren Ca ud Cb ohne genaue 
Nennwerte (außer 100mF).
Ist diese 100mF auf beide bezogen? Wird diese Schaltung ausreichen oder 
verstehe ich Sinn diese Schaltung nicht?

von Nadoo4en (Gast)


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Cyblord -. schrieb:
> Nadoo4en schrieb:
>> Ihr könnt nur vom Basteln abraten, statt Unterstützung zu geben.
>
> Es wird nicht vom Basteln abgeraten. Sondern es wird dazu geraten sich
> erstmal ein wenig mit den Grundlagen zu beschäftigen. Da fehlt noch ein
> wenig.
>
>> Ich hoffe sehr, dass es hier Leute gibt die ohne Vorurteilen helfen
>> können.
>
> Seit wann ist die Feststellung fehlenden Wissens denn ein Vorurteil? Es
> ist wenn dann ein Urteil, weil es auf konkreten Beobachtungen beruht.

Danke!

von Ben B. (Firma: Funkenflug Industries) (stromkraft)


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Ich habs bei meiner AlarmSau (mit SIM800L, das hat die gleichen 
Anforderungen an die Stromversorgung) auf Nummer sicher gemacht... Das 
wird aus den 5V vom Controller mit einem 4V LDO-Regler versorgt, 
gepuffert mit 2x 1000µF Elko und noch ein paar Keramik-Kondensatoren für 
die Spitzen. Allerdings kann der 5V Wandler wenn's sein muß eine Weile 
3A liefern und der 4V LDO 1,5 oder 2A bis denen zu heiß wird. Der 4V-LDO 
ist ungekühlt und wird nur ganz wenig warm, wenn man das SIM-Modul auch 
wirklich mit einem Anruf fordert. Ansonsten bleibt er völlig kalt. Also 
sollte es auch mit einer schwächeren Stromversorgung funktionieren wenn 
der Puffer die Spitzen wegschluckt.

von Falk B. (falk)


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Nadoo4en schrieb:

> Im Datenblatt vom SIM808 gibt es ein Schaltung "Figure 5: Reference
> circu
> it of the VBAT input" dort sind zwei Kondensatoren Ca ud Cb ohne genaue
> Nennwerte (außer 100mF).

Im Text ist von 100uF (MikroFarad) die Rede, NICHT mF (Millifard) Da ist 
der Faktor 1000 dazwischen.

> Ist diese 100mF auf beide bezogen? Wird diese Schaltung ausreichen oder
> verstehe ich Sinn diese Schaltung nicht?

Naja, das Thema ist dort reichlich akademisch abgehandelt. Ca ist dein 
Elko mit 100uF, Cb sind wahrscheinlich 100nF als Keramikkondensator und 
die 33 und 10pF sind eher hömiopathisch.

Über Figure 8 sieht man, Cb=1uF (Keramik). Dort sind auch 350mV 
Spannungsabfall dargestellt, welche anscheinend akzeptabel sind. Also 
brauchst du eher in Richtung 3-6mF als Pufferkondensator.

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


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Nadoo4en schrieb:
> Ist diese 100mF auf beide bezogen? Wird diese Schaltung ausreichen oder
> verstehe ich Sinn diese Schaltung nicht?

Dir ist schon klar, dass ein entsprechender Elko mit 100mF schon fast 
die Größe einer Coladose hätte? Goldcaps oder ähnliche 
Doppelschichtkondensatoren besitzen nämlich einen viel zu hohen 
Serienwiderstand.

Außerdem kann ich mir nicht vorstellen, dass im Datenblatt wirklich 
100mF empfohlen werden.

Dir mangelt es offenbar nicht nur an den elektotechnischen Grundlagen, 
sondern auch komplett an dem Verständnis für Größenordnungen. Letzteres 
ist leider sehr häufig anzutreffen und scheint vielen Leuten auch völlig 
egal zu sein. Faktor 1000 daneben? Egal...

von Cyblord -. (cyblord)


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Falk B. schrieb:
> Im Text ist von 100uF (MikroFarad) die Rede, NICHT mF (Millifard) Da ist
> der Faktor 1000 dazwischen.

Ist doch egal. Mit Faktoren hat er es nicht so. Spielt für ihn auch 
keine Rolle anscheinend.

von Falk B. (falk)


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Andreas S. schrieb:

> Dir mangelt es offenbar nicht nur an den elektotechnischen Grundlagen,
> sondern auch komplett an dem Verständnis für Größenordnungen. Letzteres
> ist leider sehr häufig anzutreffen und scheint vielen Leuten auch völlig
> egal zu sein. Faktor 1000 daneben? Egal...

Noch so ein Oberlehrer! Glückwunsch!

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


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Andreas S. schrieb:
> Dir ist schon klar, dass ein entsprechender Elko mit 100mF schon fast
> die Größe einer Coladose hätte?

Oh, es gibt sie mittlerweile auch etwas kleiner, z.B. TDK/Epcos 
B41456B4100M000 mit "nur" 51,6mm * 80,7mm:

https://en.tdk-electronics.tdk.com/inf/20/30/db/aec/B41456_B41458.pdf

von Dirk S. (Firma: Messtechnik Mittelstand) (schabadu)


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Nadoo4en schrieb:
> Ich habe an Kondensator gedacht. Laut diese Formel 1F = 1As/1V brauche
> ich 2As / 5V = 400.000 µF (Es ist zwar für eine Sekunde statt 557uS, ist
> aber erstmal egal).

Stell nen KFZ-Akku (Autobatterie) daneben, ist kleiner!

von Cyblord -. (cyblord)


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Falk B. schrieb:
> Noch so ein Oberlehrer! Glückwunsch!

Du hast Recht. Wen interssieren Zahlen und Fakten.

Also Falk, unterstreiche jetzt bitte das Wort Elko und diskutiere mit 
deinem Nachbarn darüber.

von Harald W. (wilhelms)


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Nadoo4en schrieb:

> Ihr könnt nur vom Basteln abraten, statt Unterstützung zu geben. Soll
> ich jetzt als Koch komplett mir gesamte Elektrotechnik-Studium anhören,
> um kleine Bastelprojekte zu machen.

Würdest Du einem Laien denn dazu raten, ein komplettes Feinschmecker-
Menü für fünfzig Personen nach zwei Fragen im INet zuzubereiten?
Man muss nicht gleich ein Studium machen, eine einschlägige Lehre
ist aber immer hilfreich.

> Wen Jemand doch was Vernünftiges vorschlagen kann werde ich sehr
> dankbar.

Ja, Grundlagen lernen. Z.B. wie stelle ich ein gekochtes Ei her.
Die Verwendung des obigen Moduls geht jedenfalls deutlich über
"kleine Bastelprojekte" hinaus.

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


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Eine ähnliche Diskussion läuft zudem gerade hier:
Beitrag "Defekte SIM800 Module im Umlauf?"

von W.S. (Gast)


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Nadoo4en schrieb:
> In meiner Schaltung wo ich es anbringen will, gibt es nur 5V mit max
> 500mA, andere Stromquelle gibt es nicht und kann auch nicht geben.

Na das reicht doch aus!

Guck ins Datenblatt, da wirst du sehen, daß dieser SIM-Modul 
allerhöchstwahrscheinlich eine Versorgung im Bereich 3.3 bis 4.4 Volt 
verträgt. Schließlich sind die Dinger ja für Li-Akkus gedacht.

Jetzt mußt du nur noch gucken, ob dein Modul auch noch 5 Volt verträgt. 
Wenn nicht, dann mußt du dir halt nen passenden LoDrop-Regler ausdenken, 
der aus den 5V eben sowas wie 4V macht und ausreichend schnell ist mit 
dem Nachregeln.

Die Eingangsseite ds Reglers muß dann eben mit einigen keramischen 
Kondensatoren gepuffert werden, sowas gibt's in 1210 mit 220µ/6.3 - also 
davon ein paar auf die LP, davor ne Drossel und dazu parallel ein 
Widerstand von 4.7 Ohm um die Güte in den Keller zu kriegen. Hinter dem 
Regler noch so einen C und fertig.

Beim Senden, wo dein Stromstoß zu erwarten ist, liefern die Kerkos 
erstmal den Strom und sie haben - wenn du es richtig machst - dafür nen 
Spannungshub von 5V - so etwa 3.5V, also 1.5V zur Verfügung. Die Drossel 
bremst den Strom-Hieb, die mußt du in ihrer Induktivität so aussuchen, 
daß der Rückschlag grad eben so die Kerkos wieder auflädt.

W.S.

von Nadoo4en (Gast)


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Harald W. schrieb:
> Würdest Du einem Laien denn dazu raten, ein komplettes Feinschmecker-
> Menü für fünfzig Personen nach zwei Fragen im INet zuzubereiten?
> Man muss nicht gleich ein Studium machen, eine einschlägige Lehre
> ist aber immer hilfreich.

Ja, wen er es für sich allein macht und wen er mit Folgen leben kann!

Falk B. schrieb:
> Im Text ist von 100uF (MikroFarad) die Rede, NICHT mF (Millifard) Da ist
> der Faktor 1000 dazwischen.

Tut mir leid, mein Fehler. Der Unterschied zwischen mF und uF ist mir 
bewusst. Ist echt blöde Fehler :-(

Cyblord -. schrieb:
> Ist doch egal. Mit Faktoren hat er es nicht so. Spielt für ihn auch
> keine Rolle anscheinend.

Mir sind die Faktoren nicht egal. Mir ging es am Anfang nur um Prinzip, 
ob ich in richtige Richtung denke. Und mir war auch klar, wenn ich den 
richtigen Weg genommen habe, dass ich kein 0,4F Kondensator brauche, 
sondern entsprechende Größe genommen werden muss.

@Ben B. & @Falk B & @ Andreas S vielen Dank.

von Cyblord -. (cyblord)


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Nadoo4en schrieb:
> Harald W. schrieb:
>> Würdest Du einem Laien denn dazu raten, ein komplettes Feinschmecker-
>> Menü für fünfzig Personen nach zwei Fragen im INet zuzubereiten?
>> Man muss nicht gleich ein Studium machen, eine einschlägige Lehre
>> ist aber immer hilfreich.
>
> Ja, wen er es für sich allein macht und wen er mit Folgen leben kann!

Und wie schätzt du die Erfolgswahrscheinlichkeit ein? Und was würdest du 
ihm raten?
"Klar Junge mach nur" oder vielleicht doch "Fang doch mal ne Nummer 
kleiner an"?
Was wäre dein prof. Rat?

von Nadoo4en (Gast)


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Cyblord -. schrieb:
> Und wie schätzt du die Erfolgswahrscheinlichkeit ein? Und was würdest du
> ihm raten?
> "Klar Junge mach nur" oder vielleicht doch "Fang doch mal ne Nummer
> kleiner an"?
> Was wäre dein prof. Rat?

Hängt davon ab wie und um welche Hilfe ich gebeten wurde.
Wenn ich Zeit und Lust dafür hätte, würde ich ihn unter Armen greifen 
und durch ganze Prozess begleiten, um vom Fehler zu schützen. Denn je 
größer Herausforderung ist, desto besser ist Lerneffekt.

Dank den Leuten, die wirklich helfen wollen, habe ich jetzt vieles 
gelernt und ich hoffe das ich damit weiter komme.

Und wenn ich keine Lust hätte zu helfen, hätte ich auf jeden Fall keine 
dummen Sprüche abgesetzt die sowieso nicht weiter helfen und nur als 
Spam angesehen werden.
Aber es gibt immer Leute die denken, dass sie was wissen aber leider nur 
mit dummen Sprüchen werfen, ohne tatsächlich was zu machen. Die kann man 
aber ruhig vernachlässigen, so wie ich es mit 557uS gemacht habe. (In 
Puncto vernachlässigen bin ich hier sowieso der Größte ;-) )

Ich werde heute die Schaltung aus Datenblatt mit hier empfohlenen 
Kondensatoren nachbauen und dann melde ich mich wieder mit dem Ergebnis.

Danke noch mal an alle.

von Harald W. (wilhelms)


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Nadoo4en schrieb:

> Und wenn ich keine Lust hätte zu helfen, hätte ich auf jeden Fall keine
> dummen Sprüche abgesetzt die sowieso nicht weiter helfen und nur als
> Spam angesehen werden.

Da fachlich bereits alles gesagt wurde, habe ich mir einen weiteren
Kommentar erspart. Leider stellt man hier im Forum immer wieder fest,
das sich absolute Anfänger an recht komplizierte Schaltungen wagen.
Man sollte da eher mit einfacheren Dingen anfangen. Gerade HF-Schal-
tungen haben da ihre ganz speziellen Tücken.

von jz23 (Gast)


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W.S. schrieb:
> 1210 mit 220µ/6.3

Keine gute Idee. So ein X5R-Kerko hat bei 5V vielleicht noch 20% seiner 
Kapazität, wenn überhaupt. Ein Polymer-Elko (Für den hohen Ripple) und 
ein paar µF als KerKo wären hier wohl sinnvoller.

von C-Netz (Gast)


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Bei akuten Strommangel sollte man von Multislot Class 12 auf Multislot 
Class 8 wechseln - dann haben die Kondensatoren mehr Zeit sich zu 
berappeln..

von W.S. (Gast)


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jz23 schrieb:
> So ein X5R-Kerko hat bei 5V vielleicht noch 20% seiner
> Kapazität, wenn überhaupt.

Nee, die Dinger von TaioYuden, die ich im Einsatz habe, liegen auch bei 
voller Nennspannung über dem Nennwert.

Nebenbei gesagt, ist deren Toleranzbereich von -20% bis +80% des 
Nennwertes. Wichtig an dieser Stelle ist der extrem niedrige ESR.

W.S.

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