Für eine low-power Schaltung (power budget ca. <50 uA avg.) möchte ich den Batteriezustand überwachen. Die Schaltung soll von einer NiMH Zelle (Eneloop, ggf. soll auch Primärzelle gehen) betrieben werden. Ein sparsamer Boost-Regler (z.B. MAX17222, Iq=300 nA) macht aus den 1,0V..1,5V beipielsweise 1,8V. Ein uC wacht regelmäßig auf (z.B. 1/12h) und macht mit seinem ADC eine Spannungsmessung des Akkus/der Batterie. Wenn eine Schwellspannung unterschritten wird, soll der uC den Boost-Regler und somit sich selbst abschalten, um den Akku nicht tief zu entladen. Die Spannungen werden auch geloggt, einen einfachen Komparator möchte ich daher nicht verwenden. Problem: Wird der Akku direkt mit dem ADC-Eingang verbunden, wird der uC über die ESD-Schutzdioden des Eingangs gespeist und der Akku wird weiterhin entladen. Man kann das vermutlich mit einem analog switch/mux (1xSPST oder 1xSPDT) lösen, da gibt es auch einige Typen (TI, Maxim, Vishay, ...) für 1,8V VCC und mit geringen Leckströmen (wenige uA). Allerdings: Viele analog switches haben ESD Schutzdioden vom Analogeingang nach VCC, d.h. wenn die 1,8V VCC abgeschaltet werden, dann wird über diesen Weg der Akku entladen und das Bauteil gespeist. Siehe auch "Power Supply Considerations": https://www.intersil.com/content/dam/Intersil/documents/an53/an532.pdf Einen analog MUX ohne Schutzdioden am Analogeingang könnte ich auch direkt aus einem GPIO vom uC speisen und somit den Durchschnittsstrom weiter senken. Nur zur eigentlichen Messung wird der kurz eingeschaltet. Den einzigen Typ, der -- soweit ich das Datenblatt interpretiere (Absolute Maximum Ratings: V+, S = -0,3V..+6,0V) -- keine Schutzdioden hat, ist ein Vishay DG3257 (Mouser 0,56 EUR/Stk). Zudem hat der wirklich sehr geringe Leck- und Betriebsströme (nA, uA): https://www.vishay.com/docs/75945/dg3257.pdf Der ist jedoch sehr klein: 0,35mm Pitch, uDFN-6L, 1x1 mm2. (0,5mm geht noch super zu löten, noch kleiner wird schon schwierig für mich) Kennt jemand einen ähnlich guten analog switch, den man auch ohne VCC mit nur geringem Leckstrom betreiben kann? Gibt es Alternativen zu analog switches? Zum Beispiel eine Kombination aus low-leakage P/N-FETs? Da mich die Spannung (DC) des Akkus interessiert, ist der R_on und die Bandbreite des MUXes weitgehend irrelevant.
Was ist denn der Eingangswiderstand des ADC? Wenn der hinreichend groß ist, würde ja vielleicht ein Serienwiderstand davor genügen.
und die Batterie nur für die Messung mittels Optokoppler oder p-channel FET an den ADC zu legen ist keine Option? Ich weiss nun nicht genau wie hochohmig ein Opto oder p-FET bei aus ist, dürften aber einige Mohm sein, das sollte genügen.
Joachim B. schrieb: > die Batterie nur für die Messung mittels Optokoppler oder p-channel > FET an den ADC zu legen ist keine Option? Per P-FET aufschalten hatten wir doch neulich erst in einem anderen Thread - wer findet den wieder und kann ihn hier verlinken?
Sven B. schrieb: > Was ist denn der Eingangswiderstand des ADC? Wenn der hinreichend groß > ist, würde ja vielleicht ein Serienwiderstand davor genügen. Den uC habe ich noch nicht festgelegt, möglicherweise kommt aber ein MSP430FRxxxx (leider geht da der ADC nicht mit 1,8V) oder SAM L10 (leider kein FRAM, aber mit RAM retention und RTC auch nicht viel mehr Stromverbrauch als der MSP430) infrage. Wegen ADC-Problematik tendiere ich momentan eher zum SAM L10. Mit einem großen Serienwiderstand zum ADC-Eingang würde die Restschaltung doch dennoch versorgt, oder? Wenn die Abschaltschwelle z.B. bei 1V liegen soll und der akzeptable Entladestrom des Akkus <1 uA sein soll, dann bräuchte ich einen Eingangswiderstand von >1M Ohm.
Hmja, wenn du tatsächlich 1 µA willst, ist der benötigte Serienwiderstand vermutlich zu groß ... Was ist, wenn du den ADC-Input im Power Down als "Output High" GPIO konfigurierst? Der Controller bei dem ich mal Low-Power-Kram gemacht habe, hat die GPIO-Zustände im Power Down beibehalten, und dann würde kein Strom in den Pin fließen. Edit: Äh ne moment, ich bin verwirrt: warum ist dein Mikrocontroller eigentlich nicht mit der Spannungsversorgung verbunden? Ich dachte, der ist nur im Power Down?
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Jiri D. schrieb: > Gibt es Alternativen zu analog switches? Ich verstehe dein Problem nicht. Jiri D. schrieb: > Ein uC wacht regelmäßig auf (z.B. 1/12h) und macht mit seinem ADC eine > Spannungsmessung des Akkus/der Batterie. Wenn eine Schwellspannung > unterschritten wird, soll der uC den Boost-Regler und somit sich selbst > abschalten, um den Akku nicht tief zu entladen. Wie soll er denn dann jemals wieder aufwachen ? Jiri D. schrieb: > von einer NiMH Zelle (Eneloop, ggf. soll auch Primärzelle gehen) Du suchst also einen uC, der an 1 Zelle läuft, beim Schlafen wenig Strom braucht, und seine eigenen Betriebsspannung messen kann. Du willst also einen Texas Instruments MSP430L092. Die 6uA sind weniger als der Akku Selbstentladung hat. Vergiss den MAX17222.
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Michael B. schrieb: > Jiri D. schrieb: >> Ein uC wacht regelmäßig auf (z.B. 1/12h) und macht mit seinem ADC eine >> Spannungsmessung des Akkus/der Batterie. Wenn eine Schwellspannung >> unterschritten wird, soll der uC den Boost-Regler und somit sich selbst >> abschalten, um den Akku nicht tief zu entladen. > > Wie soll er denn dann jemals wieder aufwachen ? Bei so einer Anwendung üblicherweise gar nicht, nur wenn jemand die Batterie wechselt. Bringt ja sonst auch nix: ist eh kein Strom mehr da. Charge Management ICs wie der ADP5090 wachen wieder auf, wenn genug Ladestrom kommt.
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Sven B. schrieb: > Michael B. schrieb: >> Jiri D. schrieb: >>> Ein uC wacht regelmäßig auf (z.B. 1/12h) und macht mit seinem ADC eine >>> Spannungsmessung des Akkus/der Batterie. Wenn eine Schwellspannung >>> unterschritten wird, soll der uC den Boost-Regler und somit sich selbst >>> abschalten, um den Akku nicht tief zu entladen. >> >> Wie soll er denn dann jemals wieder aufwachen ? > > Bei so einer Anwendung üblicherweise gar nicht, nur wenn jemand die > Batterie wechselt. Bringt ja sonst auch nix: ist eh kein Strom mehr da. Exakt. Beispielsweise über einen Taster im Gehäuse, an den man also nur dran kommt, wenn man die Batterie wechselt.
Sven B. schrieb: > Hmja, wenn du tatsächlich 1 µA willst, ist der benötigte > Serienwiderstand vermutlich zu groß ... > > Was ist, wenn du den ADC-Input im Power Down als "Output High" GPIO > konfigurierst? Der Controller bei dem ich mal Low-Power-Kram gemacht > habe, hat die GPIO-Zustände im Power Down beibehalten, und dann würde > kein Strom in den Pin fließen. > > Edit: Äh ne moment, ich bin verwirrt: warum ist dein Mikrocontroller > eigentlich nicht mit der Spannungsversorgung verbunden? Ich dachte, der > ist nur im Power Down? Der uC läuft an 1,8V nach dem Boost-Wandler, daher sieht er die Batteriespannung nicht als seine Versorgungsspannung. Wenn der uC den Boost-Wandler abschaltet, ist das final. Kann nicht mehr durch den uC eingeschaltet werden (Bat ist eh leer). In dem Fall kann ich also den uC nicht mehr verwenden.
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Michael B. schrieb: > Jiri D. schrieb: >> Gibt es Alternativen zu analog switches? > > Ich verstehe dein Problem nicht. Beispielsweise: Könnte evtl. auch P-FET mit N-FET wie im Anhang verwendet werden? Low-leakage FETs gibt es, leider sind die auch sehr klein, sodass man auch gleich den DG3257 nehmen könnte: - PMCXB900UEL https://assets.nexperia.com/documents/data-sheet/PMCXB900UEL.pdf Vielleicht ist der eingangs erwähnte DG3257 ja tatsächlich schon das Bestmögliche und ich muss mich nur mal überwinden und an die 0,35mm trauen.
Beitrag #5643132 wurde vom Autor gelöscht.
Jiri D. schrieb: > Für eine low-power Schaltung (power budget ca. <50 uA avg.) möchte > ich > den Batteriezustand überwachen. Die Schaltung soll von einer NiMH Zelle > (Eneloop, ggf. soll auch Primärzelle gehen) betrieben werden. Ein > sparsamer Boost-Regler (z.B. MAX17222, Iq=300 nA) macht aus den > 1,0V..1,5V beipielsweise 1,8V. > Ein N-FET schaltet einen P-FET ein. An dessen Drain hängt der Spannungsteiler nach GND den Du haben willst. Da Du den ein und ausschalten kannst und beide FETs im Ruhezustand inaktiv sind ist der gemittelte Stromverbrauch sehr gering. PS: gemittelte 50uA mit einem MSP430 ist schon fast Starkstrom... MiWi
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so funktioniert das. MiWi
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Servus, man könnte die Messung dynamisch machen. Sequenz zur Messung: 1. ADC-Port auf Output low schalten 2. Pulse High -> über den Transistor C1 entladen. 3. ADC-Port auf Analog Input schalten. 4. Pulse Low -> Transistor sperrt. Über C1 liegt nun die Batteriespannung am ADC an. 5. Messung starten.
MiWi schrieb: > so funktioniert das. Den BSS84 mit unter 1V so einschalten dass zumindest 1mA fliesst ? Nicht sicher. Aber eine einzelne NiMH Zelle mussw man nicht vor Tiefentladung schützen, eine Primärbatterie schon gar nicht. Die ganze Schaltung ist überflüssig wie ein Kropf. Wenn der step up mangels Eingangsspannung aus geht, dann geht er eben aus, fertig.
Michael B. schrieb: > Die ganze Schaltung ist überflüssig wie ein Kropf. Ich könnte mir vorstellen, daß man als Anwender eines Batterie- bzw. Akku-betriebenen Gerätes auch gern von diesem eine Meldung über baldige Notwendigkeit eines Batterietauschs oder den Wunsch zur Aufladung bekommen möchte, bevor es schlicht den Dienst quitiert.
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Da das Überwachen der Batteriespannung keine Super-Präzisions-Messung werden muss, sollte ein FET, in Reihe, ausreichen. Ein Zieh-Runter am Gate kann dabei nicht schaden.
Thomas E. schrieb: > Michael B. schrieb: >> Die ganze Schaltung ist überflüssig wie ein Kropf. > > Ich könnte mir vorstellen, daß man als Anwender eines Batterie- bzw. > Akku-betriebenen Gerätes auch gern von diesem eine Meldung über baldige > Notwendigkeit eines Batterietauschs oder den Wunsch zur Aufladung > bekommen möchte, bevor es schlicht den Dienst quitiert. Exakt. Kurz bevor sich die Schaltung verabschiedet wird ein E-Ink Display gesetzt, das einen "Batterie ist leer" anzeigt.
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Hier noch eine dynamische Alternative mit PNP. Vorteil gegenüber der anderen Schaltung: der ADC-Eingang kann immer auf Analog Input stehen und es ist unmöglich, die Batterie durch falsche statische Pegel versehentlich zu entladen.
Thomas E. schrieb: > Ich könnte mir vorstellen, daß man als Anwender eines Batterie- bzw. > Akku-betriebenen Gerätes auch gern von diesem eine Meldung über baldige > Notwendigkeit eines Batterietauschs oder den Wunsch zur Aufladung > bekommen möchte, bevor es schlicht den Dienst quitiert. Niemand hindert den uC, der sowieso regelmässig die Batteriespannung misst, bei Unterschreitung einer als kritisch angesehenen Spannung so eine Meldung zu produzieren. Üblich sind ja mehrere Balken im LCD Display und dann ist der letzte Balken eben weg, so wie er auch weg ist, wenn der step up aussetzt.
Michael B. schrieb: > Niemand hindert den uC, der sowieso regelmässig die Batteriespannung > misst, Und wie sollte dieses Messen der Batteriespannung, praktisch ohne Ruhestromaufnahme, dann realisiert werden, wenn der µC nicht direkt von der Batterie versorgt wird und ohne eine solche Schaltung, die "überflüssig wie ein Kropf" ist?
Jiri D. schrieb: > Für eine low-power Schaltung (power budget ca. <50 uA avg.) möchte ich > den Batteriezustand überwachen. Die Schaltung soll von einer NiMH Zelle > (Eneloop, ggf. soll auch Primärzelle gehen) betrieben werden. Ein > sparsamer Boost-Regler (z.B. MAX17222, Iq=300 nA) macht aus den > 1,0V..1,5V beipielsweise 1,8V. > > Ein uC wacht regelmäßig auf (z.B. 1/12h) und macht mit seinem ADC eine > Spannungsmessung des Akkus/der Batterie. Wenn eine Schwellspannung > unterschritten wird, soll der uC den Boost-Regler und somit sich selbst > abschalten, um den Akku nicht tief zu entladen. Die Spannungen werden > auch geloggt Thomas E. schrieb: > Und wie sollte dieses Messen der Batteriespannung, praktisch ohne > Ruhestromaufnahme, dann realisiert werden wurde schon geschrieben, wenn der µC wach ist: Jiri D. schrieb: > Ein uC wacht regelmäßig auf (z.B. 1/12h) dann kann der µC auch einen P-FET anschalten und die Batteriespannung zum ADC geleiten, diese auch mit loggen. was war daran unklar?
Joachim B. schrieb: > dann kann der µC auch einen P-FET anschalten und die Batteriespannung > zum ADC geleiten, diese auch mit loggen. Der Teufel steckt ja bekanntlich im Detail - hier z.B. darf der PFET ja nicht leitend werden, wenn der µC spannungslos ist. Joachim B. schrieb: > was war daran unklar? für mich war da nichts unklar - meine Frage war ja an Michael B. gerichtet.
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FETs liegen mir irgendwie eher als BJTs... Daher die Verständnisfrage: Hat die Verwendung eines PNP BJT anstelle eines P-MOSFET einen besonderen Hintergrund? Beim P-FET könnte die Gatespannung von ~1V evtl zu gering sein, um ihn durchzuschalten (selbst wenn logic-level FET). Wenn man zwei FETs verwendet, könnte man die Gatespannung durch einen Ladungspumpe (Inverter) erhöhen (Anhang). Braucht allerdings mehr Bauteile als im zweiten Bild: PNP mit N-FET. Würde das funktionieren?
Thomas E. schrieb: > Der Teufel steckt ja bekanntlich im Detail - hier z.B. darf der PFET ja > nicht leitend werden, wenn der µC spannungslos ist. da dachte ich ja an P-FET mit S an + G mit R an S aber ob der dann sperrt? da wäre ein PNP vermutlich besser, man braucht ja nur die Basis oder das Gate nach GND zu ziehen damit der die Spannung von der Batterie zum ADc durchlässt, einen 2ten Transistor braucht es nicht zwingend. Wenn der µC läuft und den nicht nach GND schaltet liegt maximal 5V am Gate was die meisten als Ugs vertragen oder als Ube Sperrspannung Wenn der µC nicht läuft und der Stepup abgeschaltet ist kommt eh keine Spannung zum Transistor, der sperrt sich dann selber mit dem R zwischen G & S oder E & B Da aber hi side zum ADC geschaltet werden soll wäre auch ein Optokoppler möglich der IR LED Strom nur zur Messung mit dem ADC benötigt.
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Jiri D. schrieb: > Hat die Verwendung eines PNP BJT anstelle eines P-MOSFET einen > besonderen Hintergrund? Nö - er ist halt billig und man braucht nicht nach irgendwelchen Spezialtypen mit besonders niedriger Thresholdspannung zu suchen. Joachim B. schrieb: > man braucht ja nur die Basis oder das > Gate nach GND zu ziehen Aber genau das ist das Problem wenn VDD vom µC ausgeschaltet wird -> der Portpin, der die Basis vom PNP bzw. das Gate vom PFET zum Einschalten nach GND ziehen soll, ist i.d.R. über eine interne Schutzdiode mit VDD verbunden und würde darüber den Transistor einschalten, oder eben den µC über die Diode rückwärts mit Spannung versorgen und so die Batterie entladen. Joachim B. schrieb: > Wenn der µC nicht läuft und der Stepup abgeschaltet ist kommt eh keine > Spannung zum Transistor doch, weil S bzw. E an Batterie-Plus liegt und G bzw. B über den ausgeschalteten µC 'runtergezogen wird. Joachim B. schrieb: > wäre auch ein Optokoppler > möglich ja, ist aber groß und teuer. Der PNP für 2 Cent und ein Kondensator wie z.B. in meinem 2.Schaltplan schaltet den Transistor für eine ADC-Messung lange genug ein.
Thomas E. schrieb: > Und wie sollte dieses Messen der Batteriespannung, praktisch ohne > Ruhestromaufnahme, dann realisiert werden, wenn der µC nicht direkt von > der Batterie versorgt wird und ohne eine solche Schaltung, die > "überflüssig wie ein Kropf" ist? Wenn du dir nur minimal Mühe gegeben hättest, hättest du schon lesen können wie ich vorschlage daß es geht: Den uC dauerhaft über step up versorgen und die Batterie dauerhaft am Analogeingang hängen haben. Schaltet der step up aus mangels Eingangsspannung, stört es auch nicht wenn der Analogeingang noch an der Batteri hängt, denn sie ist eh leer. Man muss eine "Tiefentladung" nicht verhindern bei einer einzelnen Akkuzelle, die kann höchstens bis 0V entladen werden und kann das ab (und wird real von Halbleitern nur bis 0.6V entladen), nur bei mehreren Zellen in Reihe muss man die Entladung verhindern die so weit geht, daß Zellen umgepolt werden. Ich hatte übrigens auch schon den MSP430L092 vorgeschlagen, der geht ohne step up.
Thomas E. schrieb: > Joachim B. schrieb: >> man braucht ja nur die Basis oder das >> Gate nach GND zu ziehen > > Aber genau das ist das Problem wenn VDD vom µC ausgeschaltet wird -> der > Portpin, der die Basis vom PNP bzw. das Gate vom PFET zum Einschalten > nach GND ziehen soll, ist i.d.R. über eine interne Schutzdiode mit VDD > verbunden und würde darüber den Transistor einschalten, oder eben den µC > über die Diode rückwärts mit Spannung versorgen und so die Batterie > entladen. Deshalb hatte ich ja den N-MOSFET zwischen Portpin und PNP Basis. Ist es denn energetisch sinnvoller den N-MOSFET zu laden, oder einen Kondensator? > Joachim B. schrieb: >> wäre auch ein Optokoppler >> möglich > > ja, ist aber groß und teuer. Der PNP für 2 Cent und ein Kondensator wie > z.B. in meinem 2.Schaltplan schaltet den Transistor für eine ADC-Messung > lange genug ein. Darüber hinaus braucht ein Optokoppler sehr viel Strom, verglichen mit N-MOSFET/C und PNP-BJT. Ich habe eben meine obige Schaltung zusammengesteckt (mit BC328-25, R_BE=110k, R_C=680k, R_B=10k) und es sind 37,7 uA @U_BAT=1V bzw. 92,5 uA@U_BAT=1,5V. Vermutlich kann man den R_B=10k auch noch auf 100k erhöhen und kommt so auf ca. 1/10 des Stromes.
Michael B. schrieb: > Den uC dauerhaft über step up versorgen und die Batterie dauerhaft am > Analogeingang hängen haben. Schaltet der step up aus mangels > Eingangsspannung, stört es auch nicht wenn der Analogeingang noch an der > Batteri hängt, denn sie ist eh leer. Ok, das hast Du so aber nicht geschrieben. Dein Post mit "überflüssig wie ein Kropf" hatte ich so interpretiert, daß eine Spannungsüberwachung als solches hier überflüssig sei. Wenn eine Tiefentladung für die NiMH-Zelle nicht schädlich ist, hast Du Recht mit dem Direktanschluss der Akkuspannung am ADC. Meine Erfahrung ist eher, daß NiMH-Zellen Tiefentladung nicht mögen und sich dann auch gerne mal Kurzschlüsse in der Zelle bilden (auch ohne Umpolung der Zelle).
Jiri D. schrieb: > R_B=10k auch noch auf 100k erhöhen und kommt so auf ca. 1/10 des > Stromes. Spielt der Strom im Messmoment eine so große Rolle? Wie lange muss die Batteriespannung am ADC anliegen und wie oft misst Du?
Thomas E. schrieb: > Meine Erfahrung ist eher, daß NiMH-Zellen > Tiefentladung nicht mögen und sich dann auch gerne mal Kurzschlüsse in > der Zelle bilden (auch ohne Umpolung der Zelle). kann ich bestätigen. Wenn man es bald merkt und die NiMH nur kurz tiefentladen bleibt, ist die Schädigung meist überschaubar. Wenn man es aber nicht sofort bemerkt oder die Zelle für ne Woche in der Tasche vergisst, ist sie danach normal deutlich schlechter oder ganz unbrauchbar geworden. Ich halte den Tiefentladeschutz bei so einer Schaltung daher eigentlich schon für sinnvoll.
Thomas E. schrieb: > Michael B. schrieb: >> Den uC dauerhaft über step up versorgen und die Batterie dauerhaft am >> Analogeingang hängen haben. Schaltet der step up aus mangels >> Eingangsspannung, stört es auch nicht wenn der Analogeingang noch an der >> Batteri hängt, denn sie ist eh leer. > > Ok, das hast Du so aber nicht geschrieben. Dein Post mit "überflüssig > wie ein Kropf" hatte ich so interpretiert, daß eine Spannungsüberwachung > als solches hier überflüssig sei. Wenn eine Tiefentladung für die > NiMH-Zelle nicht schädlich ist, hast Du Recht mit dem Direktanschluss > der Akkuspannung am ADC. Meine Erfahrung ist eher, daß NiMH-Zellen > Tiefentladung nicht mögen und sich dann auch gerne mal Kurzschlüsse in > der Zelle bilden (auch ohne Umpolung der Zelle). Eneloop Zellen mögen Tiefentladung eher weniger. Ich will sie daher eigentlich auch nur bis auf 1/3 oder so entladen. Der MSP430L092 ist ja ganz nett, aber er braucht ein externes Flash mit dem Programmcode (ok, kann man danach in Deep Power Down halten) und passt nicht zu den anderen Sensoren, Flash etc. mit 1,8V. Ginge es nur darum einen uC an einer Einzelzelle zu betreiben, wäre der sicher ok. Nur gibt es eben noch ein bisschen drumherum. Thomas E. schrieb: > Jiri D. schrieb: >> R_B=10k auch noch auf 100k erhöhen und kommt so auf ca. 1/10 des >> Stromes. > > Spielt der Strom im Messmoment eine so große Rolle? Wie lange muss die > Batteriespannung am ADC anliegen und wie oft misst Du? Im Eingangspost habe ich 1/12h genannt, also "nicht oft". Die Messdauer ist ebenfalls "kurz" (solange bis der C geladen und die Messung fertig ist). Wenn ich aber ohne negative Effekte (Annahme!) 1/10 des Verbrauchs während der Messung einsparen kann, wieso sollte ich das nicht tun? Alles was über meinem Durchschnittsbudget ist, muss ich ja im Schlafbetrieb wieder reinholen (also seltener messen oder mehr Energie sparen).
Thomas E. schrieb: > interne Schutzdiode mit VDD > verbunden und würde darüber den Transistor einschalten kennst du die internen Schutzdioden?, die leiten normalerweise nicht in Sperrichtung. an den fehlenden 2ten Trasi soll es aber nicht scheitern wer es braucht. Thomas E. schrieb: > Joachim B. schrieb: >> wäre auch ein Optokoppler >> möglich > > ja, ist aber groß und teuer auch das stimmt nicht, es gibt sehr preisgünstige und kleine! Jiri D. schrieb: > Darüber hinaus braucht ein Optokoppler sehr viel Strom nur während der Messung! Wie oft und wielange soll den gemessen werden?
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Ist es vielleicht einfacher ein processor zu benutzen der schon DC/DC eingebaut hat. zB PSOC3/5lp aber es gibt wahrscheinlich mehere. Dabei gibt der PSOC5lp auch die moeglichkeit eingange ohne ESd protection dioden zu definieren (wenn ich mich nicht irre). Vorteil von on-board dc/dc ist das man dynamisch die dc/dc spannung anpassen und damit sehr dynamisches stromverbrauch vorhanden ist. Und das auch noch in combination mit dynamische processor-clockspeed. Weiter wuerde einen 'idealen dioden' sowie der LTC4411 vielleicht noch ein nutzliches Komponent sein. Patrick
Patrick C. schrieb: > Ist es vielleicht einfacher ein processor zu benutzen der schon DC/DC > eingebaut hat. zB PSOC3/5lp aber es gibt wahrscheinlich mehere. > Dabei gibt der PSOC5lp auch die moeglichkeit eingange ohne ESd > protection dioden zu definieren (wenn ich mich nicht irre). > > Vorteil von on-board dc/dc ist das man dynamisch die dc/dc spannung > anpassen und damit sehr dynamisches stromverbrauch vorhanden ist. Und > das auch noch in combination mit dynamische processor-clockspeed. Der weiter oben in Erwägung gezogene SAML10 hat einen Regler für seine Kernspannung. LDO oder DC/DC, automatisch umschaltbar. Allerdings ist das gar nicht das Problem. Der restliche Teil der Schaltung verbraucht schon angenehm wenig Strom. Problem war einzig die Batteriespannungsmessung bzw. wie die ESD-Schutzdioden am Eingang umgangen werden können, wenn sich die Schaltung mit dem uC komplett abschaltet. > Weiter wuerde einen 'idealen dioden' sowie der LTC4411 vielleicht noch > ein nutzliches Komponent sein. Nein. VIN=2.7V..5.5V; IQ(Off)=22 uA(typ) ..25 uA(max). Außerdem habe ich ja kein Problem mit ein paar (zig) uA für ein paar ms. Die Varianten mir PNP+C oder PNP+NFET oder PNP+NPN haben mich schon zufriedengestellt. Der Spannungsabfall über den PNP U_CE ist auch quasi 0V, hat also kaum Einfluss auf die Messung. Die Varianten sind auch alle sehr klein realisierbar, ggf. sogar PNP+NPN im selben SC70-6 package.
Joachim B. schrieb: > kennst du die internen Schutzdioden?, die leiten normalerweise nicht in > Sperrichtung. Wenn VDD aber auf 0V liegt (µC ohne Spannung) und am Port eine positive Spannung anliegt, ist die Schutzdiode nicht in Sperrrichtung! Joachim B. schrieb: > auch das stimmt nicht, es gibt sehr preisgünstige und kleine! Alles relativ - im Vergleich zu einem 2 Ct. Transistor im SOT-23 oder SC-70 Gehäuse ist JEDER Optokoppler teuer und groß.
Jiri D. schrieb: > Außerdem habe ich ja kein Problem mit ein paar (zig) uA für ein paar ms. Mir ist noch die ultimative Stromsparlösung mit meiner ersten Schaltung eingefallen (die mit NPN): Wenn Du bei gesperrtem Transistor den ADC-Pin auf OUT-High konfigurierst (kann im Standard-Betrieb so bleiben), liegt bei Umschaltung auf Analog-In dort 1,8V an. Nun schaltest Du den Transistor leitend und startest den ADC. Dieser misst dann eben 1,8V-Vbatt statt 0V+Vbatt. Vorteil: der Transistor muss nur wenige µs für die Sample-Zeit des ADC eingeschaltet werden!
Ich würde die Komplettabschaltung auch weglassen und mir damit die Beschaltung des ADC-Eingangs sparen. Besser investierst Du in Möglichkeiten, einen möglichst sparsamen Verbrauch bei eingeschalteten 1,8V zu ermöglichen. Wenn die Schaltung bei 10 - 20% Restkapazität den Ladezustand signalisiert und danach ihren Stromverbrauch minimiert, dann ist das mehr als ausreichend: Der Eneloop Akku hat in der AAA Ausführung 800mA Kapazität. Selbst bei einer effektiven mittleren Stromentnahme von 10uA entlädt diese den Akku im Jahr um ca. 11%. Der Anwender hat also nach einer Ladewarnung ein knappes Jahr Zeit, bevor es zu einer Tiefentladung kommt. Gruß, Stefan
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Stefan K. schrieb: > Ich würde die Komplettabschaltung auch weglassen und mir damit die > Beschaltung des ADC-Eingangs sparen. Besser investierst Du in > Möglichkeiten, einen möglichst sparsamen Verbrauch bei eingeschalteten > 1,8V zu ermöglichen. Der SAML10 braucht lt. Datenblatt im OFF Modus (ohne RAM retention, und wo er nicht einfach wieder aufwachen kann) 54 nA max @25°C, 1.8V. Wenn man den MAX17222 weiter laufen lässt, sind das 600 nA max @25°C, 1.8V. Dazu habe ich noch TCXO, Sensoren und Flash (off): 0.47 uA, 1 uA, 0.3 uA, 0.7 uA, 2 uA, 1.7 uA. Wenn die Schaltung also an 1,8V läuft und alles im deep sleep ist und daraus nicht mehr aufwacht, insgesamt also ca. 6 uA. Dazu kommen vielleicht (keine Erfahrungswerte) noch das dreifache an Leckströmen an Ein-/Ausgängen, Kondensatoren usw, dann wären dass also ca. 25 uA minimale statische Stromaufnahme bei 1.8V, also ca. 65 uA aus dem Akku (bei eta=0.7 (pessimistisch), U_Batt=1V). Ich kann den digitalen Eingang beim ADC-Pin abschalten, aber reduziert das dann schon ausreichend die Leckströme? Der Pin wird ja ggf. mit ca. 1/2 VCC (1V) betrieben, also genau im leckstromhöchsten Bereich.
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