Hallo Mitstreiter,
ich habe folgende Problemstellung (in LTSpice modelliert) :o)
- Ich habe einen Rechteck Stromimpuls. Der kann eine Höhe von 5-6A und
eine Länge zwischen 20ms und 100ms annehmen. Die Impedanz der
Stromquelle ist unbekannt, ebenso die Spannung des Signals, liegt aber
zwischen 8V und 30V.
- ein zweiter Impuls variabler Höhe und Länge kommt kurz darauf.
- sobald der erste Stromimpuls kommt, muss eine LED für 15-20 Sekunden
leuchten/blinken, irgendwas.
- nach Ende des ersten Impulses darf die Schaltung für mindestens 10
Stunden auf keine weiteren Strompulse reagieren, sondern muss hochohmig
sein. Die LED darf nicht reagieren.
- um das Problem abzurunden, steht mir nur die Energie des ersten
Stromimpulses als Energieversorgung für die Schaltung zur Verfügung.
Wenn die Energie nicht reicht, sdarf die LED notfalls auch kürzer
leuchten.
Meiner Meinung nach ist das nur mit FETs als Schaltelemente
realisierbar.
Die LED bekomme ich versorgt.
Die Blockierung des zweiten Impulses bekomme ich auch hin. Problem ist,
das geht eigentlich nicht über ein RC-Glied (in meiner Schaltung R1/C2),
da ich ja die Länge des ersten Stromimpulses nicht kenne, die Energie
aber möglichst vollständig brauche und speichern muss.
Ich muss also auf die fallende Flanke reagieren und dann die Schaltung
von der Quelle trennen.
Die geringe Energiemenge macht mir hierbei das große Kopfzerbrechen.
Die angehängt Schaltung funktioniert, angepasst auf den 20ms
Stromimpuls. Habe ich einen anderen Stromipuls, passt es nicht mehr.
Wie kann eine generische Schaltung aussehen, der die Impulslänge und
Höhe egal ist und trotzdem die gestellten Bedingungen erfüllt?
Ich hoffe, ich konnte mein Problem gut erklären und jemand hat eine
Idee. Arbeite normalerweise eher mit Digitaltechnik, da ist das analoge
Denken etwas eingeschränkt ;o)
Gruß
grumpf
Für 40-60 Sekunden LED leuchten pro Tag brauchst Du doch kaum eine
nennenswerte Stromversorgung. Du kannst einen TinyAVR durch den Impuls
wecken und damit die Auswertung machen, das geht mehrere Jahre mit einer
kleinen Batterie..
Oder Du lädst einen großen Goldcap/Akku mit dem Impuls - das wären
3-16mAh pro Impuls, oder?
Hallo Rainer,
an einen Tiny habe ich auch gedacht. Problem ist aber, dass ich keine
externe Batterie nehmen kann. Die Schaltung soll möglichst ohne
Wartungsaufwand funktionieren, da ich sie in einem Gehäuse verbauen
will. Und eine Batterie ist immer wann leer? Genau, wenn man sie braucht
:o)
Eine Versorgung aus dem Strompuls hatte ich auch schon dran gedacht.
Aber der Puls hat bei 5A/20ms etwa 100mAs Energie. Da tut jedes uA weh,
selbst wenn ein Tiny nur 0,3mA aufnimmt. Die LED nimmt, selbst als
Low-Current, ihre 2-3mA.
Daher kam ich auf die Idee mit den FETs.
Was soll das?
Wenn man beim ersten Strompuls zufällig auf Klo ist, weiß man
nicht mal, ab wann man wieder stundenlang auf die LED starren muss.
Eher sinnfrei...
Stefan F. schrieb:> - Ich habe einen Rechteck Stromimpuls. Der kann eine Höhe von 5-6A und> eine Länge zwischen 20ms und 100ms annehmen. Die Impedanz der> Stromquelle ist unbekannt, ebenso die Spannung des Signals, liegt aber> zwischen 8V und 30V.
Und daraus soll eine Anzeige mit blinkender LED enstehen, das ist
eine Vorstellung vom kleinen Maxi....
Stefan F. schrieb:> - um das Problem abzurunden, steht mir nur die Energie des ersten> Stromimpulses als Energieversorgung für die Schaltung zur Verfügung.> Wenn die Energie nicht reicht, sdarf die LED notfalls auch kürzer> leuchten.
Du hast scheinbar keine Ahnung von Strom/Spannung...
Und auch die Zeit...
Stefan F. schrieb:> Problem ist aber, dass ich keine> externe Batterie nehmen kann. Die Schaltung soll möglichst ohne> Wartungsaufwand funktionieren, da ich sie in einem Gehäuse verbauen> will.
Also kann schon eine Batterie zum Einsatz kommen?
> Und eine Batterie ist immer wann leer? Genau, wenn man sie braucht...
Mit so einer Batterie würde die Schaltung jahrelang zuverlässig
funktionieren.
https://www.akkuteile.de/batterien/lithium/saft-ls-14500-axial-aa-3-6v-lithium-batterie-2600mah/a-19006/
Diese Batterien gibt es bis 17Ah. Die Spannung bleibt bis zum Ende
stabil bei ca. 3,6 Volt.
Das Timing würde ich mit einem CD4538 umsetzen. Für die 10 Stunden
Blokade reicht ein Goldcap mit 0,22F und ein Widerstand ca. 170K.
Wozu soll die Schaltung dienen?
Stefan F. schrieb:> Die geringe Energiemenge macht mir hierbei das große Kopfzerbrechen.
Zurecht. Zum Speichern bleibt nur ein Superkondensator. Einen
klassischen Goldcap bekommst Du vermutlich nicht schnell genug geladen.
Dazu kommt das die zulässige Spannung am C nicht überschritten werden
darf, was sowohl für den Supercap, wie auch den Goldcap zutrifft. Das
bis zu 30 Volt auftreten können muss also zwingend berücksichtigt
werden. Die meiste Energie wird daher ungenutzt verpuffen.
Stefan F. schrieb:> Wie kann eine generische Schaltung aussehen, der die Impulslänge und> Höhe egal ist und trotzdem die gestellten Bedingungen erfüllt?
Du weist überhaupt nicht, was Du einfach daher redest, jegliche
Diskussion mit Dir ist wertlos...
Stefan F. schrieb:> Die LED nimmt, selbst als Low-Current, ihre 2-3mA.
Wenn die Umgebungshelligkeit nicht zu hoch ist und es nur zur Anzeige
dient reichen 100uA und weniger aus.
Jörg R. schrieb:> Wenn die Umgebungshelligkeit nicht zu hoch ist und es nur zur Anzeige> dient reichen 100uA und weniger aus.
Und woher nimmt der TE aus dem Stromimpuls dann eine ausreichend
hohe Spannung?
Stefan F. schrieb:> - Ich habe einen Rechteck Stromimpuls. Der kann eine Höhe von 5-6A und> eine Länge zwischen 20ms und 100ms annehmen.
Mani W. schrieb:> Jörg R. schrieb:>> Wenn die Umgebungshelligkeit nicht zu hoch ist und es nur zur Anzeige>> dient reichen 100uA und weniger aus.>> Und woher nimmt der TE aus dem Stromimpuls dann eine ausreichend> hohe Spannung?>> Stefan F. schrieb:>> - Ich habe einen Rechteck Stromimpuls. Der kann eine Höhe von 5-6A und>> eine Länge zwischen 20ms und 100ms annehmen.
Aus der Batterie - wie ich es weiter oben vorgeschlagen haben.
Stefan F. schrieb:> Meiner Meinung nach ist das nur mit FETs als Schaltelemente realisierbar
Unqualifizierte Schlussfolgerung.
Ein Strom fließt wegen einer Last. Die Spannung bricht je nach
Quellimpedanz ein. 5A aktueller Strom durch die Last bei 8V heisst
keineswegs, dass man nochmal zusätzlich mit 5A belasten darf und 8V
erwarten kann.
Wenn man ohne uC auskommen will, kann man 2 Kondensatoren auf die 8V -
30V aufladen: Einer versorgt eine sparsame LED, der andere blockiert die
Aufladung dessen wenn er selbst noch geladen ist, was zumindest 10
Stunden vorhalten soll
Deine Schaltung probiert mit C2 und C3 so was, kann aber nicht
funktionieren, weil die Aufladung des blockierenden Kondensators nicht
die Aufladung des LED Kondensators blockieren darf beim ersten Impuls.
Man braucht also so was wie ein FlipFlop: War beim Einschalten der
Versorgung J nicht aktiv, toggelt es hin zum Zustand : LED aufladen
erlauben. War J aktiv, muss es im Zustand LED sperren bleiben.
Eventuell kann man dieses FlipFlop mit einem Thyristor erledigen, dessen
Gate durch die Spannung an C2 per MOSFET inaktiv gehalten wird. Dann
bleibt der Thyristor leitend auch wenn C2 gleich mit C3 aufgeladen wird.
Der Gate-Strom für den Thyristor muss natürlich aus dem Impuls kommen.
1
TIC106
2
Imp --+--+--+--|>|--+---+
3
S| C2 R2 \ | |
4
BS250 I|-+--+ | | |
5
| | | C3 |
6
+--(--------+ | LED
7
| | | |
8
R1 +--|>|-R3--+-->I 2N5432
9
| 1N4148 | R4
10
GND --+-------------+---+
Die Schaltung erwartet eine besrimmte Flankensteilheit des Impulses,
durch R3 anpassbar. R2 bestimmt die 10 Stunden. R1 den Zündstrom (beim
gewählten TUC102 tun es 0.2mA bei 6V).
