Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Spannungsquelle mit Dioden reduzieren


von N'Abend (Gast)


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Da ich demnächst den LPC845 mit einem RFM69 verheiraten will und das 
Ganze dann natürlich batteriebetrieben sein soll eine Frage: Eine 
Spannungsquelle mit einer Diode um die Diffusionsspannung zu reduzieren 
ist ja ein alter Trick. Man sollte wegen der Verlustleistung auch nur um 
möglichst wenige Dioden nehmen. Beim LPC845 ist der Strom ja zum Glück 
fast egal. Ich dachte daher an einen LiPo-Akku, der ja zwischen ca. 3,4 
V und 4,2 V betrieben werden sollte. Spontan würde ich jetzt eine Si- 
und eine Ge-Diode nehmen, um ca. 1 V zu reduzieren. Sowas ist 
grundsätzlich murks, ich weiß.
Hat das schon mal jemand in ähnlicher Form auch langfristig so gemacht 
oder immer nur für Testaufbauten?

: Verschoben durch User
von Samuel C. (neoexacun)


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Was spricht gegen einen Spannungsregler?

von N'Abend (Gast)


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Grundsätzlich nicht so viel, aber die verbrauchen ja auch ständig 
mindestens einige µA. Ich habe mir mal einige vermeindlich geeignete aus 
China bestellt. Das Projekt ist dann aber im wahrsten Sinne des Wortes 
vor Realisierung gestorben und ich weiß mittlerweile auch gar nicht, ob 
die Dinger wirklich das bringen, was sie sollten.
Als Plan B habe ich auch eine CR123A mit 3V im Hinterkopf. Aber 
Batterien wollte ich, wenn möglich, vermeiden. Wenn ich allerdings auf 
LAufzeiten von > 1 Jahr kommen sollte, finde ich das noch vertretbar.

von Strategical Head of Lunch Planning (Gast)


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Wenn der LPC845 fast nuex braucht, sinkt auch die Flussspannung.
Ich wuerde bei fast nuex eher auf 2 Si-Dioden tippen um auf 1 V
zu kommen.

von Dieter (Gast)


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So ein Regler zu schlecht?
http://www.elektronik-labor.de/Labortagebuch/Tagebuch1218.html
18.12.18: Der Spannungsregler HT7530

Oder über sowas:
TLV3691 Lowest Power, 0.9V to 6.5V, Small Size Comparator | TI.com
www.ti.com/product/TLV3691‎
150 nA ( maximum),
einen kleinen Schaltwendler realisieren?

Angemerkt sei, wenn weniger als 20% verheizt wird bei kleinen Leistungen 
mit einem Linearreagler, dann bringt ein Schaltwandler meistens nicht 
mehr viel Vorteile.

von Manfred (Gast)


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N'Abend schrieb:
> Grundsätzlich nicht so viel, aber die verbrauchen ja auch ständig mindestens 
einige µA.

Mal rechnen?

Das Jahr hat etwa 8760 Stunden, ein µA-Dauerlast ergibt 8,76mAh. Der 
allseits bekannte MCP170x-LDO Längsregler nimmt erfahrungsgemäß um 5µA - 
das macht knapp 50mAh pro Jahr. Die kannst Du Dir nicht leisten?

von hinz (Gast)


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N'Abend schrieb:
> Eine
> Spannungsquelle mit einer Diode um die Diffusionsspannung zu reduzieren
> ist ja ein alter Trick.

Nicht Diffusionsspannung, sondern Flussspannung.


Beitrag "Wieso ist die Diffusuonsspannung nicht messbar?"

von Jens G. (jensig)


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Manfred (Gast) schrieb:

>Mal rechnen?

>Das Jahr hat etwa 8760 Stunden, ein µA-Dauerlast ergibt 8,76mAh. Der
>allseits bekannte MCP170x-LDO Längsregler nimmt erfahrungsgemäß um 5µA -
>das macht knapp 50mAh pro Jahr. Die kannst Du Dir nicht leisten?

Und Du meinst, das "sich leisten können" ist das einzig mögliche 
Argument? Vielleicht geht's hier ja eher um die Maximierung der Laufzeit 
mit einer Akkuladung, oder Minimierung der Akkugröße?

von Samuel C. (neoexacun)


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Jens G. schrieb:
> Und Du meinst, das "sich leisten können" ist das einzig mögliche
> Argument? Vielleicht geht's hier ja eher um die Maximierung der Laufzeit
> mit einer Akkuladung, oder Minimierung der Akkugröße?

Und du meinst, dass es bei "es sich leisten können" um Geld geht? Vllt 
geht es ja gerade um Kapazität?

von alter (Gast)


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Jens mit den „leisten“ meint er die „Stromkosten“.
50mAh pro Jahr sind weniger als die Selbstentladung des Akkus pro jahr.
Eine weitere Optimierung ist in einer Vielzahl der Fälle nicht 
angebracht.


Es ändert an der Akkulaufzeit also „nichts“. Das ist das Argument. Es 
hat nichts mit Geld zu tun.

von Jörg R. (solar77)


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Manfred schrieb:
> N'Abend schrieb:
>> Grundsätzlich nicht so viel, aber die verbrauchen ja auch ständig mindestens
> einige µA.
>
> Mal rechnen?
>
> Das Jahr hat etwa 8760 Stunden, ein µA-Dauerlast ergibt 8,76mAh. Der
> allseits bekannte MCP170x-LDO Längsregler nimmt erfahrungsgemäß um 5µA -
> das macht knapp 50mAh pro Jahr. Die kannst Du Dir nicht leisten?

Bei meinen verwendeten MCP170x lag die Eigenstromaufnahme immer unter 
5uA, so im Bereich von 2uA bis 3uA.

Das ist daher kein Argument:
N'Abend schrieb:
> Grundsätzlich nicht so viel, aber die verbrauchen ja auch ständig
> mindestens einige µA.

Die von Manfred berechneten 50mAh Jahresverbrauch sind kein Argument den 
Regler nicht zu verwenden. So genau kann die erforderliche Kapazität eh 
nicht berechnet werden, bzw. gibt es keinen Akku der genau die 
berechnete Kapazität hat. Der Akku sollte schon Reserven haben, auch 
weil er altert und im Laufe der Zeit an Kapazität verliert.
Das „sich nicht leisten können“ hat mit Sicherheit nichts mit Geld zu 
tun.


N'Abend schrieb:
> Aber Batterien wollte ich, wenn möglich, vermeiden. Wenn ich allerdings
> auf LAufzeiten von > 1 Jahr kommen sollte, finde ich das noch vertretbar.

Wieviel Strom nehmen die Komponenten denn auf? Dauernd/Zeitweise? Die 
Angabe > 1 Jahr ist erst einmal nichts womit man rechnen kann.


Als Stromversorgung käme evtl. ein LiFePo4 infrage. Nennspannung ca. 3,3 
Volt, sehr flache Entladekurve. Beim Laden muss er anderes behandelt 
werden wie Lithium-Ionen Akkus. Die Ladeschlussspannung liegt bei ca. 
3,6 Volt.

https://de.m.wikipedia.org/wiki/Lithium-Eisenphosphat-Akkumulator

Beispiel:
https://www.akkuteile.de/lifepo-akkus/18650/a123-apr18650m-a1-1100mah-3-2v-3-3v-lifepo4-akku-loetfahne-z/a-1006862/

: Bearbeitet durch User
von MaWin (Gast)


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N'Abend schrieb:
> aber die verbrauchen ja auch ständig mindestens einige µA.

Wenn dir das Sorgen macht, verbraucht deine Schaltung offenbar auch nur 
wenige uA. Bei so wenig Strom über Dioden fällt keineswegs nur 0.7V ab 
sondern viel weniger (je nach Modell). Von einer Germaniumdiode reden 
wir besser gar nicht mehr, die ist mehr Widerstand als Diode.

von N'Abend (Gast)


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Danke für die vielen unterschiedlichen Rückmeldungen.

Ist wie immer der Klassiker: Der TO gibt zu wenige Informationen und 
alle spekulieren.

Also sind in der Tat 50 mAh pro Jahr kein Problem, die Akkugröße schon. 
Es sollen Fenster-/Türkontakte werden. Mittlerweile bin ich aber am 
schauen, ob ich das Gedöns nicht auf das Fensterbrett lege und nur 2 
dünne Litzen zum Fenster führe. Mal schauen, was der Baumarkt so zum 
Kaschieren anbietet. Und beim Staubwischen ist dann auch Vorsicht 
geboten.
Und in der Tat kann ich hier einen LDO bei den geringen 
Spannungsunterschieden nehmen und keinen Schaltregler.
Aber ich mache zur Zeit zum Glück ja nur "Brainstorming". Die Dioden 
sind auf jeden Fall vom Tisch.

von Standart (Gast)


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Samuel C. schrieb:
> Was spricht gegen einen Spannungsregler?

nach µC.net Forenlesart gilt folgender Standart (sic):
Wichtig ist hier, dass es kein Spannungsregler sein darf.
Denn das ist "übertriebener Schwachsinn" und außerdem "totaler Blödsinn 
den nur Erbesnzähler verzapfen" und die Dioden sind "Standart". Alle 
Herstller, die Spannungsregler herstellen sind "dumm" und "keiner kauft 
das".

Dabei wird gekonnt ignoriert, dass die Sache mit den Dioden in vielerlei 
Hinsicht Pfusch ist - so ist die Spannung am Ausgangns stark 
lastabhängig, kann bei niedrigen Strömen hochdriften und ist 
Temperaturabhängig.

von Harald W. (wilhelms)


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Standart schrieb:

> Dioden sind "Standart".

"Standarten" auch.
https://wortwuchs.net/standart-standard/

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