Hallo, ich suche für eine Unterspannungsabschaltung für 2 NiMH-Zellen einen möglichst sparsamen OP. Der OP soll im normalen Betrieb eine Last mit ca. 0,3 mA treiben und mit 3,3 V betrieben werden können. Der Innenwiderstand sollte möglichst gering sein. Ich habe bisher nur mit einem LM324 hantiert, aber der genehmigt sich laut Datenblatt selbst ca. 1 mA. Kann mir jemand einen passenden OP empfehlen? Hintergrund: Ich habe in einem Thermometer einen Step-Up-Regler nachgerüstet, der die Versorgungsspannung konstant auf 3,3 V hält, damit das Display einen konstanten Kontrast hat und die Empfangsempfindlichkeit für das Außenthermometer sicher funktioniert. Dieser Regler lutscht Primärzellen bis 0,3x V aus. Da ich das Gerät mit zwei NiMH-Zellen betreiben möchte, muss eine Unterspannungsabschaltung dafür her. Schaltungen, die ich dazu bisher gefunden habe, haben alle einen relativ hohen Eigenverbrauch und auch noch einen relativ hohen Verbrauch, wenn das Unterspannungslevel erreicht ist. Meine Idee ist, den OP mit der Ausgangsspannung des Stepupreglers zu versorgen, wodurch die Schaltung extrem einfach wird, sehr hochohmig im ausgeschalteten Zustand und eine Hysterese gegeben ist. So soll das aussehen: https://up.picr.de/36289401ut.png
Gibts ab 1,7V bis max 5.5V. https://www.maximintegrated.com/en/products/analog/amplifiers/MAX954.html
MCP6041, Eigenstromaufnahme ca. 600nA bzw. 0,6uA. Versorgungsspannung max. 6V. https://www.dexsilicium.com/Microchip_MCP6041.pdf Für die Erzeugung der Referenzspannung fehlt noch ein Widerstand am -Eingang des OPV. Für solche Zwecke nehme ich übrigens eine grüne LED mit einem Vorwiderstand der ca. 5uA . 10uA durch die LED fließen lässt. https://up.picr.de/36289401ut.png
:
Bearbeitet durch User
> eine grüne LED Was ist an einer gruenen besser als an einer "klassischen" roten LED mit 1.6 V Flusspannung?
schlaubi schrieb: > Was ist an einer gruenen besser als an einer "klassischen" roten LED mit > 1.6 V Flusspannung? Was ist an einer roten besser als an einer grünen LED? Ich habe grüne LEDs die mit 5uA sichtbar leuchten und ca. 2V Uf haben. Rote in der Art habe ich nicht.
> Ich habe grüne LEDs die mit 5uA sichtbar leuchten und ca. 2V Uf haben. > Rote in der Art habe ich nicht. Ach daher. Ich hatte auf eine besondere Bewandtnis gehofft. Wie niedrigerer TK o.ae. Ich habe rote LEDs die mit 5uA sichtbar leuchten und ca. 1.6 V Uf haben. Grüne in der Art nehme ich dafuer nicht. :-)
Der MAX954 sieht gut aus. Wenn ich das richtig sehe, dann geht der Eingang nur bis Udd-1,6V. Ich müsste also einen Spannungsteiler einbauen. Wie ich aber gerade sehe, hat meine Schaltung ohnehin einen schweren Gedankenfehler. Es gibt keinen Weg, über den der Laststrom vom Eingang zum Stepupregler fließen kann. Da müsste ich also noch zwei Transistoren zwischenschalten und dann wird die anfangs so simpel gedachte Schaltung ganz schön fett. > MCP6041, Eigenstromaufnahme ca. 600nA bzw. 0,6uA. > Versorgungsspannung max. 6V. > > https://www.dexsilicium.com/Microchip_MCP6041.pdf Das Teil arbeitet "leider" noch mit 1,6 V Versorgungsspannung, sodass meine Schaltung keine Hysterese mehr hätte. > Für die Erzeugung der Referenzspannung fehlt noch ein Widerstand am Autsch! Danke. > -Eingang des OPV. Für solche Zwecke nehme ich übrigens eine grüne LED > mit einem Vorwiderstand der ca. 5uA . 10uA durch die LED fließen lässt. > > https://up.picr.de/36289401ut.png
> Kann mir jemand einen passenden OP empfehlen? Hm..kuckst du mal LMC7111 Fuer 2.7 bis 10V spezifiziert. 25uA R2R In/Out (aber natuerlich kucken ob Spannung dann reicht) GBW ist aber nur 50khz. Ich glaub lahmer geht nicht mehr. :-) Olaf
Du brauchst auch noch eine Referenzspannung, gegen die du vergleichen kannst, das machen deine 3 Dioden nicht durch die müsste ein Strom fliessen und unter 1mA ist kaum was zu holen, und willst einen Komparator und keinen OpAmp. Es gibt haufenweise. Interessant ist, was deren Ausgang tut, wenn die Spannung unter ihre Mindestspannung sinkt. Man sollte also nur solche nutzen, die zumindest mit 1.2V noch funktionieren. Das schaffen ICL7665, MCP65R41 und TPS3700 und TLV3011 und MAX931 nicht weil ihre eigene Referenz zu hoch ist. TS881 hat keine Referenz und kann das, mit 210nA und 0.85V. Bleibt die Frage, was man als Referenz nutzt.
LMC7111 sollte auch gehen. MAX752 hätte den Vorteil, dass er eine Referenzspannung mitbringt, welche ich mit Dioden wahrscheinlich nicht annähernd so genau einstellen könnte. Mit dem MAX752 sähe das dann so aus: https://up.picr.de/36290334hy.png Für eine bessere Hysterese wäre vielleicht noch eine Mitkopplung zwischen 3,3 V und OP+ gut. 470 k stelle ich mir da so vor. Ansonsten könnte das Teil im Grenzbereich anfangen zu schwingen.
MaWin schrieb: > Du brauchst auch noch eine Referenzspannung, gegen die du vergleichen > kannst, das machen deine 3 Dioden nicht durch die müsste ein Strom > fliessen... Genau;-) Mark T. schrieb: >> Für die Erzeugung der Referenzspannung fehlt noch ein Widerstand am > > Autsch! Danke. MaWin schrieb: > ...und unter 1mA ist kaum was zu holen.. Doch, mit der Led oder auch anderen Lösungen reichen einige uA. Für die Anforderung des TO reicht die Genauigkeit vollkommen aus. Mark T. schrieb: >> MCP6041, Eigenstromaufnahme ca. 600nA bzw. 0,6uA. >> Versorgungsspannung max. 6V. >> >> https://www.dexsilicium.com/Microchip_MCP6041.pdf > > Das Teil arbeitet "leider" noch mit 1,6 V Versorgungsspannung, sodass > meine Schaltung keine Hysterese mehr hätte. Wieso leider? Und, er arbeitet auch noch mit 1,4V Versorgungsspannung. Er ist zudem ein R2R...Input und Output. Eine Hysterese hat deine Schaltung nicht, dazu fehlen Widerstände in der Schaltung. Erreicht deine Akkuspannung die „Referenzspannung“ kann der Ausgang „flattern“. schlaubi schrieb: > Ich habe rote LEDs die mit 5uA sichtbar leuchten und ca. 1.6 V Uf haben. Die wäre für den TO sogar besser weil er um die 2 Volt herum schalten muss. Eine Möglichkeit den Wert abzugleichen sollte der TO noch vorsehen. Die Schaltung ist daher noch um einiges zu verbessern. > Grüne in der Art nehme ich dafuer nicht. Warum nicht? Kommt immer auf den Anwendungszweck an.
:
Bearbeitet durch User
MaWin schrieb: > Du brauchst auch noch eine Referenzspannung, gegen die du vergleichen > kannst, das machen deine 3 Dioden nicht durch die müsste ein Strom > fliessen und unter 1mA ist kaum was zu holen, und willst einen > Komparator und keinen OpAmp. Der MAX752 bringt integriert 1,2 V Referenzspannung mit. > Es gibt haufenweise. Interessant ist, was deren Ausgang tut, wenn die > Spannung unter ihre Mindestspannung sinkt. Man sollte also nur solche > nutzen, die zumindest mit 1.2V noch funktionieren. Meine erste Idee hinter der Sache war, dass wenn ich den OpAmp, bzw. Komperator mit der Ausgangsspannung versorge, dann würde dieser beim unterschreiten des Schwellwertes nicht mehr arbeiten und würde sich selbst die Versorgung abschneiden. Das hätte den Vorteil, dass die Akkus nach dem Abschalten nur noch minimal entladen werden würden, sodass man möglichst viel Zeit hat, diese zu wechseln. Bei meiner letzten Version habe ich aber den Spannungsteiler am Eingang zu niederohmig gemacht: https://up.picr.de/36290334hy.png
Mark T. schrieb: > Das hätte den Vorteil, dass die Akkus > nach dem Abschalten nur noch minimal entladen werden würden, sodass man > möglichst viel Zeit hat, diese zu wechseln. Bei einer Stromaufnahme im uA-Bereich spielt es keine Rolle ob der Akku selbst erst nach einigen Tagen gewechselt wird.
So mit OPVs haette ich das wohl auch vor 20 Jahren gebaut. Heute koennte man den ganzen analogen Kram auch lassen, und das ganze mit einem sparsamen Controller tun, der ueberwiegend schlaeft, und alle Minute mal auf den Akku guckt. In der Millisekunde die er zum Messen braucht, zieht er bei 3V und internem 32 kHz Takt etwa 5 uA. Beim Schlafen braucht er eigentlich (fast) nichts. Geeigneter Kandidat waere ein z.B. ein PIC 12F683. Der braucht leider eine externe Referenz, die man aus einem IO-Pin versorgen sollte. So kann man sie abschalten wenn man sie nicht braucht. Sicher gibt es da auch bessere Kandidaten mit interner Referenz. Vorteil: Ist ein Standardteil was fast nichts kostet. Nebenbei koennte er auch die Ladung des Akkus steuern.
schlaubi schrieb: > So mit OPVs haette ich das wohl auch vor 20 Jahren gebaut. > > Heute koennte man den ganzen analogen Kram auch lassen, und das > ganze mit einem sparsamen Controller tun... Könnte man, aber es muss nicht alles mit einem uC gelöst werden. Das Problem des TO würde ich analog lösen. Der Eigenstromverbrauch ist irrelevant, weil auch gering. Der Aufwand ist ebenfalls gering. Zudem ist die Schaltung zuverlässig.
Nicht ganz so sparsam, aber leichter erhältlich: 9.7.19: Low-Power-OPAMP MCP6004: http://www.elektronik-labor.de/Labortagebuch/Tagebuch0719.html#opv
Mark T. schrieb: > Meine erste Idee hinter der Sache war, dass wenn ich den OpAmp, bzw. > Komperator mit der Ausgangsspannung versorge, dann würde dieser beim > unterschreiten des Schwellwertes nicht mehr arbeiten und würde sich > selbst die Versorgung abschneiden Nun, das wird nicht sicher funktionieren. Wenn das Teil (irgendein IC mit unbekanntem Innenleben) sich selbst abschaltet, sinkt dessen Versorgungsspannung und durchläuft einen Bereich, in dem das Bauteilverhalten nicht spezifiziert ist. Da kann er durchaus wieder einschalten, z.B. weil der Komparator nicht mehr schaltet wie es die Eingänge vorgeben sondern wie es interne Zwischenstufen dank Bauelementtoleranz bewirken. Auf die Art bleibt die Schaltung bei dieser nicht-Funktions-Spannung hängen und saugt trotzdem den Akku leer. Ein uC mit brown out detection würde wohl gehen. Oder MCP9062, auf Akkuseite immer versorgt, braucht 100nA, geht von 0.9 bis 5.5V und hat 0.2V Referenz.
Dass der OpAmp beim Verlust der Versorgungsspannung in einen undefinierten Zustand fällt und dass es dann Glücksache ist, ob die Schaltung funktioniert oder nicht, ist mir inzwischen auch als Nachteil klar geworden. Man könnte so eine Schaltung ausprobieren, aber dafür ist mir das dann auch zu aufwändig. Wie du den MCP9062 beschreibst, klingt interessant, aber unter der Bezeichnung finde ich nichts. Ich habe auch nach MCP6062 geguckt, aber der entspricht nicht deiner Beschreibung. Ich habe mir nun den Komparator MIC841 bei Microchip rausgepult. http://www.microchip.com/wwwproducts/MIC841 Der Läuft noch mit 1,5 V, hat eine fixe Referenzspannung von 1,25 V, Iq = 1,5 uA, und liefert bis zu 500 uA. Mit dem Teil brauche ich nur 3 Widerstände, ggf. ein Poti und wäre fertig. Nachteile: gibt's nur als SMD und ist schlecht zu bekommen. Also weitersuchen... Die anderen Vorschläge hier habe ich mir auch angesehen, aber die fallen fast alle weg, weil die entweder eine zu große Versorgungsspannung benötigen, zu viel Stromaufnahme haben. Trotzdem Danke dafür. Der MCP6041 müsste gehen, und scheint im Moment die beste verfügbare Variante zu sein.
:
Bearbeitet durch User
MaWin schrieb: > Mark T. schrieb: > aber unter der Bezeichnung finde ich nichts > > Oh, sorry, MAX6092. Nochmal sorry 9062.
MaWin schrieb: > MaWin schrieb: >> Mark T. schrieb: >> aber unter der Bezeichnung finde ich nichts >> >> Oh, sorry, MAX6092. > > Nochmal sorry 9062. Ah, Danke. Der ist extrem. Hast du absichtlich den MAX9062 mit OpenDrain vorgeschlagen, um dann einen PNP-Transistor dahinter zu hängen? Der 9064 hätte einen Push-Pull-Ausgang. Die Verfügbarkeit ist bei beiden nicht so gut :) Vielleicht ist es in dem Fall besser, das Ganze diskret aufzubauen. Es muss ja keine große Genauigkeit erreicht werden und über die höhere Ausgangsspannung kann ich relativ leicht eine Hysterese erzeugen. So könnte es meiner Meinung nach funktionieren: https://up.picr.de/36299239sa.png Die Widerstandswerte habe ich nicht richtig berechnet, sondern nur geschätzt. BC516 und BC517 müsste ich in der Grabbelkiste haben. Eingeschaltet müsste die Schaltung rund 2 uA und ausgeschaltet 1 uA aufnehmen.
Mark T. schrieb: > Hast du absichtlich den MAX9062 mit OpenDrain vorgeschlagen, um dann > einen PNP-Transistor dahinter zu hängen? Der 9064 hätte einen > Push-Pull-Ausgang. Ich kenne deinen step up nicht und dessen Enable-Polarität, viele mögen open drain. > Die Verfügbarkeit ist bei beiden nicht so gut :) Digikey. Mark T. schrieb: > Eingeschaltet müsste die Schaltung rund 2 uA und ausgeschaltet 1 uA > aufnehmen. Bei so niedrigen Strömen gelten die üblichen Werte nicht mehr, 0.7V UBE, manche Transistoren lassen gesperrt 1uA durch. Meiner Meinung nach reicht aber, egal welche Enable-Polarität, 1 Transistor, halt PNP oder NPN, aus, kein Darlington.
MaWin schrieb: > Mark T. schrieb: >> Hast du absichtlich den MAX9062 mit OpenDrain vorgeschlagen, um dann >> einen PNP-Transistor dahinter zu hängen? Der 9064 hätte einen >> Push-Pull-Ausgang. > > Ich kenne deinen step up nicht und dessen Enable-Polarität, viele mögen > open drain. Ich habe eine komplette Schaltung bei ebay gekauft. Da ist ein ME2108 drauf. Ob der einen Enable-Eingang hat, weiß ich nicht. Nur den Regler zu deaktivieren, bringt mMn. nicht, denn dann würden die Akkus weiterhin entladen. https://www.ebay.de/itm/Mini-Arduino-DC-DC-Voltage-Converter-0-8-3-3V-to-3-3V-Step-up-Power-AIP-/142642036473 https://datasheet.lcsc.com/szlcsc/Nanjing-Micro-One-Elec-ME2108A50M3G_C14839.pdf > >> Die Verfügbarkeit ist bei beiden nicht so gut :) > > Digikey. Ja, schon, aber das ist nur für aktivere Bastler interessant, denn sonst wird es ziemlich teuer. > > Mark T. schrieb: >> Eingeschaltet müsste die Schaltung rund 2 uA und ausgeschaltet 1 uA >> aufnehmen. > > Bei so niedrigen Strömen gelten die üblichen Werte nicht mehr, 0.7V UBE, > manche Transistoren lassen gesperrt 1uA durch. Meiner Meinung nach > reicht aber, egal welche Enable-Polarität, 1 Transistor, halt PNP oder > NPN, aus, kein Darlington. Je größer die Verstärkung, desto hochohmiger und effizienter könnte man es machen, war mein Gedanke dahinter. BC337 und BC327 hätte ich hier.
Thread beobachten
Seitenaufteilung abschalten
Bitte melde dich an um einen Beitrag zu schreiben. Anmeldung ist kostenlos und dauert nur eine Minute.
Bestehender Account
Schon ein Account bei Google/GoogleMail? Keine Anmeldung erforderlich!
Mit Google-Account einloggen
Mit Google-Account einloggen
Noch kein Account? Hier anmelden.