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Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Gibt es so ein Bauteil


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Autor: Fabian (Gast)
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Ich habe folgendes Problem. Ich habe einen Raspberry Pi in einer Anlage, 
die regelmäßig vom Strom getrennt sein wird. Um Schäden am Pi zu 
vermeiden, habe ich eine Powerbank USV davor geschaltet. Der Pi erkennt 
automatisch ob die Netzspannung ausfällt und fährt sich herunter.

Das Problem ist, dass der Pi nach dem herunterfahren ja nicht 
ausgeschaltet ist bis man manuell den Stecker zieht. So lange entläd 
sich natürlich auch die Powerbank.

Ich hatte jetzt überlegt zwischen usv und Pi ein FlipFlop zu bauen. Wenn 
der Netzstrom angeht, geht dann zwangsläufig auch der Pi an. Wenn der 
Netzstrom aus geht wird das der Schaltkontakt gehalten. Der FlipFlop 
sollte dann über einen externen Button wieder zurückgesetzt werden. So 
die Theorie.

Das Problem ist jetzt aber, dass beim Ausschalten der Netzspannung auch 
der FlipFlop stromlos wird und somit seinen Haltezustand verliert. Somit 
habe ich die geplante usv wieder ausgehebelt. Und an der 
Spannungsversorgung der usv das FlipFlop anzuschließen funktioniert auch 
nicht, da dieses dann wieder konstant die Powerbank entlädt.

Gibt es also ein Bauteil, welches im Grunde funktioniert wie ein 
Flipflop nur ohne Versorgungsspannung? Also quasi wie ein normaler 
Schalter nur eben elektrisch?

Ich hoffe ich hab mich einigermaßen verständlicherweise ausgedrückt. 
Sollte dem nicht so sein bitte ich einfach nachzufragen.

Schon Mal danke im Voraus.

Autor: Sebastian R. (sebastian_r569)
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Das einzige, das ohne Strom einen Schaltzustand hält, wäre ein 
bistabiles Relais.

Das hat jeweils eine Spule zum Setzen und Rücksetzen des Schaltkontaktes 
und hält auch stromlos diesen Zustand.

Autor: Fabian (Gast)
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Wahnsinn vielen Dank. Genau sowas hab ich gesucht. Man weiß ja gar nicht 
wo nach man suchen muss wen man nicht Mal ob es sowas gibt.
Vielen Dank.

Autor: Dieter (Gast)
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Das wäre nicht so kostengünstig, aber vielleicht auch eine Alternative:
Joy-it StromPi 3 USV-Shield Passend für: Raspberry Pi, Banana Pi, 
Arduino, Cubieboard
Günstiger wäre der StromPi 2.

Autor: MaWin (Gast)
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Fabian schrieb:
> Gibt es also ein Bauteil, welches im Grunde funktioniert wie ein
> Flipflop nur ohne Versorgungsspannung?

Du suchst was anderes.

Versorgungsspannung hast du ja, aus der Power Bank.

Erstens: Viele Power Banks schalten sich ab, wenn der Strombedarf zu 
niedrig wird (z.B. unter 5mA).
Der rPi könnte sich selbst schlafen legen und unter diese Stromaufnahe 
kommen Dann schaltet die PowerBank ab und erst wieder ein, wenn jemand 
ihr Knöpfchen drückt, egal ob die Netzspannung inzwischen wieder kommt 
oder nicht.
Das Verhalten willst du auch nicht, du willst wohl, daß der rPi wieder 
startet, wenn die Netzspannung wieder da ist. Man müsste also das 
Knöpfchen drücken simulieren bei wieder kommender Netzspannung. Und auch 
das würde nur funktionieren, wenn die Power Bank mit dieser 
Mindestlastabschaltung ausgestattet ist.

Also besser eine andere Lösung:

Wenn die Netzspannung weg geht, bekommt dein rPi das derzeit ja mit, 
über welche Leitung auch immer.
Nun fährt er sich herunter, dann kann nach einiger Zeit auch von der 
Power Bank abgeklemmt werden. Das ist eine ZEITVERZÖHRUNG.
Wenn nun die Netzspannung wieder kommt, sollte man auch etwas warten 
(ZEITVERZÖGERUNG, könnte ja instabiles Netz sein) und dann die PowerBank 
und damit den rPi einschalten.

Allerdings dient für die erste Zeitverzögerung, zum Abschalten, die 
Power Bank als Spannungsquelle und für die zweite Zeitverzögerung, zum 
Einschalten, die Netzspannung als Spannungsquelle.

Die erste Zeitverzögerung schaltet die Power Bank aus, wie auch immer 
das bei deinem Modell erfolgt, Knöpchen drücken oder Last abschalten. 
Die zweite Zeitverzögerug schaltet die Power Bank ein, wie auch immer 
das bei dir dann erfolgt, Last anklemmen oder Knöpchen drücken.

Es gibt fertige Zeitverzögerungen für 230V~, aber die sind für 
Hutschienenmontage teuer und klobig, oder klein und doof, für 
Lüfter-Nachlaufsteuerungen. Wenn man sowieso Gleichspannung aus 
Sekundärseite schalten will, tut es ein Optokoppler oder PhotoMOS 
Relais, und wenn man primärseitig eine Zeitverzögerung haben will, muss 
man sie aus der Netzspannung versorgen, also per Kondensatornetzteil. Da 
wäre eine fertige Lüfter-Nachlaufsteuerung nicht grösser, nur schaltet 
sie eventuell bei der kleinen Last eines Optokopplers oder PhotoMOS 
nicht durch, und müsste eine extra Belastung bekommen (Widerstand, wird 
warm, macht die Sache nicht kleiner). Eine optimale Lösung wäre also 
wohl ein zweites kleines Netzteil wie HLK-PM01 und ein konventionelles 
MonoFlop als Zeitverzögerung.

Bleibt das Aschalten wenn die Netzspannung weg ist. Hier nutzt man die 
Spannnug der Power Bank als Versorgung und das Signal über das schon 
jetzt der rPi erfährt daß die Netzspannung weg bleibt, ebenfalls ein 
konventionelles MonoFlop wie CD4096, und schaltet entweder die 
Stromversorgung des rPi per MOSFET ab, oder die Power Bank per 
Simulierung des Knöpfchen-Drückens.

Die Schaltung ist nur nötig, wenn du es nicht hinbekommst, die 
Stromaufnahme des rPi nach shutdown unter die Abschalt-Stromaufnahme der 
Power Bank zu senken, oder die Power Bank so ein Feature nicht hat.

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