Hallo zum Freitag,
ich möchte gerne an einem GPS Modul die "Hot Start" Funktion verwenden.
Jedoch nur für ca. 30 min nachdem die Hauptspannung abgeschalten wurde.
Bei mehr als 30 min macht es wahrscheinlich keinen Sinn mehr, da die
Position aller Beteiligten zu sehr geändert wäre. Deshalb nur für 30
min.
Das Modul kann von 1,6 - 3,3V Pufferspannung verarbeitung und benötigt
105 uA(mikro Ampere).
Wäre hier eine Lösung mit einem GoldCap denkbar bzw. anderem
Kondensator?
Wie müsste die Schaltung aussehen? Zum Laden über eine Diode ist klar,
aber wie sieht der Ladewiderstand aus und der Entladewiderstand? Wie ist
es um die Lebensdauer der Kondensatoren beschaffen? Man liest gerne ca.
1000 Stunden?
Danke für Hinweise und Tips.
Peter schrieb:> Man liest gerne ca.> 1000 Stunden?
Wäre dem so, dann müssten tausende von Geräten schnell an Amnesie
leiden, da die Dinger auch in Jalousiecontrollern oder Timern puffern.
Das klappt schon mit Ultra-, Gold-, oder Supercaps, Name je nach
Hersteller. In meinem Selbstbau GPS lädt der 5,5V/0,47F Cap über Diode
und einen 220 Ohm Widerstand in Reihe. Im Entladekreis keine weiteren
Bauteile.
Peter schrieb:> Das Modul kann von 1,6 - 3,3V Pufferspannung verarbeitung und benötigt> 105 uA(mikro Ampere).
Also brauchst du 0.12F für 30 min von 3.3V auf 1.6V. Lädst du jedoch von
3.3V über eine 1N4148 Diode auf 2.7V auf, eher 0.25F
> Wäre hier eine Lösung mit einem GoldCap denkbar
Ja.
> Wie müsste die Schaltung aussehen?
1
3.3V--|>|--+--Vstandby
2
|
3
0.25F
4
|
5
GND--------+--
Zum Laden über eine Diode ist klar,
> aber wie sieht der Ladewiderstand aus und der Entladewiderstand? Wie ist> es um die Lebensdauer der Kondensatoren beschaffen? Man liest gerne ca.> 1000 Stunden?
Nein, das nur bei höchster aufgestempelter Temperatur, meist 85Grad.
Alle 10 Grad weniger x 2, bei 25 also eher 7 Jahre, länger als Akkus.
Peter schrieb:> Ein Ladewiderstand wird nicht zwingend benötigt?
Schau dazu ins Datenblatt des Kondensators. Da gibt es nämlich je nach
Modell erhebliche Unterschiede.
Die in meiner Bastelkiste haben schon einen recht hohen Innenwiderstand,
so dass ohnehin weniger als 20mA fließen, dennoch schreibt der
Hersteller, dass sowohl der Ladestrom als auch der Entladestrom extern
auf noch weniger begrenzt werden muss. (Das sind allerdings steinalte
Teile)
Der hat typisch 12Ω Innenwiderstand, was bei 2,7V etwa 0,2A Ladestrom
(Peak) bewirkt.
Wie viel Strom er verträgt, steht da nicht. Vielleicht ist der Parameter
egal. Andererseits kann es wohl nicht schaden, einen 100Ω
(Angst-)Widerstand in Reihe zu schalten. Vielleicht verbessert das sogar
die Lebensdauer des Bauteil.
Auf jeden Fall hilft so ein Widerstand den Deppen, nichts kaputt zu
machen, wenn man die Platine beim Basteln auf etwas metallisches legt.
Peter schrieb:> Super! Dann also Diode und 100 Ohm zum laden und entladen direkt> an den> V_BACKUP ohne Widerstand.
Ich hatte das so gemeint:
1
VDD o---|>|---+----o Verbraucher
2
|
3
|~|
4
|_|
5
|
6
===
7
|
8
GND
Pass bei der Diode auf, dass sie einen geringen Reverse Current hat,
sonst entlädt sich der Kondensator in die falschen Schaltungsteile.
1N4148 wäre meine Wahl.
Hmm, ist das denn ein Druckfehler im Datenblatt? Wörtlich dürfte man ja
bei dem markierten Cap nur einen maximalen Strom von 0,15mA (!)
anwenden. Die Spalte ist in mA dimensioniert und unten steht 0.15, was
im Englischen ja ein Dezimalpunkt ist.
Ich benutze so einen 0,47F/5,5V auch in einer kleinen Taschenlampe und
ziehe da doch deutlich mehr raus - bisher ohne Folgen.
Matthias S. schrieb:> Wörtlich dürfte man ja bei dem markierten Cap nur einen> maximalen Strom von 0,15mA anwenden.
Ach, ich bin so blind! Da steht ja doch ein "Maximum Current". Die
scheinen wirklich 0,15mA zu meinen. Das ist bei meinen Uralt-Goldcaps
ganz ähnlich, da war der Wert knapp unter 1mA.
Also dann doch besser so bauen:
1
22kΩ
2
VDD o---|>|---[===]---+----o Verbraucher
3
|
4
|~| 100Ω (optionaler Angstwiderstand)
5
|_|
6
|
7
===
8
|
9
GND
Matthias S. schrieb:> Ich benutze so einen 0,47F/5,5V auch in einer kleinen Taschenlampe und> ziehe da doch deutlich mehr raus - bisher ohne Folgen.
Ist vermutlich eine Frage der Lebensdauer. Vielleicht hält er dann nur
noch 100 Stunden, das merkst du bei einer Taschenlampe erst lange
nachdem die Garantie abgelaufen ist.
Peter schrieb:> Man liest gerne ca. 1000 Stunden?
Dazu muss man auch die Betriebsbedingungen lesen.
Es ist nicht egal, ob der Kondensator bei 20°C oder bei 105°C betrieben
wird.
Matthias S. schrieb:> Hmm, ist das denn ein Druckfehler im Datenblatt?
Das ist der maximale Strom, bei dem der Kondensator als Backup für 30
Minuten ausreicht.
Bei 0.1F und 0.15mA komme ich auf eine Spannungsdifferenz von 2,7V nach
30 Minuten.
Stefanus F. schrieb:> Ach, ich bin so blind! Da steht ja doch ein "Maximum Current". Die> scheinen wirklich 0,15mA zu meinen. Das ist bei meinen Uralt-Goldcaps> ganz ähnlich, da war der Wert knapp unter 1mA.
Falls höhere Ströme erforderlich sind, muss man zu einem moderneren Typ
greifen, wie sie heutzutage häufig unter der Bezeichnung SuperCap
verkauft werden und dort ein bisschen auf den ESR achten. Da gibt es
welche, für die als Dauerstrom einige Ampere angegeben sind (z.B.DGH
Serie von Illinois Capacitor).
https://www.digikey.de/products/de/capacitors/electric-double-layer-capacitors-edlc-supercapacitors/61
Peter schrieb:> Ein Ladewiderstand wird nicht zwingend benötigt?
Nein, die üblichen GoldCaps sind so hochohmig, daß sie den Srom selbst
begrenzen. Ultracaps sind niederohmiger und würden die Spannungsquqlle
in die Knie zwingen, bzw. die Diode himmeln. Aber ein Widerstand schadet
auch nicht, verlängert nur die Ladezeit (die man ja meist üppig hat).
Ich meinte nicht den markierten im Datenblatt sondern den zweiten von
oben. Würde aber auch meinen dass die Stromangabe der maximale
Entladestrom ist. Mein Verbraucher benötig 0,105 mA
Peter schrieb:> Würde aber auch meinen dass die Stromangabe der maximale> Entladestrom ist.
M.W. gilt das für beide Richtungen, also Laden und Entladen. Diese
Kondensatoren haben sehr feine Strukturen und die nehmen, so ich mal
gelesen, Schaden, wenn man sie zu sehr quält.
Aber mit deinen 105µA bist du auf der sicheren Seite, beim Laden den
Strom eben auf 200µA begrenzen.
