Abschaltung bei (kurzer) Unterspannung

[Nils R. (augur)]

Hi.

Ich habe mir zur Steuerung zweier Servernetzteile folgende Schaltung 
gebaut. Statt den LED geht das später auf Steuerpins des Netzteils. 
Diese sind aktiv wenn Spannung anliegt. Daher hängen die LED am 
invertierten Ausgang. Die 12V Spannung kommt vom Dauerausgang eines der 
Netzteile.


Ich betreibe das ganz häufig an einem Stromgenerator und möchte Daher 
Sicherheitsfunktionen einbauen:


- Sofortiger Reset des Flipflops bei unterschreiten einer Grenzspannung 
wie 11V. Dies sehr schnell um auch bei kurzen Schwankungen zu schalten
- Ich habe einen Reset beim Einschalten eingebaut, bin aber nicht sicher 
ob es Probleme mit der Schaltung gibt, wenn die Eingangspannung mal auf 
1V abfällt und wieder ansteigt. Das würde ich gerne auch absichern.


Ich habe schonmal nach Überwachungs ICs gegoogelt bin aber 
autodidaktisch dabei mir alles beizubringen. Daher etwas blank. 
Vielleicht hat jemand Tipps zu den beiden Punkten.

Oder das hier: 
https://www.elektronik-kompendium.de/sites/praxis/bausatz_spannungswaechter.htm


Viele Grüße
Nils

[Matthias S. (Firma: matzetronics) (mschoeldgen)]

Nils R. schrieb:
> Ich habe schonmal nach Überwachungs ICs gegoogelt

Die Dinger nennen sich z.B. 'Voltage Supervisor'. Sowas gibt es fertig, 
kann man sich aber auch mit einem Komparator und Spannungsreferenz für 
beliebige Schwellwerte selber bauen.
TL7770-12 von TI z.B. ist ein fertiges IC zur Überwachung von 12V Rails 
und triggert bei etwa 10,9V einen Fehler.
http://www.ti.com/product/TL7770-12

Wenn dein Flipflop allerdings von der zu überwachenden Spannung gespeist 
wird, solltest du es zumindest entkoppeln mit Diode und Reservoirelko, 
denn auch ein CMOS FF wird unter 3V nicht richtig funktionieren.
Um deine Resetschaltung bei kurzzeitigen Einbrüchen der Batriebsspannung 
zuverlässiger zu machen, kannst du eine Diode in Sperrichtung über den C 
legen. Diese wird den Kondensator entladen, wenn die +12V niedriger sind 
als das Potenzial am Reset Pin.

[MaWin (Gast)]

Nils R. schrieb:
> ch habe schonmal nach Überwachungs ICs gegoogelt

Das wäre wohl sinnvoll. Weil dein FlipFlop gar nicht bei genau 11V 
reagiert.

Überwachungs-IC für 12V kenne ich nur den TL7712.

Der kann auch gleich die Selbsthaltung, also das FlipFlop erledigen in 
dem er den Spannungsmesseingang bei Reset runterzieht.

+12V----+---------+----
        |         |
       10k +-------+
        |  |      R|
        +--|TL7712_|
        |  |      R|--+
        |  +-------+  |
        +------(------+
GND -----------+----

Um sein Einschaltverhalten  ob mit Taster oder von alleine, musst du mal 
experimentieren.

[Forist (Gast)]

MaWin schrieb:
> +12V----+---------+----
>         |         |
>        10k +-------+
>         |  |      R|
>         +--|TL7712_|
>         |  |      R|--+
>         |  +-------+  |
>         +------(------+
> GND -----------+----

Wäre es vielleicht möglich, dieses Kunstwerk in einen Schaltplan zu über 
setzen?

[Karl B. (gustav)]

Forist schrieb:
> Wäre es vielleicht möglich, dieses Kunstwerk in einen Schaltplan zu über
> setzen?

Hi,
im Pdf gibt's noch mehr Schaltungsbeispiele.

http://www.icpdf.com/TI_datasheet/TL7712_pdf_733346/TL7712_10.html#view

ciao
gustav

[Nils R. (augur)]

Matthias S. schrieb:

> Wenn dein Flipflop allerdings von der zu überwachenden Spannung gespeist
> wird, solltest du es zumindest entkoppeln mit Diode und Reservoirelko,
> denn auch ein CMOS FF wird unter 3V nicht richtig funktionieren.

Danke für die vielen Tipps, der 7712 scheint perfekt. Für die 
"Notfallversorgung" ist das so richtig und hast du eine Meinung zur 
notwendigen Größe des Elko?

Viele Grüße,
Nils

[MaWin (Gast)]

Nils R. schrieb:
> Für die "Notfallversorgung" ist das so richtig

Nein.

[Nils R. (augur)]

Wie müsste das denn aussehen, damit es funktioniert? Fehlt doch bestimmt 
was mit Widerständen.

[MaWin (Gast)]

Nils R. schrieb:
> Wie müsste das denn aussehen, damit es funktioniert? Fehlt doch
> bestimmt was mit Widerständen.

Da fehlt mehr. Mit einem üblichen FlipFlop (CD4013?) geht es als 
einzigem aktiven Bauelement gar nicht.

[Nils R. (augur)]

Das An- und Ausschalten geht doch. Der 7714 ist noch nicht da und ich 
hab versucht die Pufferversorgung zu ergänzen. Was stimmt mit dieser 
denn nicht?

[Matthias S. (Firma: matzetronics) (mschoeldgen)]

Nils R. schrieb:
> Was stimmt mit dieser
> denn nicht?

So ziemlich alles.
Der Reservoirelko soll die Versorgungsspannung puffern und nicht den 
Taster.

+12V
O------|>|---+----> Speisung FF
             |+
            ---
            ---
GND          |
O------------+---->

[Nop (Gast)]

Nils R. schrieb:
> Matthias S. schrieb:
>
>> entkoppeln mit Diode und Reservoirelko,
>> denn auch ein CMOS FF wird unter 3V nicht richtig funktionieren.
>
> "Notfallversorgung" ist das so richtig

Ich glaube, Du hast das mit der "Entkopplung" mißverstanden. Das ist 
nicht so gemeint, daß man DC entkoppeln soll, sondern daß man mögliche 
Spannungsfluktuationen vom Rest der Schaltung entkoppeln soll. Das macht 
man, indem man die Spannung mit dem Entkopplungselko stützt und nicht 
blockt.

Die Diode ist dafür gedacht, daß Deine Schaltung mit ihren Kondensatoren 
nicht den Rest der Schaltung speist, wenn die Spannung wegbricht, 
deswegen soll die tatsächlich in Reihe zu 12V kommen.

Wozu ist eigentlich der 1µF unten links gedacht?

Und den anderen 1µF über den Taster kurzzuschließen ist auch nicht die 
beste Idee. Für sowas sieht man einen definierten Entlade-Widerstand 
vor. Nicht nur mag der Kondensator das nicht unbedingt, sondern Deine 
Taster-Kontakte mögen es auch nicht.

[Nils R. (augur)]

Matthias S. schrieb:

> So ziemlich alles.
> Der Reservoirelko soll die Versorgungsspannung puffern und nicht den
> Taster.

Ah, ok. Jetzt habe ich das verstanden. Logisch. Müsste ich dort noch 
einen harten Cutoff vorsehen, die Spannung ght ja auch langsam runter? 
Obwohl ein 7712 ja bei normaler Spannung automatisch den Reset auslösen 
müsste.

Der 1uf Kodensator unten links am Reset des flipflop soll einen 
definierten Anfangszustand herstellen, dass einmal beim Anschalten des 
Flipflop auf einen definierten Zustand geht.

Bei dem Schalter mit dem Kondensator diente dieser zur einfachen 
entprellung. Ich habe im Datensheet vom 4013 aber einen anderen IC 
gesehen, welcher das direkt macht. Das würde ich auch noch ersetzen.