Hallo, ich möchte gerne meine Spannungsversorgung von 3,3 V kontrollieren. Ich möchte sozusagen sicher gehen, dass ich erkenne, dass meine Versorgungspannung von 3,3 V nicht mehr vorhanden ist und mein System deshalb einen sicheren Endzustand einleitet soll. Ich möchte es nicht mit einem ADC am Mikrokontroller machen um mehr Verständnis für Schaltungen zu bekommen und mich damit auseinander zu setzen (als kleines Projekt). Deshalb habe ich nach einer Schaltung dafür gesucht und fand in einem älteren Beitrag von hier, dass man dies mit einem Komparator lösen kann. Ich möchte also mit einem Komparator mit Hysterese arbeiten, der mir kein Signal mehr schickt, wenn meine Spannung nicht mehr groß genug ist. Anbei schicke ich ein Schaltplan wie ich mir das ganze vorgestellt habe. Ich würde mich freuen, wenn jemand mal darüber schauen kann und mir vielleicht ein paar Tipps zu geben oder Anmerkungen zu machen, ob dies so überhaupt so möglich ist. Die Kondensatoren sollen die Referenzspannung aufrechterhalten und dafür sorgen, dass es auch möglich ist den Spannungsabfall zu erkennen und noch ein Signal zu senden. Mir fällt es schwer abzuschätzen wie groß der Kondensator sein muss damit dies funktioniert oder ob ein Kondensator überhaupt Sinnvoll ist. Vielleicht hat jemand schon mal etwas ähnliches gemacht und kann mir auch einen Komparator empfehlen. Viele liebe Grüße, Karl
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Wie die Schaltung wohl melden soll, das ihre Bertiebsspannung fehlt, wenn ihr die Betriebsspannung fehlt... ;) Normal kommt sowas entweder als Vorwarnung an den Eingang des CPU-Spannungsreglers, und zwar bevor der Elko leer wird, damit der Proz noch was wegspeichern kann, oder eben als Reset an die Proz-Spannung, damit er keinen Mist macht, wenn die Spannung sackt. In beiden Fällen braucht man eine Referenz, die stabil bleibt, im letzten Fall gibt's Dreibeiner, die ganz autark alles schon drin haben.
Hallo Jens danke für deine schnelle Antwort :) Jens M. schrieb: > Wie die Schaltung wohl melden soll, das ihre Bertiebsspannung fehlt, > wenn ihr die Betriebsspannung fehlt... ;) Ja, dies ist mir auch aufgefallen. Kann ich das nicht mit einem Kondensator zumindestens für einen kleinen Zeitraum abfangen? Es geht mir nur um ein Erkennungssignal. Ich habe einen extra Akku vorgesehen, der dann dem mC und den anderen Komponenten den nötigen Saft geben soll um den Endzustand einzuleiten und zu erreichen. Jens M. schrieb: > Normal kommt sowas entweder als Vorwarnung an den Eingang des > CPU-Spannungsreglers, und zwar bevor der Elko leer wird, damit der Proz > noch was wegspeichern kann, oder eben als Reset an die Proz-Spannung, > damit er keinen Mist macht, wenn die Spannung sackt. > In beiden Fällen braucht man eine Referenz, die stabil bleibt, im > letzten Fall gibt's Dreibeiner, die ganz autark alles schon drin haben. Wie bekomme ich eine solche Refrenz die stabil bleibt? Ich schaue mal, was ich unter dem Begriff Dreibeiner finde kenne den noch nicht.
Kalro M. schrieb: > ich möchte gerne meine Spannungsversorgung von 3,3 V kontrollieren. Die meisten modernen µC habe sowas bereits als BOD (brown out detect) integriert, mitunter auch als BOR (brown out reset). Es ist übrigens besser das mit der Spannung VOR dem 3,3V Regler zu machen, dann hat man nämlich mehr Zeit übrig. Außerdem reagiert dann das System nicht so schnell auf eventuell vorhandene Lastsprünge, z.B. weil man LEDs schaltet. Aus diesem Grund (Lastsprünge) sollte man die Referenz Spannung "fest" legen und nicht einfach Betriebsspannung benutzen.
Kalro M. schrieb: > Kann ich das nicht mit einem > Kondensator zumindestens für einen kleinen Zeitraum abfangen? Deswegen macht man das normal an dem großen Elko vor dem Spannungsregler. Der hat genug Reserve für ein paar hundert ms, und wenn der unter seine Nennspannung fällt, heißt es alle Mann in die Boote. Bei dir kommt das Signal erst, wenn die 3,3V schon sterben, da ist nicht mehr viel zu machen außer einem Reset. Also, die Detektorschaltung läuft schon mit 3,3V, aber sie misst eben vorne am Elko die 12V oder was immer dein Netzteil ausspuckt. Kalro M. schrieb: > Ich schaue mal, > was ich unter dem Begriff Dreibeiner finde kenne den noch nicht. Ein Dreibeiner ist ein Bauteil mit drei Beinen... ST STM1001 z.B. Stichwort "Microprocessor Supervisor" Kalro M. schrieb: > Wie bekomme ich eine solche Refrenz die stabil bleibt? Mit einer Referenzdiode. Wobei es hier auch mit einer normalen oder sogar eine LED ginge, muss ja nicht 0,1% genau sein.
Hallo Jim, das Ganze vor dem Regler zu kontrollieren klingt logisch. Danke für den Tipp. Jim M. schrieb: > Die meisten modernen µC habe sowas bereits als BOD (brown out detect) > integriert, mitunter auch als BOR (brown out reset). Wie muss ich das mit dem Brown Out Detektor verstehen? Bedeutet das nicht, dass der erst dann losgehen würde, wenn auch mein Akku alle wäre? Den Begriff Brown out kenne ich zwar habe aber mit so einem Detektor noch nicht gearbeitet.
Jens M. schrieb: > Deswegen macht man das normal an dem großen Elko vor dem > Spannungsregler. > Der hat genug Reserve für ein paar hundert ms, und wenn der unter seine > Nennspannung fällt, heißt es alle Mann in die Boote. > Bei dir kommt das Signal erst, wenn die 3,3V schon sterben, da ist nicht > mehr viel zu machen außer einem Reset. > Also, die Detektorschaltung läuft schon mit 3,3V, aber sie misst eben > vorne am Elko die 12V oder was immer dein Netzteil ausspuckt. Ah okay ich glaube jetzt verstehe ich es besser. Wie auch Jim schrieb werde ich den Komparator also vor den Spannungsregeler packen. Dort dann, als die Refrenzspannung, den Elko nutzen und als Hauptspannung die Versorgungsleitung des Spannungsreglers. Jedoch weiterhin die Versorgung des Komparators mit den 3,3V machen. Richtig? Ich habe mich noch nicht so viel mit den der Versorgung beschäftig nur, dass ich ein Schaltregler nutzen sollte, weil ich direkt von einem Lipo das ganze bekomme der 24 V liefert. Wozu dient ein Elko dort? Jens M. schrieb: > Mit einer Referenzdiode. Wobei es hier auch mit einer normalen oder > sogar eine LED ginge, muss ja nicht 0,1% genau sein. Das heißt dort wo ich eine Diode in meinem Schaltplan habe eine Refrenzdiode nutzen? Ich bin leider noch sehr unwissend und deshalb sehr dankbar für eure Hilfe und hoffe nicht allzu blöde Fragen zu stellen :)
Kalro M. schrieb: > Ich habe mich noch nicht so viel mit den der Versorgung beschäftig nur, > dass ich ein Schaltregler nutzen sollte, weil ich direkt von einem Lipo > das ganze bekomme der 24 V liefert. Wozu dient ein Elko dort? Das ist eine gute Frage. Wer sagt, dass da ein Elko hin muss? Gegen die Effekte von Leitungsinduktivitäten kann der wenig ausrichten.
Ich seh wohl, da muss man mal ganz vom Anfang her anfangen. Da geht's schon los mit: Was willst du eigentlich erreichen? a) das Teil soll bei Spannungsausfall noch Zähler o.ä. speichern oder Dateien auf Speicherkarte gutmütig schließen oder so b) das Teil soll bei langsam fallender Spannung im sicheren Betriebszustand bleiben, d.h. U>x=läuft, U<x=Reset. Für a) braucht's einen Vorwarner. Dazu ist ein Komparator erforderlich, der eine feste Referenz hat, damit er die sinkende Spannung gegen einen festen Wert vergleichen kann. Dazu eignet sich eine leuchtende LED oder auch eine normale Diode als Zener. Die Referenz und der Komparator werden dabei von der Mikroprozessorspannung versorgt. Diese wiederum kommt aus einem Spannungsregler, der von einer höheren Spannung versorgt wird. Und genau die wird normal von einem Elko gestützt, und dessen Spannung misst man. Damit der Elko nur den Proz versorgt (und dieser damit mehr Zeit bekommt) wird der Elko/Spannungsregler/Prozessor über eine Diode versorgt, der Rest (Relais, Motor, was immer der Proz steuert) dagegen direkt "vor" der Diode aus der Rohspannungsquelle. Jetzt kann der Komparator den Elko beobachten und dem Proz bescheid geben, wenn der Elko deutlich unter Unenn entladen ist, was einen Ausfall der Primärquelle anzeigt, was auch immer das ist. Der Proz kann dann seine Zähler sichern, Dateien speichern, und dann auf entweder den Reset oder das wiederansteigen der Spannung warten. Für b) brauchts so einen Supervisor, mehr nicht. Der achtet drauf das der Prozessor keine Scheiße macht und hält Reset aktiv wenn die Spannung noch nicht oder nicht mehr ok ist. Allerdings wird halt einfach irgendwann Reset aktiv und gut. Wenn die Anwendung das verträgt, war's das. Viele Prozessoren haben eine solche Funktion auch schon als BOD/BOR eingebaut, die macht nix anderes. Die weitaus meisten Geräte benötigen nur b), daher haben viele Proze das schon. Ein Configbit setzen und die Schaltung bleibt nicht hängen. Wenn man a) braucht, braucht man auch b). Wenn ich allerdings "Akku" lese, ist das noch nicht genug. Die Netzausfallerkennung von a) schaltet die Kiste nicht ab, d.h. man hat noch Ruhestromverbrauch.
Kalro M. schrieb: > weil ich direkt von einem Lipo > das ganze bekomme der 24 V liefert. Kann es sein, das du eigentlich den LiPo überwachen möchtest? Denn selbst wenn der anfängt, in die Knie zu gehen, liefert der 3,3V Regler noch lange Versorgung für die MC Schaltung. Überwache also mit dem Komparator den Eingang und stelle die Schaltschwelle auf z.B. 20V. Du kannst den Komparator auch aus den 24V speisen, wenn er einen Open Kollektor Ausgang hat, was bei der LM311, LM393, LM339 Serie der Fall ist. Den legst du auf einen Pin deines MC und aktivierst den Pullup des Pins.
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Hallo Jens, danke für deine ausführliche Erklärung, du hast mir damit sehr weiter geholfen. Ich möchte einen Vorwarner erreichen. An den Ruhestromverbrauch habe ich gar nicht gedacht. Ich werde mich jetzt mit meinem neuen Wissen noch mal mit dem Ganzen auseinandersetzen und überarbeiten. Matthias S. schrieb: > Kann es sein, das du eigentlich den LiPo überwachen möchtest? Denn > selbst wenn der anfängt, in die Knie zu gehen, liefert der 3,3V Regler > noch lange Versorgung für die MC Schaltung. Hallo Matthias, mir scheint, dass dies ein Punkt ist, denn ich so noch nicht betrachtet habe. Danke für den guten Hinweis auch dies könnte eine gute Kontrollmöglichkeit für mich sein. Matthias S. schrieb: > Überwache also mit dem > Komparator den Eingang und stelle die Schaltschwelle auf z.B. 20V. Meinst du mit Schaltschwelle den Übergang des Schaltens von High zu Low durch die Hysterese? Wie könnte ich bei deinem Vorschlag am besten eine stabile Referenzspannung erzeugen?
Kalro M. schrieb: > Wie könnte ich bei deinem Vorschlag am besten eine stabile > Referenzspannung erzeugen? Z.B. mit einem LM431. Der ist billig und weit verbreitet.
Kalro M. schrieb: >> Z.B. mit einem LM431. Der ist billig und weit verbreitet. > > Vielen Dank :) Es lohnt auch, sich dessen Datenblatt genauer anzusehen. Es gibt dort u.a. Schaltungen, mit denen man Komparatoren ohne zusätzliche aktive Bauelemente bauen kann.
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