die Spannungen für Mikrocontroller werden immer kleiner. 2 Mignonbatterien reichen heute oft aus. Die Spannungsregler sind oft nicht verpolsicher, so daß ein Verpolschutz notwendig wird. Mit einer einfachen Seriendiode geht viel (zuviel) Spannung verloren. Ca. 0.3V bei 2.4-2V ist eine ganze Menge. Eine Paralleldiode die bei Verpolung kurzschließt in Verbindung mit einer Sicherung, die dann fliegt erscheint etwas unelegant. Also sind andere Lösungen gefragt. Gerne höre ich, was Euch dazu eingefallen ist.
die standard spannungsregler der 78xx serie sind laut meinem datenblatt kurzschlussfest.
Hallo, das ganze kann man auch mechanisch lösen. Ich mache den Stecker für die Spannungsversorgung einfach 4 polig. Anordnung dann so. GND VCC VCC GND da ist dann egal wirum Du den Stecker da raufsteckst. Wenn Du allerdings zu den Leuten gehörst die Batterien vekehrt herum einlegen hilft das natürlich nicht. Eckhard
Ich habe mal beim Elektor eine Ersatzschaltung für eine Diode gefunden. Das ist ein Transistor mit ein paar Widerständen wenn ich mich richtig erinnere. Die Funktion ist die gleiche wie bei einer Diode, nur der Spannungsabfall ist geringer, d.h. UceSat vom Transistor von ca. 0.2V. Wäre das etwas? Wenn ihr wollt suche ich die Schaltung raus. Armin
Danke für die Beiträge.
@Eckhard: das Problem ist in der Tat der Anwender,
der möglicherweise die Batterien verkehrtherum
einsetzt. Und dann wird es teuer, wenn eine
Menge SMD-Teile incl. CPU defekt sind.
Also sollte hier eine Lösung her. Die Batterie-
halter für Mignon erlauben leider die Verpolung.
@Tobias: Spannungsregler sind oft zwar kurzschlußfest
aber nur sehr selten (und teuer) auch verpolsicher.
Mein Schaltregler von TI ist nicht verpolsicher.
@Armin: Die Idee mit der Diode ist gut. Dumm ist nur, daß
bei nur ca. 2V Betriebsspannung mit 0.2V Verlust
bereits 10% der Spannung fehlen und der
Schaltregler dann immer mehr Strom zieht, um die
niedrige Spannungslage zu kompensieren. Die Batterie-
belastung nimmt so durch den Schutz stark zu.
Die Idee hört sich trotzdem gut an! :-)
Es sollte eine Lösung ohne diese Nachteile sein.
Ich sah mal eine Verpolschutzdiode, die die Batterie
bei Verpolung kurzschließt und davor war eine Sicherung,
die dann abbrennt. Ob das der beste Weg ist?
Vielleicht hat jemand mal was Besseres gesehen . . .
Es gibt aber auch verpolsichere Batteriehalterlösungen. Vielleicht kannst Du auf die + Seite eine Kunststoffscheibe kleben. Diese Scheibe hat ein Loch, wo der + Pol durchpaßt. Aber der - Pol kann nur aufliegen, d.h dann isoliert die Scheibe. Peter
Bei der Lösung mit antiparalleler Diode in Verbindung mit einer Sicherung lässt sich anstelle der Sicherung auch eine sog. PTC-Resable-Fuse einsetzen. Schau doch mal unter http://www.bourns.com/2/mf.html oder http://www.raychem.de/circuitp.asp Vielleicht hilft Dir das weiter ;-) Jan
Danke Jan für den Tipp! :-) Am billigsten, platzsparendsten und verlustärmsten ist natürlich die mechanische Lösung. Es ist gut die andere Lösung im Auge zu behalten. Matthias
Angehängte Dateien:
-
diode.gif
160 KB
Hallo, anbei die Schaltung. Ich glaube fast, die ist eine Nummer zu groß für Eure Anwendungen, aber mal als Hinweis... Armin
Sorry abwr das ist alles viel zu umständlich und erinnert mich stark an die Schnupftabakautomaten. Bei denen ist es nucr Gaudi abwer das Problem hier ist ja ein Praktisches und wenn ich schon Schaltungen unterbringen muß dann kann ich auch gleich ne Batterie Extra unterbringen und ne gewöhnliche Schottkydiode einsetzen. Platzmäßig ist das das gleiche und nebenbei bekommt man noch mehr Energie für längere Laufdauer. Wem das zuviel ist der muß schlichtweg die Klüsen aufmachen und aufpassen wierum er seine Batts einsetzt. Ich höhre mich vieleicht Agressiv an aber wer Idiotensichere Schaltungen will der muß eben Aufwand betreiben was sich in Preis,Platz und Gewicht niederschlägt. Andernfalls: Augen auf,Hirn an,Aufpassen ;-) Noch etwas zu 2 Zellenversorgung. Mit 2x1.5V also 3V biste recht dicht am untersten Limmit so das bei 50% Kapazität nurnoch 2x1.3=2.6V die meisten Controller eh nicht mehr laufen. Das ist Energieverschwendung wenn man die Bats dann rausnehmen muß. Da auch bei Batterien die Entladeschlußspannung bei ca. 1V pro Zelle angesiedelt werden kann (Ja ich weiß ist recht Wischiwaschi die Angabe aber ich stell es mal als einfachen Leitwert in den Raum.Man möge mir das verzeihen)müßte der Controller bis ca 2V noch stabil laufen was ich eigenlich bezweifle. Bei 3 Zellen hatste von 4.5V-3V (Abzüglich der 0.3V für Diode dann 4.2-2.7V) immer stabile verhältnisse. Da eine Zelle mehr im Spiel ist kann ein kleinerer Typ genommen werden was die Größe und das Gewicht wieder drückt ohne an Kapazität zu verlieren.
Man kann durchaus mit einem MOSFET eine Diode nachbilden, an der fast nichts abfällt. Man muß ihn nur verkehrt herum polen, da er eine parasitäre Diode enthält. Also: +Batterie an +Last und Gate -Batterie an Drain -Last an Source Problem ist eigentlich nur, einen MOSFET zu finden, der bei so kleinen Spannungen schon richtig aufmacht. Aber wie schon gesagt, in den alten 7-Transistor Kofferradios waren Batteriehalter üblich, die bei falscher Lage zuverlässig isolieren. Alles andere ist nur Gedankenlosigkeit der Geräteentwickler. Oder etwa Absicht !? Peter
@armin: Danke für die Schaltung. Ist in der Tat
recht groß geraten.
@peter: die Sache mit dem Mosfet hatte ich probiert.
Bei einem Muster lief es, nur leider bei den
nächsten nicht. Warum weiß der Himmel.
Die dumme Sache dabei ist, daß die Spannung
bei 2 Zellen eben gerade nicht reicht, um den
FET sicher niederohmig zu machen. Daher hatte
ich die Idee, die höhere Spannung des Schaltreglers
dann dafür zu nutzen. Das sind aber 26V und damit
für das Gate zu groß. Also ein Teiler. Wurden
immer mehr Teile und zuverlässig ist es wohl
leider nicht. Liegt vielleicht auch am Schaltregler,
den ich dahinter habe und der anfangs massiv
Strom zieht und so die Spannung der Batterie nach
unten zieht . . . und damit der Strom weiter rauf.
und der Verlust anfangs über der Diode verschärft
das Problem noch zusätzlich . . .
@ratber: Du hast recht. Alles zuviel Aufwand.
Und eine weitere Zelle täte gut. Dummerweise findet
man leicht Batteriehalter für 2 Mignonzellen aber
nur schwer welche für 3 Zellen.
Vielleicht weiß jemand eine Quelle? . . .
Danke für Eure Beiträge
@Matthias Yo,das spielchen kenn ich. 4.5V Geräte sind total aus der Mode gekommen so das auch die 3er Halter nicht mehr erhältlich sind. Es gibt aber Anreihbare Einzelfassungen die kaum größer als die Zellen sind. Die Sind zwar auch schlecht zu bekommen aber immerhin gibt es sie. Eine Quelle wüßte ich jetzt allerdings auch nicht so aus den Stehgreif.
@ratber: Komisch, daß da nicht mehr Leute
das Problem haben. Der Eingangsspannungsbereich
ist doch nicht so ungebräuchlich.
Ich vermute, daß die meisten halt Li-Akkus
verwenden. Und die liefern halt vermutlich
etwas mehr Spannung. . .
@Matthias: Eben. Nimm doch ne Lithium-Batterie aus nem Handy. Haste gleich ein Ladegerät dabei. Ich glaube, auf der Yampp MP3-Player Page ist sogar so ein Design vorgestellt. Kannste dir ja mal reinziehen. Gibt vielleicht nen Denkanstoss in ne neue Richtung. :-)
@ERDI: Hast Du eine Idee, wo ich solche LiIon-
Zellen günstig herbekommen kann. Das Problem
ist halt immer, daß keiner viel Geld bezahlen
möchte für ein Gerät. Und Mignon sind sehr billig.
Li kann hier vermutlich nicht so mithalten. . .
Die Idee finde ich sehr gut, Es muß halt bezahlbar
sein . . .
Günstig? Keine Ahnung. Solltest mal die Handy-Shops abklappern nach NoName-Akkus. Dürften für 10,- Euro zu haben sein. Hast du mal beim Yampp-Player geschaut? Ach ja, hier der Link: http://www.myplace.nu/mp3/index2.htm Denke aber schon, dass Li gegenüber Mignon mithalten kann. Halten mit Sicherheit genauso lang, kein Memory-Effekt (sagt man zumindest), ... Aber ich denke, ich brauche dich nicht über die Vorzüge von Li-Akkus aufzuklären. Zudem haben mit Sicherheit noch viele ein altes Handy rumliegen, von dem man den Akku klauen kann.
Akkus findest du zum Beispiel hier: http://www.handyzubehoer1.de/ Einfach mal googeln. Vielleicht kannst du ja auch mit deinem Händler nen guten Preis vereinbaren, wenn du mehrere nimmst. :-) Was baust du denn eigentlich?
Interessantes Thema. Ich bin der Meinung es ist für Anwender nicht nur preisgünstiger, sondern auch wirklich praktikabeler einfache Mignons zu verwenden. Die gibt es in jedem Supermarkt für viele Geräte ist ein Einsatz von Lio-Akkus wirklich wie mit Kanonen auf Spatzen zu schießen ( bei mir liegen eher alte Handys rum, bei denen sich der Kauf der teuren Akkus nicht mehr lohnt). 3er Batteriehalter bekommt man noch bei den üblichen Lieferanten (Schukat, Ettinger... und selbst bei Reichelt) natürlich leider alle ohne mechanischen Verpolungsschutz. Ich hab zurzeit ein ähnliches Problem und die Stepup-Wandler mit Verpolungsschutz scheinen recht rar zu sein. Mich würde sehr interessieren welcher Fet bei 3V noch zuverlässig niederohmig durchschaltet ? Gruß Bernhard
Hallo, nur so am Rande, bei Reichelt gibts Batteriehalter für 3xMignon, ist eine geschlossene Ausführung mit Deckel, aber besser als nichts. www.reichelt.de Best-Nr.: HALTER 3XAA Gruß Thorsten
Na also,geht doch. @Bernhard Tja,das Problemchen hatte ich auch mal un mit dem üblichen Brett vorm Kopf hat es auch einige Tage gedauert bis mir ne Lösung eingefallen ist. Allerdings ist das wieder ne Spatzen/Kanonen Geschichte gewesen. Ich hab einfach das gemacht was ich auch sonst mache um bei begrenzrten Spannungen den Drop zu drücken. ormalerweise nen alten NE555 Timer als Oszilator und 2 Dioden/2 Kondensatoren als Kaskade um duie nötigen 4V über Ue zu bekommen mit denen ich den Fet in dei Sättigung treibe. Bei 3V ist mit dem 555 natürlich kaum was anzufangen so das eben nen Cmosschwinger (Einige Gatter.Standard) herhalten muß. Das funktioniert zwar aber wie du sicher schon bemerkt hast ist das wieder etwas Overkill denn wer keinen Platz hat der will diese Schaltung nixcht und wer Platz hat der Kjnallt einfach ne Zelle mehr rein. Vermutlich gibt es sogar irgendwo ne kleine laufende Lösung aber ich hab das für mich mit Lösung Nr. 2 erledigt. (Statt 2 Mignon einfach 3 Microakkus (GP 750mA/h)+ Ladebuschse).
@Ratber, ich will auf alle Fälle 3 Mignons (AA) verwenden (Batteriehalter ist schon im Gehäuse vorhanden). 3er AAA (Micron) Batteriehalter gibt es aber auch noch überall. Ich will Leistung einsparen. Das geht sicher nicht mit zusätzlichem 555 (74HC555), Dioden etc. Leider muss ich zusätzlich eine Analogschaltung mit bis zu ca. 20 mA bei sauberen 5V versorgen. Darauf habe ich keinen Einfluß. Ungeregelte 4,5V - irgendwas kommen nicht in Frage. @Matthias Weisser Ich hab mir jetzt verschiedene Datenblätter von Fet's angeschaut. Sieht in der Nähe von 3V meist eher bescheiden aus. Gruß Bernhard
@Bernhard: Dass es mit FETs schlecht aussieht
habe ich auch festgestellt. Daher die Idee
mit dem Feedback der höheren Spannung des
Schaltreglers auf den FET. Nur werden es eben
immer mehr Teile und es ging nicht so toll . . .
Daher nehme ich jetzt wohl 3 Zellen mit mechan.
Verpolschutz.
@Thorsten: Danke für den Tipp mit Reichelt . . .
@Bernhardt Eben deswegen bin ich ja am Ende auch bei den 3 Zellen +Diode geblieben weil der Aufwand den Nutzen überstiegen hat. Machbar ist vieles nur achte ich normalerweise schon auf die verhältnismäßigkeit der Mittel. Ne weitere möglichkeit für stabile 5V aus 2 Zellen ist nen LT-1301 Der kleine -Beinige Schaltregler erzeugt mit hoher effizienz 5V bei max 40mA und braucht neben ner kleinen Drossel,Diode und Kondensator nix weiteres was die Schaltung klein und Sparsam macht. allerdings ist er nicht ganz billig.(Conrad 171557 7.64 Euro) Vieleicht ne möglichkeit für dich.
Die Spannungsregler der LM 2139 Reihe, z.B. von On-Semi kommen mit einer Spannungsdifferenz von 0,6V aus und sind (u.A.) bis 50V gegen verpolte Eingansgsspannung geschützt. Die schaffen zwar nur 100mA, aber ich vermute die wird es auch in größeren Ausführungen geben. JL
Tja,das ist der erste Gedankengang aber wenn es dann mal versionen mit
"etwas mehr Druck" gibt dann fast immer zu Preisen die einem die
Schamesröte ins Gesicht treiben.
Ich habe letztes Jahr einen Low-Dropregler gesucht aber entweder
Reichte der Strom nicht oder Der Preis lag viel zu hoch.
Oder wenn man was halbwegs Bezahlbares hatte dann wurde es einfach
nicht vertrieben oder die Serie is schon weider eingestellt.
Mir ist allerdings noch ne alte ,zugegeben etwas Brutale,Methode
eingefallen die gänzlich ohne Spannungsverlust auskommt,Überall
erhältlich und Preislich kaum noch zu Schlagen ist.
2 Bauteile.: 1 Diode
1 Sicherung.
Die Diode kommt einfach in Sperrichtung geschaltet hinter einer Flinken
und knapp kalkulierten Sicherung Parallel zur Versorgungsspannung.
Wird die Spannung verpolt angelegt dann schließt se diese Kurz und löst
die Sicherung aus.
Natürlich sollte die Diode ausreichend Dimensioniert sein das se auch
sicher bis zur auslösung der Sicherung hält.
Wie schon gesagt ist die Methode etwas Brutal aber se hat mehrere
Vorteile:
1. Absolut besorgbar und preiswert.
2. Keinerlei Spanungsverlust.
3. Wenig Platzbedarf.
Hier nochmal der "Komplizierte" [url=http://www.8ung.at/ratber/verpolschutz.jpg]Plan[/url] ;);) Wenn das mit dem Hinterlegten Link nicht klappt weil nicht im Forum frei hier nochmal ohne alles. http://www.8ung.at/ratber/verpolschutz.jpg
Also ich würde zum FET (mit seinem geringen rDSon greifen). Tja und um aus den 2 x 1,5V eine Spannung zu zaubern, damit der FET schaltet lässt sich eine simple Ladungspumpe realisieren, die in etwa den Platz der 3.Batterie einnimmt (vom Gewicht ganzzu schweigen).
Thread beobachten
Seitenaufteilung abschalten
![http://www.8ung.at/ratber/verpolschutz.jpg]Plan[/url](http://www.8ung.at/ratber/verpolschutz.jpg]Plan[/url){kind=link}
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.