Verbesserungsvorschläge für Komparator

OP #7796308
Lesenswert?

Da meine Mutter immer häufiger vergisst, die Türe des Gefrierschranks richtig zu schliessen, würde ich gerne eine Komparatorschaltung bauen, die einen Summer ansteuert, der darauf aufmerksam macht, dass die Türe seit z.B. einer Minute offen steht. Der im Kühlschrank eingebaute (Temperatur-)Alarm funktioniert leider nicht, wenn die Türe nur einen Spalt offen ist, da der Kompressor einfach anspringt und das kompensiert.

Als Stromversorgung dachte ich an drei Li-Ionen-Akkus, oder vier LiFePO4-Akkus in Reihe, als Komparator einen LM311, als N-MOSFET einen IRFI3705, die Zeitspanne würde ich über ein Poti und die Kapazität des Elkos einstellen. Verbesserungsvorschläge sind ebenso erwünscht, wie Bauteilvorschläge. Ich habe das mal so auf falstad simuliert:

https://www.falstad.com/circuit/circuitjs.html?ctz=CQAgjCAMB0l3BWc0DscBMkDMBOHAWOAydEBSMkfLMgUwFowwAoANxHoA4cA2D-Xh2596PQlAniwpCrOgJmAZyFgRYil1X9BFCADMAhgBtFtZgHchg+gJHCOYFH0gWra8ZvcUszAE4cEdE4OdQCg-iwZcHg4PzDgm0j4hycJMBiXS08Qjx4UUlFxF0IIG04NfHwEyIqq8BBOAB1FMARmxjaWjMhmnmaUaHQcNHx0HjBqLEgcTk70mJB0Zsxm+e64ZflwZpcAczcUu2sJ-AlMlRF8MQvtZ2ZMHBuba+zGVNOwWHX1sAYUEAGQxGY04KCmE2kUC+EBgEBYhBoXDgHCmp1E+Q46CK0QA+mIcZAcYQ8DjMASvkQnAgeOgEDjGKScekcT5-FwXo47C8rqddOtXK8eUJuddzq9OcK0RKxZwOakuMdUmK8gVQvRAglQmKNYcntKBTV+HV6JgEpVgj4slUKkl1eFEqRLfxyvwXpwtM9TqyUZgjdVfYVZNEYnF6IabMbw9KqGh4AKdYGfRotfH7RKwwH9QATTGQM3G1S1YKkLO0QwAVyMABdmHoHDwixxrOaQElPkgYCQDQG1dYU1lmy8+0VmGB3U2ROgMfRFc5W3BoPg0DxUap8OQxsHwL6YLzFwLm8iZ5ckmLDxpbYRZAeROnbdmfbqM-xkSWywZKzW2YW-fWNNG1liAdb3lH83juLIwLvTMlRvTFp3PKBmCAA

Angehängte Dateien:
#7796333
Lesenswert?

Fred F. schrieb:

Aber die Schaltung ist soweit in Ordnung ?

Jain, also fast. Falsch ist die Beschaltung von dem Mosfet. Der Buzzer muss zwischen Mosfet und V-Plus. Sonst kannd er Mosfet nicht richtig eingeschaltet werden.

Grundsätzlich ist die Schaltung so ungünstig für Batteriebetrieb. Der Komparator hängt ständig an der Versorgung und macht aber nix. Der kann auch mit abgeschaltet werden.

Ich hätte ja einen LMC555 vorgschlagen. Der bringt die meisten Funktionen schon mit und könnte sogar den Buzzer bis 100mA direkt betreiben.

Der Schalter kommt zwischen +5V und Batterie/Akku. Die Diode ist zum Entladen der Schaltung, damit die Zeit beim zweiten Öffnen nicht kürzer ist. R3 ist der Buzzer. Mit R1 und C2 wird die Wartezeit eingestellt.

Angehängte Dateien:
#7796404
Lesenswert?

H. H. schrieb:

Benjamin K. schrieb:

Ich hätte ja einen LMC555 vorgschlagen.

Auch der frisst unnötig viel Batteriestrom.

Das mag stimmen, ich hätte ja auch einen kleinen µC vorgschlagen befürchte aber das überfordert den TO.

Allerdings hält sich das mit dem Batteriestrom ja auch in Grenzen. Die Schaltung soll ja nur an Spannung sein, solange die Tür auf ist. Da ist der Ruhestrom bei geschlossener Tür gleich Null.

Kurz gerechnet, LMC555 hat ca. 150µA, mit dem Rest, sagen wir mal 200µA. An einer Batterie in Größenordnung CR2032 mit 200mAh könnte die Schaltung jeden Tag für eine Stunde laufen (ohne Summer) und die Batterie würde trotzdem fast 3 Jahre halten.

#7796411
Lesenswert?

Fred F. schrieb:

als Komparator einen LM311, als N-MOSFET einen IRFI3705, die Zeitspanne

Wenn man einen Timer will, baut man einen Timer.

Ein LM311 ist eine sehr schlechte Wahl, er braucht viel Strom, schaltet nicht immer (common input voltage range), deine Schaltung funktioniert daher also nicht, zudem besitzt sie keine Hysterese.

Deine Betriebsspannung erfordert einen grossen Akku, und wenn der leer ist, fällt alles aus, eine Batterie leer Warnung hast du ja auch nicht drin.

Wenn du schon keine Netzspannung verwenden willst "zu gefährlich" komm doch mit 1 LiIon Zelle oder einer Batterie (z.B. 3 Mignon-Zellen) aus.

Stromsparende Minutentimer bietet beispielsweise der CD4536, gern im Toaster verwendet.

Und Summer für 3V gibt es auch.

#7797408
Lesenswert?

1x9V Alkaline, 1x Schalter der bein Türöffnen schließt (Reed 1xum), RC auf das Gate eines N-FET (S an Masse), in die Drainleitung einen fertigen Piepser. Mit 1MOhm und 100µF probieren ob die Zeit passt. 1x1MOhm vom geschalteten Plus nach Masse als Entladeweg. Der Piepser setzt allerdings nicht schlagartig ein. Kein Ruhestromverbrauch.

Wenn die Schaltereinstellung zu unzuverlässig funktioniert, unter dem Türspalt einen 470k NTC anbringen. Bildet mit einem 5MOhm Trimmer nach +9V einen Spannungsteiler für das N-FET Gate. Wenn die -18°C Luft vom offenen Türspalt den Widerstand erhöht (15°C 0,75M, -5°C 2M4) wird der Fet langsam durchgeschaltet.

OP #7797492
Lesenswert?

Benjamin K. schrieb:

H. H. schrieb:

Benjamin K. schrieb:

Ich hätte ja einen LMC555 vorgschlagen.

Auch der frisst unnötig viel Batteriestrom.

Das mag stimmen, ich hätte ja auch einen kleinen µC vorgschlagen befürchte aber das überfordert den TO.

Allerdings hält sich das mit dem Batteriestrom ja auch in Grenzen. Die Schaltung soll ja nur an Spannung sein, solange die Tür auf ist. Da ist der Ruhestrom bei geschlossener Tür gleich Null.

Kurz gerechnet, LMC555 hat ca. 150µA, mit dem Rest, sagen wir mal 200µA. An einer Batterie in Größenordnung CR2032 mit 200mAh könnte die Schaltung jeden Tag für eine Stunde laufen (ohne Summer) und die Batterie würde trotzdem fast 3 Jahre halten.

Ich hab mal einen TS555 dagegen gestellt, die tun sich beide nicht viel vom Stromverbrauch. Der TS555 kommt mit wenigen Bauteilen aus und kann den Summer direkt betreiben. Leider kann man bei Falstad keinen Wechselschalter einbauen, den kann man sich aber dazu denken. Also im Zustand Kühlschranktüre zu wird dann kein Strom verbraucht, weil Vcc erst beim öffnen des Kühlschranks geschalten wird. Abgesehen davon muss ich eh alle paar Monate auch die Akkus vom Bewegungsmelder aufladen, da spielen ein paar Akkus mehr auch keine Rolle.

Die Kurz-URL wird als Spam erkannt, deswegen die lange:

https://www.falstad.com/circuit/circuitjs.html?ctz=CQAgjCAMB0l3BWEAmWkAcCEGYBsBOZbMdAdl1JAUipABZsqBTAWjDACgA3EN3bZL3aQ6Q-oLbI66KLLo0wgmsugIOAZzFwhUmX21swI2RABmAQwA26phwDuYgUKOi+TlqXSjIHAE5DsciERGjZA3F5PbxR4OA55CDDkPSMECMNcFMg08BB0AB11MARCthKi2LhCgqKwaH46BDAKLFx4PEKjWJRC5EhOysre1XBCnwBzRwkoqciEJSh7LVCjUglmg2FvDj78IRx01fWDyK96KDR4LsGbwXZ67EbkMHl8eQpAi7gIGAhOeUYZTwvHwiiE8j0XhkNFIAH1cHRYZBYa98LC+kjLpB8OQ0sgELC2OjYXDsEsyvNgmtllSlOSNqEZm5pmcfA4kll5AEgmwQiAyf4MlkckKdNITJV6eFTq52JkZYsACbOPrBEVHNURQSKpgWACulgALhxTMEMJqQXRZdkIk46kgYJBkPTmildJbZe6yey3tbzSxfcEuT5BV1hYc4HoZjQ+rFyYGPGdef7o-TIwrRYntj6rbx0OhQgmw4sc6584Xc1mS855ZJxRyxdCpTzFPWwAI3eK2dyI1ywi2XItQ9LDMZ+4digtrnFlQGwbzqXP1u7tbrzAbjey5eGVSsbfy04vUhH-ceD1usMu2yPW03BUX3QHK9u5KQfGBSLK2nuj9+QW1cmoboYCQAAlJh1AAS3UQ1zAAOwAY1sC9a2LMok2LbsylQ9NsKjVl6T-Ks8IVLDmncW8aTrGRvSoyiKSvJstxHJlimBKsyLSfDZRODj6UvWl9nYjVOOEyAjw7QTaP0CsvwMVNmiQDxKVHVxSGEwcIiw3ARQTHT0lTQVcCkINQmM1xCGheg33JcyM300jbJM4i2m46sWFcjMEEIRz2W8llXAQHlU3Zcg3OUgL3NIFSmXUgyCNC9jYtVPjQpS2KxxCyJMqTTI3O0-N7MXLKPOK3KRRKvLG14ChGPc2rqo89V3W05r6wRFYWtsvt6Ls6j6uc3rTy69lPP6lh-OqrDJvGoLDi9ckwsa6K6qwlbluEkbIk2+s1k6rtFpS+i309A7QrHXrCv6nwEJqq70HwdIqpYdAnFEMBWBkdAsRuOB8S+SAfmgThRvu9xnsq+7HruvRA2k9sBxUhH5rOkF5w1J9rWpLDQTqzGpu4Xg5tMomWxauQFAWFQ1D8ls+Qm4KErmdZcKW5MmMiWscQMlTucWZoJD63Gauc9AERQEAdX1I0WEsJhlR+WRHRBkWLPnIXkgGstxY85ySrZvmPBw81tMG8TBdPc3Fk0DzLcXMbKOUEALGsWwBY9GtYefK3V2lw1Zfl3IneVjROc7KNUPbLTchdmxbKu9h2Oex3FsjpLjY5jx2MssOQU16SDc1o3YaCENc4DIu2ejcBBg4SYGfiwLgvlZQ-G29Ic6z9Jy1fHxdnbvMCwHqt3p+37vlYSh7iMAgBYYF5P3wPZHUBkwOCAA

OP #7800074
Lesenswert?

Beitrag #7803876 wurde von einem Moderator gelöscht.
OP #7806836
Lesenswert?

Die Platine enthält tatsächlich einen Fehler: Pin 5 (Control) kommt nicht an Plus. Und die gängigen Spindel-Potis sind eher die Potentiometer_THT:Potentiometer_Bourns_3006P_Horizontal Mit 1M-Ohm und 100µF bin ich bei geschlossener Kühlschranktüre bei 12µA Verbrauch und einer Auslöseverzögerung von ~30 Sekunden. 10M-Ohm mit einem kleinerem Elko sollten auch drin sein, oder ?

Angehängte Dateien:

Antwort schreiben

Bitte melde dich an, um einen Beitrag zu schreiben.

oder

Mit Google-Account einloggen

Die Registrierung ist kostenlos und dauert nur eine Minute.

Jetzt registrieren