Hallo zusammen, ich habe eine Frage. Geplant ist es, eine Schaltung aufzubauen die mit einem Bosch Akku versorgt wird. Leider hat dieser Akku keine Spannungsanzeige deshalb wollten wir die Spannung anhand eines Spannungsteilers reduzieren und an einem ADC Pin vom Microkontroller ESP 32 S3 einlesen. Anschließend wird der Wert wieder im Programm hochskalliert. Je nach Akkufüllstand kommt eine variierende Spannung an, die wir im Programm auswerten, sodass tiefenendladen vermieden werden kann. Nun sollte ich ein Schutz für den ADC PIN einbauen da er nur 3,3V verträgt um eine zu hohe Spannungen zu vermeiden, was leider nicht so gut funktioniert hat. Ich habe mich an Zehnerdioden versucht jedoch kahm sie nicht ihn ihren Arbeitsbereich rein. Welche Möglichkeiten gibt es noch, oder habe ich sie falsch angewendet? Wie soll ich diesen Schutz Umsetzen? Währe sehr dankbar für Vorschläge LG Selena
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Wenn du nur zwei Dioden einsetzt statt gleich zehn Stück, könnte es besser klappen. Eine Schottky nach GND, eine nach 3,3V, fertig. Ist aber, wenn du einen Spannungsteiler nutzt, eigentlich überflüssig, denn dann müsste man den Spannungsteiler massiv überlasten damit was davon am ADC ankäme. Das der ESP-ADC ein schlechter Zufallsgenerator ist, und das die ESPs soweit mir bekannt keinen wirklichen tiefen Schlaf beherrschen (und damit der Akku denoch tiefentladen werden wird) ist geschenkt. Wobei ich da falsch liegen kann, die ganzen ESP32-Varianten mit dem Alphabet hinten dran sind ja alle grundverschieden.
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Ich hoffe das macht es etwas verständlicher, danke fürs durchlesen
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Gut, dass es auf dieser Welt NUR einen Akku und eine Schaltung gibt? Ganz früher hätte man die Aufgabe mit einer geeigneten Z-Diode gelöst, heute benötigt man mindesten einen µC, 3 Programmierer und das Indernet +KI?
Der Spannungsteiler ist doch schon der Schutz. Ich nehme an das ist eine Hausaufgabe?
Am Freitag wird nur höhere Technik gemacht und daher werden mindestens einmal nur elektronische und digitale Wolken geschoben, Höhere Spannung als 3.3V werden deshalb nur galvanisch isoliert mit einem empfindlichen Elektrostaten gemessen.
Tut mir leid das ich frage aber ich kenne mich noch nicht so in der Elektronik aus. Was genau würde die Schottky Diode bewirken und welche nimmt man da am besten bzw auf was muss geachtet werden bei der Auswahl. Vielen Dank für deine Hilfe !
Deine Entwicklung befindet sich noch in einem sehr frühen Stadium. Im ELKO findet man besonders freitags dazu zahlreiche Antworten: https://www.elektronik-kompendium.de/
Masse verbinden mit dem ESP! Minus vom Akku an Minus vom ESP - sonst wird es sowieso nichts... 12,6 / 33 * 10 ausrechnen.
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Jens M. schrieb: > Eine Schottky nach GND, eine nach 3,3V Sicher keine Schottky-Dioden. Die haben viel zuviel Leckstrom. Ich würde ja noch auf das Thema des Threads eingehen, aber man soll Trolle nicht füttern!
Selena G. schrieb: > Währe sehr dankbar für Vorschläge Oh weh, im Deutschunterricht am Handy gedaddelt? Selena G. schrieb: > Ich hoffe das macht es etwas verständlicher, danke fürs durchlesen Der Spannungsteiler ist falsch berechnet, der liefert bei 12V Eingang 3,64V an den ESP. Einen Akku mit genau 12 Volt gibt es nicht, der Teiler muß so dimensioniert werden, dass am ESP 3,3V auch bei maximaler Ladespannung nicht überschritten werden. Eine Z-Diode, übrigens Zener ohne h, halte ich für überflüssig. Axel S. schrieb: > Sicher keine Schottky-Dioden. Die haben viel zuviel Leckstrom. Blödsinn. Wieviele Ampere soll der denn bei 3,3V und Raumtemperatur betragen?
Ganz einfach nur so ein günstigen Multimeter für 5 Euronen mit dem ESP anzapfen. https://solar-more.de/Digitaler-Multimeter.
Wer schreibt eigentlich so schöne Frauenhandschriften von euch? Ist die KI generiert?
Dieter D. schrieb: > nur so ein günstigen Multimeter Autsch, "der Multimeter"? Das passt nicht zu Dir, der Du meist anständig schreibst. > mit dem ESP anzapfen. ... ist bei diesem 5€-Gerät mangels Schnittstelle ziemlich aussichtslos. Wenn man ordentlich messen möchte, ist der ADS1115 eine gute Wahl. Das IC hat eine interne Referenz und lässt sich fast wie ein Multimeter betrachten, das per I2C fertige Werte liefert.
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Also auf Papier ist das schon mal nicht geschrieben. Vielleicht auf dem Tablet.
Manfred P. schrieb: > Autsch,... Das hat etwas mit dem heutigen Tag zu tun, Freitag. Statt an den I2B dachte ich daran, die Signale vom Dual-Slope-Messverfahren abzugreifen. Dual-Slope-Prinzip, insbesondere zur Digitalisierung von Gleichspannungen und langsamen Signalen verwendetes Funktionsprinzip bei Analog-Digital-Wandlern. Das Verfahren beruht auf der Messung von Integrationszeiten eines Kondensators beim Aufladen durch die Meßspannung und der Entladung gegen eine Referenzspannung.
Manfred P. schrieb: > Axel S. schrieb: >> Sicher keine Schottky-Dioden. Die haben viel zuviel Leckstrom. > > Blödsinn. Wieviele Ampere soll der denn bei 3,3V und Raumtemperatur > betragen? Eine Schottkydiode hat typisch den 20..100 -fachen Sperrstrom einer "normalen" Si-Diode. Z.B. 1N4148 max. 25nA, BAT42 max. 500nA (jeweils @25V, @25°C). Stark ansteigend mit der Temperatur, auf 3µA resp. 100µA bei 100°C. Lies mal Datenblätter! Abgesehen davon hat der ADC-Eingang des µC aber schon Klemmdioden gegen GND und Vcc. In Verbindung mit der strombegrenzenden Wirkung des Spannungsteilers reichen die vollkommen.
Nimm für R1 lieber 33k statt 23k. 2,9V lassen sich noch auswerten, 3,8V nicht mehr.
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12,6V max. Spannung klingt nach 3 x Lithium-Ionen Zellen (3S). Diese Akkukonstellation wird gerne als 12V Akku bezeichnet, obwohl es natürlich nicht stimmt. Ich würde den Spannungsteiler so auslegen dass bei 12,6V Akkuspannung max. 3V am uC ankommen, was mit einer Kombination aus 33k und 10k erreicht wird. Bei 11,6V liegen dann noch 11,7V am uC-Eingang an. Das reicht zum auswerten vollkommen aus. Auf Z-Dioden etc. würde ich verzichten, der Akku erzeugt keine Spannungsspitzen die es abzufangen gilt. https://www.mikrocontroller.net/attachment/669509/IMG_3070.jpeg @TO Du musst beachten dass ein Spannungsteiler den Akku belastet, wenn auch nur gering.
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Axel S. schrieb: >> Blödsinn. Wieviele Ampere soll der denn bei 3,3V und Raumtemperatur >> betragen? > > Eine Schottkydiode hat typisch den 20..100 -fachen Sperrstrom einer > "normalen" Si-Diode. Z.B. 1N4148 max. 25nA, BAT42 max. 500nA (jeweils > @25V, @25°C). Stark ansteigend mit der Temperatur, auf 3µA resp. 100µA > bei 100°C. Lies mal Datenblätter! Nochmal Blödsinn. Der Sperrstrom von Schottkys hat mir bei ein paar Volt noch nie Ärger bereitet. Du nennst Zahlen aus dem Datenblatt, aber ich bezweifele, dass Du diese in die vorhandene Schaltung umsetzen kannst. 500nA .. welchen Fehler verursachen die gegen 10kOhm? Wie hoch wird der Strom sein, wenn anstatt 25V nur 2 Volt über der Diode sind? In diesem Aufbau, ESP an 3V3 und Akku total leer, können niemals mehr als 3,3V Sperrspannung auftreten. > Abgesehen davon hat der ADC-Eingang des µC aber schon Klemmdioden > gegen GND und Vcc. In Verbindung mit der strombegrenzenden Wirkung des > Spannungsteilers reichen die vollkommen. Es ist nicht sicher, ob alle Anschlüsse Klemmdioden besitzen, darüber wurde in mehreren Threads gestritten. Jörg R. schrieb: > @TO > Du musst beachten dass ein Spannungsteiler den Akku belastet, wenn auch > nur gering. Wenn ich mich nicht verrechnet habe, geben 43k ca. 300µA oder 2,6Ah pro Jahr, nicht gerade wenig. Für die Überwachung eines Bleiakkus habe ich einen P-FET spendiert, den ich nur alle Viertelstunde für ein paar Millisekunden einschalte.
Beitrag #7877347 wurde vom Autor gelöscht.
Selena G. schrieb: > Nun sollte ich ein Schutz für den ADC PIN einbauen da er nur 3,3V > verträgt um eine zu hohe Spannungen zu vermeiden Was ist die maximale am Akku zu erwartende Spannung? Was ist die oberste Messgrenze vom AD? Das legt den Teilerfaktor fest. 23k/10k reicht nicht: 12V/3,3=3,63V, das ist zu viel. Axel S. schrieb: > Abgesehen davon hat der ADC-Eingang des µC aber schon Klemmdioden > gegen GND und Vcc. In Verbindung mit der strombegrenzenden Wirkung des > Spannungsteilers reichen die vollkommen. Stimt genau. Sicherheitshalber im Datenblatt nachsehen, was der zulässige Eingangsstrom in den AD Pin ist. Wenn man dazu keine Angabe findet, einfach eine Schottkydiode BAT41 (4ct) vom Eingang nach Vcc verbinden. (keine Si-Diode, mit der fließt zu viel über die interne Schutzdiode) Der 50V Leckstrom ist typ 20nA/25°C, bei 75°C max 3µA. Unter 3V dürfte das auch bei höherer Temperatur zu vernachlässigen sein, falls der Akku die überhaupt aushält. Fig.3 https://cdn-reichelt.de/documents/datenblatt/A400/QQ600310_E.pdf
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Wolf17 schrieb: > Selena G. schrieb: >> Nun sollte ich ein Schutz für den ADC PIN einbauen da er nur 3,3V >> verträgt um eine zu hohe Spannungen zu vermeiden > Was ist die maximale am Akku zu erwartende Spannung? 12,6V lt. Skizze. > 23k/10k reicht nicht: 12V/3,3=3,63V, das ist zu viel. Wurde schon geschrieben.
Die Zenerdiode finde ich jetzt nicht so eine schlechte Idee. Würde aber den nächst niedrigeren Wert wählen und den Spannungsteiler dementsprechend anpassen. Das vermeidet, dass sich Toleranzen überschneiden. Wenn der ADC bis 3.3 V geht, verträgt er vielleicht auch 3.5 V. Löst er das dann auch in Bytes auf? Klemmt die 3V3 Zenerdiode exakt bei 3.3 V ab? Eher nicht mal bei Nenntemperatur, Daher die Toleranzen so weit wie möglich auseinander halten, dass sie sich nicht kreuzen.
Jörg R. schrieb: > 12,6V lt. Skizze. Genaugenommen muessen zur Vermeidung von Tiefentladung auch die Zwischenabgriffe gemessen werden. Wolf17 schrieb: > 23k/10k Übliche Standardwerte waeren 22k und 27k.
Selena G. schrieb: > Leider hat dieser Akku keine Spannungsanzeige ... > sodass tiefenendladen vermieden werden kann. Also doch nicht nur eine einfache Anzeige? Nun gut: Generisches, einstellbares Unterspannungs-Schutzmodul XH-M609 ab ca 2€ https://de.aliexpress.com/w/wholesale--XH%2525252dM609.html auch als HCW-M635 bezeichnet https://de.aliexpress.com/w/wholesale-HCW%252525252dM635.html Also selber bauen würde ich nur wenn der Weg das Ziel ist. Ist das Ziel hingegen eine Anzeige um Unterspannungs-Schutz zu haben würde ich die ca. 2 - 3€ für ein fertiges Modul investieren und die gesparte Zeit besser in meine eigentliche Anwendung investieren. Ach ja, wer nur eine Anzeige sucht, eine einstellbare Spannungsanzeige kostet auf Aliexpress um die 3 € https://de.aliexpress.com/item/1005005937863811.html Ein grober LED Indikator kostet so zwischen 1,5 - 2 € https://de.aliexpress.com/item/1005005086489070.html https://de.aliexpress.com/item/1005006395432859.html In Fancy mit Voltmeter https://de.aliexpress.com/item/1005008263359743.html Irgendwo habe ich auch mal die nackten Indikator-Platinen gesehen. Die finde die aber gerade nicht.
Manfred P. schrieb: >> mit dem ESP anzapfen. > > ... ist bei diesem 5€-Gerät mangels Schnittstelle ziemlich aussichtslos. Für den ESP gibt es doch ein Kameramodul ... https://www.berrybase.de/esp32-cam-development-board-inkl.-ov2640-kameramodul Selena G. schrieb: > IMG_0745.jpeg Es fehlt ein Kondensator am ADC-Eingang, um die Quellimpedanz ausreichend klein zu halten.
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Jörg R. schrieb: > Ich würde den Spannungsteiler so auslegen dass bei 12,6V Akkuspannung > max. 3V am uC ankommen, was mit einer Kombination aus 33k und 10k > erreicht wird. Warum so begrenzt? 47 / 10 kOhm reduziert auf ca. 2 V, bietet viel Luft nach oben und vermindert die (unbekannte) Auflösung kaum. Je nach Kapazität des Akkus könnte man den Spannungsteiler auch Faktor 10 hochohmiger auslegen und noch einen 100 nF Kondensator direkt an den ADC-Eingang legen. Manfred P. schrieb: > Selena G. schrieb: >> Währe sehr dankbar für Vorschläge > > Oh weh, im Deutschunterricht am Handy gedaddelt? Das ist eine arrogante, unverschämte Unterstellung!
Manfred P. schrieb: > Oh weh, im Deutschunterricht am Handy gedaddelt? Könnte genauso gut auch auf das Lehrer\*innen zutreffen!
Mi N. schrieb: > Warum so begrenzt? > 47 / 10 kOhm reduziert auf ca. 2 V Warum nicht gleich 51k / 10k dann käme genau 2,048 Volt raus und 1mV entspricht dann exakt einem Bit! Bitte ein Bit 🍺
Otto K. schrieb: > Warum nicht gleich 51k / 10k dann käme genau 2,048 Volt raus und 1mV > entspricht dann exakt einem Bit! Du scheinst eigenwillige Vorstellungen von der Genauigkeit der Referenzspannung und Toleranzen von Widerständen zu haben. Mit "exakt" ist das da nicht ganz so weit her.
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>Welche Möglichkeiten gibt es >noch, oder habe ich sie falsch angewendet? Wie soll ich diesen Schutz >Umsetzen? Eingänge kann man mit einer Diodenklemmschaltung schützen. Eine nach Masse und die andere nach Betriebsspannung. Siehe hier: https://www.mikrocontroller.net/attachment/517427/Schutzschaltung.PNG
Günter L. schrieb: > Eingänge kann man mit einer Diodenklemmschaltung schützen. > Eine nach Masse und die andere nach Betriebsspannung. Jein. Die Beschreibung ist zwar richtig, aber eine Klemmschaltung ist etwas anderes. In Foren wird zwar bei Sprachkritiken immer gern gemosert, man solle an keinen Mausdreck feilen, jeder vernünftige Leser verstünde schließlich, was gemeint sei – aber das ist viel zu kurz gedacht. Der/die OP z. B. versteht nach dem Nachschlagen von "Klemmschaltung" in der Fachliteratur überhaupt nicht, wie das zum Thema hier passt.
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