Initial main switch Schaltkreis checken?!

[Marco M. (marco_m659)]

Hi ich habe mir für ein (dienstliches) Projekt einen Schaltkreis 
ausgedacht (Initial main switch). siehe Anlage
Was das für ein Projekt ist, kann/darf ich leider nicht sagen.
Anbei die Schematic...
Kleine Erklärung:
Das Gerät wird durch 2 Batterien versorgt, eine ist ein Akku 3.7V 
3000mAh (der über eine Solarzelle geladen wird) und einen Batterie Pack 
aus 9 Zellen ER14505) mit 3.6V und 24300mAh.
Diese werden über einen PowerMuxer geregelt, je nach welcher die höhere 
Spannung hat und ist dann VBAT_MUX. Dieser hat ein Spannungsbereich von 
~ 3.2V bis 4.2V
Das Gerät hat keinen aus und ein Schalter und ist versiegelt. Also man 
kommt nicht an die Elektronik ran. Wenn die Batterien (in der Prodution) 
angeschlossen werden würde das Gerät sofort starten. Um die 
Spannungsversorgung erst beim Kunden zu aktivieren, habe ich mir 
folgenden initial main switch ausgedacht.

Wenn der Reedkontakt durch einen Magneten geschlossen wird, entsteht am 
FlipFlop IC13 Pin 2 Clk eine Positive Flanke (vorher LOW PullDown), der 
Pin 1 D ist bereits auf High (PullUp), sodass Pin 3 Q auf HIGH gesetzt 
wird und den Q3 NMOS auf leitend stellt und den Q2 PMOS somit aktiviert. 
Erneutes betätigen des Reedkontaktes ändert dann nichts mehr. Die 
Spannung VBAT_MUX wird dann zu VBAT_MUX_SW an die LDOs (Screenshot) 
geschalten und bleibt dann immer an und soll auch immer an bleiben.
Ich hoffe es ist verständlich und bitte um Euer Feedback?!
Danke
marco_m659

[Nemopuk (nemopuk)]

NC heisst normalerweise, dass man den Pin nicht anschließen soll.

Was ist denn U1 konkret für ein IC?

[Rainer W. (rawi)]

Nemopuk schrieb:
> NC heisst normalerweise, dass man den Pin nicht anschließen soll.

Dann stände da "don't connect", weil der Pin zwar am Chip angeschlossen 
ist, aber im normalen Betrieb floaten soll. "NC" heißt "not connected", 
d.h. der Pin hängt intern in der Luft (nicht gebondet) und aus Gründen 
der EMV kann es durchaus sinnvoll sein, den an Gnd zu legen. Aus der 
detailierten Pin-Beschreibung im Datenblatt sollte klar hervor gehen, 
was gemeint ist.

[Stefan P. (form)]

Ich würde am CLK-Input noch 100 nF nach GND spendieren. Sonst aktiviert 
dir irgendwann ungewollt eine statische Entladung oder RF die 
Batterie...

[Marco M. (marco_m659)]

Die LDOs sind TLV702 und bei den NC Pin steht, dass dieser an GND 
angeschlossen werden kann. (No connection. This pin can be tied to 
ground to improve thermal dissipation.)

100nF habe ich für CLK eingefügt...Danke für den Hinweis.
Leider kann ich als neuer User nur alle 30min antworten.

marco_m659

[Lothar M. (Firma: Titel) (lkmiller) (Moderator)]

Marco M. schrieb:
> Die LDOs sind TLV702
Dann nimm doch einfach das Schaltplansymbol aus dem Datenblatt, wo der 
GND nach unten herausgeht. Und dann kannst du den NC auch nach unten 
herausführen und dort mit GND verbinden. Sowas liest sich um Welten 
flüssiger als solche 12345-Pinreihenfolgen.

Beim TP2121 gilt das selbe, denn da taugt nicht mal die von dir 
umgesetzte Pinreihenfolge, weil das Gehäuse die Pins ganz anders 
angeorndet hat.

Oder kurz: im Schaltplan wird möglichst leserlich die Funktion eines 
Bausteins dargestellt. Ich würde erwarten: Vcc oben, GND unten, Energie- 
und Signalfluss von links nach rechts.
Erst im Layout kommt dann das tatsächliche Gehäuse und dessen Bauform 
ins Spiel.

[Marco M. (marco_m659)]

Hallo Lothar...

sorry, ich hatte nicht gefragt  wie die Schaltsymbole auszusehen haben 
oder die Pinreihenfolge ist,  sondern ob der mir dargestellte Main 
Switch Schaltkreis so funktioniert, wie ich mir das ausgedacht habe.

marco_m659

[Rolf (rolf22)]

Marco M. schrieb:
> ich hatte nicht gefragt  wie die Schaltsymbole auszusehen haben
> oder die Pinreihenfolge ist,  sondern ob der mir dargestellte Main
> Switch Schaltkreis so funktioniert, wie ich mir das ausgedacht habe.

[Lebenshilfe EIN] Man hat dir erklärt, dass du Personen, die dir 
kostenlos helfen sollen, es nicht durch unprofessionelle Fragestellung 
unnötig schwierig machen solltest.[Lebenshilfe AUS]

Wenn du nur lesen möchtest, was deinen zarten Gefühlchen gefällt, bist 
du – nicht nur hier – falsch.

"Du kannst aber schön malen, Jan Torben. Was ist es denn? -- Ach, es ist 
deine Mutter. Aber hat die wirklich drei Ohren?"

[Marco M. (marco_m659)]

Was soll das jetzt...?

[Chris V. (nagut)]

Ich kann im Datenblatt des SN74LVC1G79 keinen Hinweis darauf finden, 
dass Q=low nach Einschalten der Versorgung (also Anklemmen der ersten 
Batterie bei der Fertigung) garantiert sei. Und einen "Reset-Pin" gibt 
es da ja nicht...

Die Kippstufe vielleicht besser diskret aufbauen?

[Rainer W. (rawi)]

Marco M. schrieb:
> sorry, ich hatte nicht gefragt  wie die Schaltsymbole auszusehen haben
> oder die Pinreihenfolge ist,  sondern ob der mir dargestellte Main
> Switch Schaltkreis so funktioniert, wie ich mir das ausgedacht habe.

Bei deiner einzigen Frage ging es um Verständlichkeit (z.B. durch 
vernünftige Symbole) und allgemein um Feedback ;-)

Marco M. schrieb:
> Ich hoffe es ist verständlich und bitte um Euer Feedback?!

[Marco M. (marco_m659)]

> Die Kippstufe vielleicht besser diskret aufbauen?

Wie würdest du es dann machen?

Danke

marco_m659

[Peter L. (pelikan)]

moin,

chinesische Methode: weglassen was nix bringt!

Meine Version:
Reed parallel zum PMOS.
Drain vom PMOS auf Gate von NMOS.
R31 >= 100K
R36..reicht da nicht die angeschlossene Schaltung? und hat die nicht 
auch ein paar Kondensatoren auf der Betriebsspannung?

Dann hat die Einschalteinheit 4 Bauteile.
Als "Schlafstrom" bleibt der Leckstrom vom PMOS.

Zeichnen muste aber selber.

[Chris V. (nagut)]

Marco M. schrieb:
>> Die Kippstufe vielleicht besser diskret aufbauen?
>
> Wie würdest du es dann machen?

So in etwa?

[Jens M. (schuchkleisser)]

Zwei Gatepulls die spätestens ab Aktivierung immer an sind fressen 
800µA, die  24Ah-Batterie ist also auch im Standby ohne weitere Technik 
nach ~4 Jahren leer.
Fände ich für nicht austauschbare Batterien (und damit arschteurer 
Vollgerätetausch, natürlich außerhalb der Garantie) eine Frechheit, als 
dein Kunde.

[Alexander S. (esko)]

So ein vergossener Reed-Kontakt kostet Geld. Das tut weh, wenn der nur 
einmal im gesamten Produktlebenszyklus verwendet wird. Gibt es keinen 
sowieso vorhandenen Taster, Funkmodul, Photodiode (oder LED) um den 
Baustein einzuschalten?

Auch die Solarzelle könnte man als behelfsmäßigen Sensor verwenden.

Da Geld vermutlich keine Rolle spielt, würde ich einen Reset-Controller 
vorschlagen, statt dem SN74 und den zwei Mosfets.

Wenn sowieso ein extra Bauteil eingebaut wird, wäre statt Reed-Kontakt 
auch ein TouchSensor möglich, also kapazitiven Taster. Die gibt es mit 
einem Ruhestrom von 10 bis 20 µA. Wenn man das nicht selbst 
programmieren will (QTouch Library), gibt es das auch als fertigen Chip: 
TTP233C, TTP223, QT220B, 2021K, siehe 
Beitrag "Re: IC Identifizierung Kapazitiver Touch gesucht"

Oder von Infineon unter dem Namen CAPSENSE:
https://www.infineon.com/products/microcontroller/sensing-controller/capsense-controllers

[Lothar M. (Firma: Titel) (lkmiller) (Moderator)]

Marco M. schrieb:
> sorry, ich hatte nicht gefragt  wie die Schaltsymbole auszusehen haben
> oder die Pinreihenfolge ist,  sondern ob der mir dargestellte Main
> Switch Schaltkreis so funktioniert, wie ich mir das ausgedacht habe.
Ich weiß das, ich kann ja lesen:

Marco M. schrieb:
> bitte um Euer Feedback?!
Und da dachte ich mir, dass du auch für andere sinnvolle Vorschläge 
offen bist. Offenbar nicht. Seis drum, habe schon mal beim "auf den Bus 
warten" anderweitig Zeit vergeudet.

Ein Tipp aus der Praxis: arbeite an deiner Kritiktoleranz! Unbedingt.

Und viel Erfolg in deinem Leben weiterhin.

[Marco M. (marco_m659)]

Chris V. schrieb:
> Marco M. schrieb:
>>> Die Kippstufe vielleicht besser diskret aufbauen?
>>
>> Wie würdest du es dann machen?
>
> So in etwa?

So  meinst Du?

[Marco M. (marco_m659)]

Alexander S. schrieb:
> So ein vergossener Reed-Kontakt kostet Geld. Das tut weh, wenn der nur
> einmal im gesamten Produktlebenszyklus verwendet wird. Gibt es keinen
> sowieso vorhandenen Taster, Funkmodul, Photodiode (oder LED) um den
> Baustein einzuschalten?

Es ist ein geschlossenes System, da geht nichts mit Touch, Photodiode 
etc.
Die Elektronik ist in einen IP67 Gehäuse inkl. Batterien und soll dann 
beim   ausgeben an den Kunden aktiviert werden, deswegen ist mir der 
Reed Kontakt eingefallen und kostet mich 0,40€.

> Auch die Solarzelle könnte man als behelfsmäßigen Sensor verwenden.
Wäre auch eine Idee, vorher abgedunkelt durch einen Klebestreifen.

> Da Geld vermutlich keine Rolle spielt, würde ich einen Reset-Controller
> vorschlagen, statt dem SN74 und den zwei Mosfets.

Wieso soll Geld keine Rolle spielen? Wo man einsparen kann klar. Das war 
aber meine einzige Idee, deswegen muss ich dies erst einmal nutzen.

Wenn es andere Möglichkeiten, gibt gerne. Ich kann leider kein 
Kunststoffblättchen aus dem Batteriekontakt ziehen, um die Spannung zu 
aktivieren.

[Peter L. (pelikan)]

moin,

anbei mein Schaltungsvorschlag.
Die FETs waren in LTC vorhanden.
C1+R4 bilden die angeschlossene Schaltung.
SW1 soll der Reedkontakt sein.
Mit R1 wird der Haltestrom halbiert.
Habe fertig.

[Marci W. (marci_w)]

Chris V. schrieb:
> So in etwa?

Gute Idee, Selbsthaltung. Wollte ich grad auch vorschlagen. Funktioniert 
zuverlässig und ist einfach im Aufbau.

ciao

Marci

[Marci W. (marci_w)]

Jens M. schrieb:
> 800µA,

Wie kommst Du auf 800uA? Man kann den PD ja recht groß machen, z.B. 1M.
Dann sind es weniger als 1uA. Und wenn der Akku über Solarzellen geladen 
werden soll, dann ist das ne Lampe oder so für den Garten. Da ist der 
Akku dann sowieso ständig gefordert. Vergossen mag zwar dicht sein, wenn 
man es richtig macht. Finde ich allerdings nicht nachhaltig und auch 
nicht kundenfreundlich.
Ach ja, vernünftiges BMS nicht vergessen!

ciao

Marci

[Marci W. (marci_w)]

Peter L. schrieb:
> anbei mein Schaltungsvorschlag.

nicht so toll. Widerstände viel zu niederohmig. In der Schaltung 
schaltest Du kurzzeitig den Laststrom mit dem Reed-Kontakt.
Mach es doch genau so wie von Chris vorgeschlagen. Warum hast Du das 
jetzt komplett anders realisiert?
Und noch eine Frage: was passiert, wenn der Akku mal komplett entladen 
wird und dadurch die Selbsthaltung ausfällt? Das solltest Du auch 
berücksichtigen, auch bei der Dimensionierung der Rs. Ich würde 
wahrscheinlich auch einen "Angstmagneten" beipacken. ;-)
Vermutlich würde ich sowieso aus dem Magneten und Reed-Kontakt einen 
Schalter "bauen". Ist halt absolut wetterfest...

ciao

Marci

[Marco M. (marco_m659)]

Das System ist nicht vergossen, sondern mit Deckel und Dichtung, aber 
gesichert mit Blombe und Sicherungsschrauben gegen Manipulation und soll 
außerhalb ohne mechanischen Tastern/Schaltern sein.

Wenn der Akku oder Batterie mal ganz leer sein soll, wird das 
übermittelt (LTE Modul), da für jede Batterie ein FuelGauge drin ist, 
die das überwachen.

[Marci W. (marci_w)]

Und die Solarzelle soll den Akku laden?

Ach so: du hattest ja Batterie UND Akku. Sorry, hatte ich vergessen...

ciao

Marci

[Peter L. (pelikan)]

moin,

die Solarlösung ist besser!
Abgeklebt wird die Solarzelle in der Produktion.
Natürlich nur zum Schutz der Oberfläche.
Der neugierige Kunde zieht die Folie ab...und schaltet das Gerät ein.
Braucht man nicht mal zu erklären.

>>Reed Kontakt eingefallen und kostet mich 0,40€.
Und was kostet der Magnet!???

Zur Schaltung:
V2 ist die Solarzelle, > 3V. R2+D2 begrenzen die Gatespannung von M3.
D1+R5 koppeln die angeschlossene Schaltung ab.
Diese 4 Bauteile kosten weniger als 0,40€+Magnet.

>>Widerstände viel zu niederohmig.
Sorry, mal ins DB gesehen?
Für den AO34xx sind bis zu 5µA Leckstrom angegeben!

[Marci W. (marci_w)]

Sorry, konnte obigen Beitrag nicht mehr ändern:
Also dient die Batterie als Notversorgung, falls der Akku schlapp macht 
wegen keine Sonne. Dann würde ich erst auf die Batterie umschalten, wenn 
die Akkuspannung soweit fällt, dass die Schaltung nicht mehr aus dem 
Akku versorgt werden kann. Sonst ist Deine Batterie evtl. relativ 
schnell leer.
Achte bei der Solarzelle darauf, dass Du eine verwitterungsfeste 
Abdeckung hast. Bei Billig-Consumerteilen wird diese Fläche, weil 
einfacher Kunststoff, recht schnell trüb.

ciao

Marci

[Jens M. (schuchkleisser)]

Marci W. schrieb:
> Wie kommst Du auf 800uA?

Ich lese die Vorgben des OP.
Und verstehe sie.
Und nein, es ist keine Gartenlampe, denn die sind nicht wasserdicht 
vergossen, haben 24Ah Einmalbatterien plus Akku und Solar an Board und 
werden vom TS auxh nicht entwickelt.

Es wundert mich nur, das nch niemand gekräht hat weil wir hier kostenlos 
Entwicklungshilfe geben für ein nicht nur kommerzielles sondern sogar 
geheimes Produkt, da reagieren doch sonst alle hier allergisch drauf 
wenn es Paul Müller zu peinlich ist über seine dämliche Idee zu sprechen 
und er nix erzählen mag.

[Oliver S. (oliverso)]

Marco M. schrieb:
> Die Elektronik ist in einen IP67 Gehäuse

Marco M. schrieb:
> Ich kann leider kein
> Kunststoffblättchen aus dem Batteriekontakt ziehen, um die Spannung zu
> aktivieren.

Bei nur IP67 sollte das gehen.

Oliver