Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik MIC5236 und verpolte Akkus


von Bauform B. (bauformb)


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Hallo Stromversorger!

Ein MIC5236YM soll 3.3 Volt aus 14 Volt LiFePO4 machen. Der LDO verträgt 
auch -20 Volt am Eingang, also brauche ich eigentlich keinen 
Verpolungsschutz — aber was verträgt sein Enable-Eingang? Enable muss ja 
ziemlich direkt am Akku angeschlossen werden.

Weiss zufällig jemand, ob das gut geht? Oder findet jemand im Datenblatt 
einen Hinweis? Reichen vielleicht 27k Vorwiderstand?

von Jörg R. (solar77)


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Bauform B. schrieb:
> Ein MIC5236YM soll 3.3 Volt aus 14 Volt LiFePO4 machen. Der LDO verträgt
> auch -20 Volt am Eingang, also brauche ich eigentlich keinen
> Verpolungsschutz — aber was verträgt sein Enable-Eingang? Enable muss ja
> ziemlich direkt am Akku angeschlossen werden.
>
> Weiss zufällig jemand, ob das gut geht? Oder findet jemand im Datenblatt
> einen Hinweis? Reichen vielleicht 27k Vorwiderstand?

Du könntest ja zumindest auf das DB verlinken, dann muss nicht jeder 
selbst suchen. Woher kommt der Wert 27k? Geraten, gewürfelt?🤔

Weshalb möchtest Du auf einen Verpolungsschutz verzichten? Eine 1N4007 
kostet nur wenige Cent.

Weshalb LDO bei 14V Eingangsspannung?

Weshalb nicht eine einzelne LiFePO4 Zelle als direkte Stromversorgung? 
Die liefert nahezu konstant 3,2V, denn die Entladekennlinie ist flach.

: Bearbeitet durch User
von Bauform B. (bauformb)


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Nachschlag:

https://ww1.microchip.com/downloads/aemDocuments/documents/APID/ProductDocuments/DataSheets/MIC5236-Low-Quiescent-Current-%C2%B5Cap-LDO-Regulator-20006574B.pdf

27k und 16k am ADJ-Pin ergibt 3.3 Volt und wegen aggressiver 
Stücklisten-Optimierung gibt es auch keine 1N4007 und keinen 
Schaltregler mit einen halben Dutzend exotischer Filterbauteile.

Wenn ich die unterste von den 4 Zellen stärker belaste gibt es auch 
wieder Mecker ;) Und 4 Zellen sind für alles andere optimal; da brauche 
ich mehr als 20 Watt.

von Jörg R. (solar77)


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Bauform B. schrieb:
https://ww1.microchip.com/downloads/aemDocuments/documents/APID/ProductDocuments/DataSheets/MIC5236-Low-Quiescent-Current-%C2%B5Cap-LDO-Regulator-20006574B.pdf

> 27k und 16k am ADJ-Pin ergibt 3.3 Volt und wegen aggressiver
> Stücklisten-Optimierung gibt es auch keine 1N4007..

Ok, muss man akzeptieren..aber nicht verstehen. Kommst vermutlich aber 
nicht drum herum.

Ein LDO (die Frage weshalb LDO ist noch unbeantwortet) benötigt i.d.R. 
kleine Kapazitäten an Ein- und Ausgang. Und da scheitert es dann an 
einer kleinen Diode?


> Wenn ich die unterste von den 4 Zellen stärker belaste gibt es auch
> wieder Mecker ;) Und 4 Zellen sind für alles andere optimal; da brauche
> ich mehr als 20 Watt.

Weshalb sollte man meckern, die näheren Umstände waren doch bis dato 
unbekannt.


Bauform B. schrieb:
> Weiss zufällig jemand, ob das gut geht? Oder findet jemand im Datenblatt
> einen Hinweis?

Das DB gibt nur Werte an für ON bzw. Off. Es gibt keine Angabe über eine 
zulässige negative Spannung, also wird es nicht funktionieren.


> Reichen vielleicht 27k Vorwiderstand?

Was soll der bewirken und wie kommst du auf den Wert?

: Bearbeitet durch User
von Bauform B. (bauformb)


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Jörg R. schrieb:
> Ein LDO (die Frage weshalb LDO ist noch unbeantwortet) benötigt
> i.d.R. kleine Kapazitäten an Ein- und Ausgang. Und da scheitert
> es dann an einer kleinen Diode?

Ja. 100n für den Eingang und 33u für den Ausgang hat man sowieso. Aber 
wer braucht schon Dioden? Eine einzige PMEG045T100EPE gibt es...

> die Frage weshalb LDO ist noch unbeantwortet

Was sonst, gibt es einen besseren? Bis auf den nicht spezifizierten 
Enable passt der MIC5236YM ziemlich gut:
 * Enable (muss sein)
 * einstellbar (muss sein)
 * 150 mA (120 muss sein)
 * 350 mA max. Current Limit
 * max. 1 µA disabled, 30 ohne Last, 800 @ 50 mA
 * normales SO-8, aber 4 GND-Pins zwecks Kühlung

>> Reichen vielleicht 27k Vorwiderstand?
> Was soll der bewirken und wie kommst du auf den Wert?

Der MIC ist bipolar, also fließt in so einen Eingang Strom, sobald die 
Spannung groß genug wird. Es könnte ja sein, dass eine Strombegrenzung 
als Verpolungsschutz ausreicht. Der größte Wert in der Schaltung ist 
z.Zt. 27k.

von Manfred P. (pruckelfred)


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Jörg R. schrieb:
> Weshalb LDO bei 14V Eingangsspannung?

Vielleicht wegen
1
With a maximum operating input voltage of 30V and
2
a quiescent current of 20µA, it is ideal for supplying keep-alive
3
power in systems with high-voltage batteries.

Bauform B. schrieb:
> Bis auf den nicht spezifizierten Enable ...

Weil Dir niemand das Datenblatt vorlesen will? In den 
Beispielschaltungen liegt er immer im Eingang und im Text finde ich:

Enable Input Current V EN = 30V
regulator on 0.5 2.5 µA 5.0 µA

https://ww1.microchip.com/downloads/en/DeviceDoc/mic5236.pdf

Bauform B. schrieb:
> Der LDO verträgt
> auch -20 Volt am Eingang, also brauche ich eigentlich keinen
> Verpolungsschutz

Nein, er verträgt die nicht dauerhaft, sondern:
1
It can also survive an input transient of
2
20V to +60V.

Es ist eh Kasperei, eine Diode in Serie ändert nichts am schlechten 
Wirkungsgrad (23%). Wenn Du dauerhaft mehr als einstellige mA brauchst, 
ist der Längsregler eine dumme Idee.

von Frank O. (frank_o)


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Bauform B. schrieb:
> also brauche ich eigentlich keinen
> Verpolungsschutz

Den Verpolungsschutz stellt man schon vorher her. Durch entsprechende 
Stecker wäre die erste Wahl.

von Manfred P. (pruckelfred)


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Frank O. schrieb:
> Den Verpolungsschutz stellt man schon vorher her. Durch entsprechende
> Stecker wäre die erste Wahl.

Wäre ein Ansatz, falls es möglich ist. Ein anderer ist ein 
Brückengleichrichter, dann ist die Polung egal.

von Frank O. (frank_o)


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Manfred P. schrieb:
> Wäre ein Ansatz, falls es möglich ist. Ein anderer ist ein
> Brückengleichrichter, dann ist die Polung egal.

Bei unseren früheren Fahrzeugen gab es (trotz verpolungssichere 
Stecker!) eine sogenannte Falschpoldiode.
Auf jeden Fall, wenn die Diode oder der Brückengleichrichter dem 
benötigten Strom nicht im Weg ist, finde ich diese Lösung heute immer 
noch praktisch, einfach und günstig.

von Nick (b620ys)


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Bauform B. schrieb:
> und wegen aggressiver
> Stücklisten-Optimierung gibt es auch keine 1N4007 und keinen
> Schaltregler mit einen halben Dutzend exotischer Filterbauteile.

Dann wäre eine Zenerdiode mit paar Widerständen die billigste, 
schlechteste und kleinste Lösung.

von Bauform B. (bauformb)


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Manfred P. schrieb:
> Bauform B. schrieb:
>> Der LDO verträgt
>> auch -20 Volt am Eingang, also brauche ich eigentlich keinen
>> Verpolungsschutz
>
> Nein, er verträgt die nicht dauerhaft, sondern:
> It can also survive an input transient of
> -20V to +60V.

Ein guter Einwand, aber das ist nur der "Werbetext". Bei den Maximum 
Ratings gibt es eine Fussnote und danach gilt die zeitliche 
Einschränkung nur für die +60 Volt.

von Bauform B. (bauformb)


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Frank O. schrieb:
> Den Verpolungsschutz stellt man schon vorher her. Durch entsprechende
> Stecker wäre die erste Wahl.

Der Fehler sind die 26650 Akkus. Wenn beide Enden gleich aussehen, gibt 
es keinen Batteriehalter mit Verpolungsschutz. Oder kennt jemand dafür 
eine Lösung?

von Frank O. (frank_o)


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Bauform B. schrieb:
> Frank O. schrieb:
>> Den Verpolungsschutz stellt man schon vorher her. Durch entsprechende
>> Stecker wäre die erste Wahl.
>
> Der Fehler sind die 26650 Akkus. Wenn beide Enden gleich aussehen, gibt
> es keinen Batteriehalter mit Verpolungsschutz. Oder kennt jemand dafür
> eine Lösung?

Bauform B. schrieb:
> Oder kennt jemand dafür
> eine Lösung?

Deutliche Kennzeichnung der Polarität.

Aber eine Anmerkung zu der Diode: Wenn nicht einmal eine 1N4007 
preislich möglich ist, sollte man überlegen,  ob sich der Bau insgesamt 
lohnt. Andernfalls kann der Kaufmann das doch selbst konstruieren, wenn 
er so genau weiß was das kosten darf.

von Manfred P. (pruckelfred)


Angehängte Dateien:

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Frank O. schrieb:
> Auf jeden Fall, wenn die Diode oder der Brückengleichrichter dem
> benötigten Strom nicht im Weg ist, finde ich diese Lösung heute immer
> noch praktisch, einfach und günstig.

Es kommt auf die individuellen Umstände an, wie es zu lösen ist. Ich 
habe mehrfach mit antiparalleler Diode gebaut, die natürlich viel Strom 
vertragen können muß.

Gleichrichterbrücke oder Diode in Reihe stören fast immer, da sie 
Spannungsabfall haben.

Frank O. schrieb:
> Deutliche Kennzeichnung der Polarität.

.. ist das mindeste, aber nicht sicher. Wer noch nie einen Akku 
falschherum angeklemmt hat, werfe den ersten Stein.

Bauform B. schrieb:
> Der Fehler sind die 26650 Akkus. Wenn beide Enden gleich aussehen, gibt
> es keinen Batteriehalter mit Verpolungsschutz. Oder kennt jemand dafür
> eine Lösung?

Musst Du eine Großserie optimieren oder willst Du hier einfach nur 
herumheulen? Zwischen Deinem Akkupack und den 3V3 ist dermaßen viel 
Luft, dass eine Diode nicht stört.

von Jörg R. (solar77)


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Manfred P. schrieb:
> (..)
> Bauform B. schrieb:
>> Der Fehler sind die 26650 Akkus. Wenn beide Enden gleich aussehen, gibt
>> es keinen Batteriehalter mit Verpolungsschutz. Oder kennt jemand dafür
>> eine Lösung?
>
> Musst Du eine Großserie optimieren oder willst Du hier einfach nur
> herumheulen? Zwischen Deinem Akkupack und den 3V3 ist dermaßen viel
> Luft, dass eine Diode nicht stört.

Der TO will keine Diode, er verzichtet auf minimal umsetzbaren Schutz 
weil..

Bauform B. schrieb:
> ..und wegen aggressiver Stücklisten-Optimierung gibt es auch
> keine 1N4007..

von Jörg R. (solar77)


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Bauform B. schrieb:
> Frank O. schrieb:
>> Den Verpolungsschutz stellt man schon vorher her. Durch entsprechende
>> Stecker wäre die erste Wahl.
>
> Der Fehler sind die 26650 Akkus.

Nein, der Fehler ist deine Art es umzusetzen.

> Wenn beide Enden gleich aussehen, gibt
> es keinen Batteriehalter mit Verpolungsschutz. Oder kennt jemand dafür
> eine Lösung?

Kennzeichne die Plusseite mit rotem Isolierband.

Es gibt fertig konfektionierte LiFePO4 Akkupacks mit 4 Zellen, 6Ah, 
Schutzelektronik und verpolungssicherem Stecker.

von Frank O. (frank_o)


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Ich habe gerade einmal geschaut. Da er ja offensichtlich mehrere 
Millionen Geräte bauen muss, kann er bei Mouser
25000 Dioden für den Stückpreis von 2,2 Cent kaufen. Bei seinen 
Millionen geht das sicher noch günstiger.
Und der Spannungsabfall bei Batteriebetrieb - na ja ...

: Bearbeitet durch User
von Mi. W. (mikuwi)


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Bauform B. schrieb:
> Manfred P. schrieb:
>> Bauform B. schrieb:
>>> Der LDO verträgt
>>> auch -20 Volt am Eingang, also brauche ich eigentlich keinen
>>> Verpolungsschutz
>>
>> Nein, er verträgt die nicht dauerhaft, sondern:
>> It can also survive an input transient of
>> -20V to +60V.
>
> Ein guter Einwand, aber das ist nur der "Werbetext". Bei den Maximum
> Ratings gibt es eine Fussnote und danach gilt die zeitliche
> Einschränkung nur für die +60 Volt.



Micrel hat techn. Mitarbeiter.
Ich würde sie - wenn es um eine Serie geht die so kostenoptimiert ist 
kontaktieren und auf mehrere widersprüchliche/unvollständige Aussagen im 
Datenblatt hinweisen und frag was es damit auf sich hat.

(Reverse Battery wird nicht weiter spezifiziert obwohl es als 
wesentliches Argument für den Chip aufgeführt wird...)

Oder - bau einfach ein paar Testplatinen und teste mit einem SMU was 
passiert wenn Du kurze und dann längere Pulse mit neg. 
Versorgungsspannung anlegst.
Für die Serie ein 0Ohm-Widerstand damit ggfs noch eine Diode 
nachbestückt werden kann.

von Bauform B. (bauformb)


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Vielen Dank für die vielen Antworten! Die Lösung mit der Diode hat zwar 
nichts mit meiner Frage zu tun, aber ich finde es richtig und wichtig, 
dass es solche Beiträge gibt. In diesem Fall habe ich z.B. wegen den 0.7 
Volt der Diode einen anderen Fehler gefunden.

Es tut mir leid, dass ich euch mit der "Optimierung" so auf den Holzweg 
gelockt habe. Es geht um eine Bastelei mit 2 Stück. Auch da sind weniger 
Bauteile vorteilhaft und weniger verschiedene Bauteile kein Nachteil. 
Gerade wenn es nur ein Hobby ist, darf man doch beliebig optimieren.

Den Fehler zu beheben kostet zwar 3 teure Operationsverstärker 
zusätzlich, aber dafür kommt dann doch eine Diode rein :) Allerdings 
keine 1N4007, sondern eine 10A-Schottky, weil ich so eine sowieso 
brauche.

Der MIC5236 wird durch einen ohne Enable ersetzt und ein anderer 
Spannungsregler wird durch einen High Side Switch ersetzt. Dann 
vertragen alle ICs am Akku -20 Volt, nur die OPs und ein MUX werden 
durch die Diode geschützt.

von Frank O. (frank_o)


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Bauform B. schrieb:
> sondern eine 10A-Schottky

Wollte ich eigentlich schon vorschlagen,  aber die wäre zu teuer 
gewesen.

Der Rest hört sich auch besser an.

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