Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik stromsparende Schaltung fürs Auto


von Fred F. (fred08151)


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Ich würde gerne einen Touchsensor TTP223 hinter die Kunstoffverkleidung 
meines Autospiegels verbauen. Der soll dann für 5-10 Sekunden einen 
Mikrocontroller starten, an dem ein RFID-Leser (MFRC522 oder 
PN522)hängt.
Ein Atmega328p wäre stromsparend, zudem soll er ja nur ein paar Sekunden 
laufen.
Der TTP223 braucht selbst ja auch nur ~3µA und läuft zw. 2,8 und 5 Volt.
Aber was wäre denn die stromsparendste Version auf 3,3 oder 5 Volt zu 
kommen ?
Step-Down gibt es mittlerweile ja wie Sand am Meer.
Und gibt es Vorschläge, die Schaltung (Bild) zu Verbessern ?
(Der Schalter soll den Touchsensor darstellen, der 100-Ohm-Widerstand 
die Last des Mikrocontrollers.)
: Bearbeitet durch User
von Falk B. (falk)


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Alles sehr merkwürdig. Wozu der ganz Aufriß? Der Touchsensor kann 
dauerhaft bestromt beleiben und den Mikrocontroller aufwecken, siehe 
Sleep Mode. Der kann dann, den RFID-COntroller ansteuern und per 
MOSFET (P- oder N-KANAL) die Last schalten und sich nach getaner Arbeit 
wieder schlafen legen.
Für die Stromversorgung braucht man einen Spannungsregler mit sehr 
kleinem Eigenverbrauch, siehe

https://www.mikrocontroller.net/articles/Versorgung_aus_einer_Zelle#Vier_Mignonzellen_mit_LowDrop-Linearregler

Sensor und Mikrocontroller liegen dauerhaft direkt an der 
Versorgungsspannung.
von Lothar M. (Firma: Titel) (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite


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Fred F. schrieb:
> Touchsensor TTP223
Ein Tipp: sieh noch einen Ausschalter vor. Die Dinger hängen sich 
manchmal auf, dann hilft nur Powerdown-Powerup.

> Der Schalter soll den Touchsensor darstellen
Dir ist aber schon klar, dass sich der Touchsensor ganz anders als 
dieser Schalter verhält?

> Und gibt es Vorschläge, die Schaltung (Bild) zu Verbessern ?
Im Ernst: das Beste wäre, wenn du nochmal von vorne anfängst...

> die stromsparendste Version auf 3,3 oder 5 Volt zu kommen ?
Von was kommend? Von der Bordspannung des Autos? Dann ein Vorwiderstand 
und eine Z-Diode. Damit versorgst du den Touch-Sensor, der dann einfach 
einen Mosfet einschaltet, der dann über einen Allerweltsspannungsrelger 
den AVR einschaltet, der dann seine Arbeit tut und sich danach samt dem 
RFID-Leser wieder ausschaltet.


BTW: Wozu diese Plenkerei? Rechtschreibschwäche? Eigensinn?
: Bearbeitet durch Moderator
von Paul B. (paule201)


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Vorsicht mit µA Schaltungen im KFZ. Das Bordnetz ist sehr verseucht, 
alles was auf dem Labortisch funktioniert fliegt dir im KFZ in der Regel 
um die Ohren.
Von "unerklärlichen" Resets über falsche Triggerung von Funktionen bis 
hin zu gegrillten Bauteilen ist da alles dabei.
Das kann man natürlich mit der passenden Schutzbeschaltung entschärfen 
und verhindern, muss es aber eben machen.

Stromsparender Step-Down wie TI LM5164-Q1 mit Automotive Zulassung. Alle 
Bauteile darum ebenfalls mit AEC Freigabe + ausreichend 
Schutzbeschaltung.
Beim Layout kann man sich an dem Application Notes orientieren oder an 
der Eval Boards.

Dahinter dann µC, Touchsensor + RFID Leser. Den µC kannst du schlafen 
legen und den Reader per Enable Pin oder per FET abschalten.
von Peter N. (mikronix)


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Lothar M. schrieb:
> BTW: Wozu diese Plenkerei? Rechtschreibschwäche? Eigensinn?

Wozu...?
Unerklärlich ist doch eher dass er kein Leerzeichen vor „.” und „,” 
setzt...
von Manfred P. (pruckelfred)


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Paul B. schrieb:
> Vorsicht mit µA Schaltungen im KFZ. Das Bordnetz ist sehr verseucht

Ein NCV2951 sollte mit Kfz umgehen können und hat einen gerade noch 
erträglichen Ruhestrom. Da der Kram ja nur wenige Sekunden in Betrieb 
sein wird, kann man die Verluste des Längsreglers verkraften.
von Alexander (alecxs)


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TLE42712 oder TLE4271 gibts noch im TO-220-7 Gehäuse, ansonsten jede 
Menge SOT-223.
von Fred F. (fred08151)


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Ich habe das ganze etwas überarbeitet, siehe Bild.
Der 10k-Widerstand läd den Elko und begrenzt den Stromverbrauch für die 
5,1V-Zenerdiode.
Der Schalter soll den Touchsensor simulieren, der 100-Ohm-Widerstand als 
Ladestrombegrenzung für das Gate des MOSFETs und der 100µF-Elko, um das 
Gate einige Zeit offen zu halten, bis der 100k-Widerstand das Gate 
wieder entladen hat.
Der MOSFET aktiviert den Spannungsregler (gab nur den LM317 bei 
falstad).
Als MOSFET hätte ich noch 2N7000 rumliegen.
Kann das so funktionieren ?
Kritik ist erwünscht.
: Bearbeitet durch User
von Otto K. (opto_pussy)


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Fred F. schrieb:
> Kann das so funktionieren?

Ohne den 240 Ohm Widerstand zwischen Ausgang und Adjust ist der LM317 
zwar stromsparend, aber die Spannung am Ausgang ist wabbelig.

Ich habe da mal was erarbeitet. Diese Schaltung hat nach den 
abgelaufenen 10 Sekunden keinen eigenen Stromverbrauch mehr. Q1 und Q2 
sind Darlington-Transistoren.

Falls die Zeit zu kurz ist, dann kannst du C1 auch noch auf 470 uF 
erhöhen.

Falls die 5,4 Volt am Ausgang zu hoch sind, dann kannst du die Z-Diode 
noch von 6V8 auf 6V2 verkleinern.
von Otto K. (opto_pussy)


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Mir fällt gerade noch ein, dass der Touchsensor selbst ja auch noch mit 
Strom versorgt werden will. Dafür muss man sich auch noch etwas 
einfallen lassen. Wenn es wirklich nur 3 uA sind, dann genügt eventuell 
ein 100k Widerstand mit einer 4V7 Z-Diode und einem 100 uF Elko.

Außerdem weiß man nicht, ob der Touchsensor es gerne hat, wenn er am 
Ausgang 12 Volt über R1, R2 und D1 zugeführt bekommt. Wenn es ein 
Open-Kollektor-Ausgang ist, dann kann man die Diode D1 weglassen. Falls 
er eine Push-Pullstufe hat, dann muss noch ein weiterer NPN-Transistor 
als Open-Kollektor-Ausgang am Touchsensor angeschlossen werden. D1 kann 
dann ebenfalls weggelassen werden.
von Dieter D. (Firma: Hobbytheoretiker) (dieter_1234)


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Fred F. schrieb:
> hinter die Kunstoffverkleidung

Nur Kunststoff, das ist gut, weil sonst geht dieser Alternativvorschlag 
nicht.

Nimm einen Reedschalter:
https://de.wikipedia.org/wiki/Reedschalter
https://www.conrad.de/de/o/reed-kontakte-0200190.html?sort=Price-asc&tfr_ATT_NUM_SWITCHING_CURRENT_MAX=0.05~~~1&tfo_ATT_LOV_CONTACT-TYPE=1%20Schlie%C3%9Fer&refresh=true

Das Plättchen mit dem RFID bekommt dann noch einen dünnen Magnet 
verpasst und beim dranhalten wird gleichzeitig der Strom eingeschaltet.

https://www.conrad.de/de/p/maul-neodym-magnet-o-x-h-10-mm-x-1-mm-scheibe-silber-10-st-6166196-1796543.html
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