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Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Spannungsumschaltung für MC


Autor: Torsten (Gast)
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Folgendes Problem:

Ich habe eine MC-Schaltung (Datenlogger), die normalerweise von einer 3V 
Lithiumzelle versorgt wird. Ausgelesen wird das Ganze über eine serielle 
Schnittstelle. Um im Lesebetrieb die volle Leistung des Prozessors 
nutzen zu können ohne dabei die Lebensdauer der Batterie zu verkürzen 
soll der MC über die Schnittstelle mit Spannung versorgt werden. Wird 
das Kabel angesteckt, muss also die Versorgung umgeschaltet werden.

Einfachste Möglichkeit wäre die Lithiumzelle über eine Diode vom Rest zu 
entkoppeln. Damit verliere ich aber auch wieder etwas an Kapazität, da 
ich sie nur bis 2,3V (0,3V Flußspannung der Diode, MC läuft bis 2V) 
nutzen kann.

Gibt es da elegantere Möglichkeiten?

Gruß
Torsten

Autor: Karl-j. B. (_matrixman_)
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Ne Buchse mit Schaltkontakt und an MC ein Kondensator um beim Umschalten 
die Spannung zu puffern.

Autor: Andreas K. (a-k)
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Wie sieht denn die Entladekurve dieser Lithiumzelle aus? Wenn die auch 
nur eine entfernte Ähnlichkeit zu 
http://www.lithium-batterie.de/html/386.htm hat, würde ich mir über die 
Diode keine Gedanken machen.

Autor: Torsten (Gast)
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Danke schon mal für eure Antworten.

@_matrixman_
Ein Schalter kommt nicht in Frage. Dafür reicht auch der Platz nicht.

@a-k
Die Entladekurve sieht etwas anders aus. Geplant ist der Einsatz einer 
CR2477 oder CR2450 Lithium-Mangan Zelle. Die CR2477, die ich anfangs 
eingeplant hatte, hat eine wesentlich flachere Entladekurve. Damit würde 
ich eine ganze Menge Energie verschwenden. Die Entladekurve einer CR2450 
(beide von Panasonic) sieht wesentlich steiler am Ende aus. Da würde die 
Diode nichts ausmachen. Mal schauen, ob am Ende die 2450 von der 
Kapazität ausreicht oder ich eine 2477 mit ähnlicher Entladekennlinie 
finde.
Wäre die einfachste Variante.

Für weitere Infos zu dem Thema wäre ich trotzdem dankbar, falls jemand 
einen anderen Lösungsansatz hat.

Gruß
Torsten

Autor: Düsentrieb (Gast)
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mit nem p-mosfet zb bss84 sollte das elegant so gehen :-)

Autor: Torsten (Gast)
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Hallo Düsentrieb,

danke für den Schaltungsvorschlag. So etwas in der Art habe ich 
angedacht.

Wie sieht es im Umschaltmoment aus? Die Batterie liefert eine Spannung 
von 2V..3V. Vin wären stabilisierte 2,8V. So lange die Batteriespannung 
größer 2,5V ist kann nichts passieren (angenommen 0,3V Spannungsabfall 
über D1). Ist die Batteriespannung kleiner, kommt ein kurzzeitiger 
Stromfluss zustande. Kann ich das problemlos vernachlässigen?

Gruß
Torsten

Autor: Düsentrieb (Gast)
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denke schon
evtl musste "richtigen" mosfet austesten, je nach hersteller streuen die 
ja ...
und hier soll er ja bei ugs -2v schon strom ziehen...
einfach mal testen!

Autor: Andreas K. (a-k)
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Arg peinlich wäre Stromfluss in die Lithiumzelle hinein. Das nehmen die 
so sehr übel, dass die Hersteller vorsorglich gleich 2 Dioden 
hintereinander in die Datasheets reinschreiben.

Autor: Düsentrieb (Gast)
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bei max 0,5v differenz und ron von etwa 50 ohm gibts max. 2,5ma beim 
umschalten...der fet schaltet in etwa <100ns, gibt max. 0,000000125 Ws 
energie...und nur bei fast leerer zelle...wahnsinn...

Autor: Düsentrieb (Gast)
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sorry, mWs natürlich :-)
oder 0,000000000125 Ws

Autor: Karl-j. B. (_matrixman_)
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oder 125pW ;)

Denke mal das über die Anschlussfahnen der Batterie durch Funkwellen aus 
der Umgebung mehr Energie in die Zelle kommt...

Autor: Torsten (Gast)
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Danke für Eure Hilfe.
Ich werde die Schaltung mit dem BSS84 austesten und dann auch verwenden. 
Die Datenblätter der Zellen unterschiedlicher Hersteller sehen doch 
recht unterschiedlich bzgl. der Entladekurve aus. Damit kann ich jede 
Zelle so gut wie möglich ausnutzen.

Gruß
Torsten

Autor: BlackBox (Gast)
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Müsste bei der Schaltung von Düsentrieb nicht Gate und Source vertauscht 
werden? Denke mal, so funktioniert die Schaltung nicht.

Autor: min (Gast)
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Gate (Pfeil) muss an R1 und R2 anliegen. Sehe ich genauso.

Autor: Falk Brunner (falk)
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@min (Gast)

>Gate (Pfeil) muss an R1 und R2 anliegen. Sehe ich genauso.

Nur reichlich ein Jahr zu spät . . .

Autor: ralf (Gast)
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@Falk

die neue Version hat doch eigentlich nur den "Vorteil" nicht mehr mit 5V 
zu funktionieren. Warum also die Änderung?

Autor: Falk Brunner (falk)
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@ralf (Gast)

>die neue Version hat doch eigentlich nur den "Vorteil" nicht mehr mit 5V
>zu funktionieren. Warum also die Änderung?

???
Welche "alte" Version meinst du?
die hier?

Beitrag "Re: Spannungsumschaltung für MC"

Dort sind IMO Source und Drain vertauscht und damit falsch. Denn der 
P-Kanal arbeitet ja dann als "inverser" Sourcefolger, welcher in 
Normalbetrieb die Bodydiode überbrückt (was erstmal OK wäre). Ich bin 
mir sich sicher, ob diese Schaltuing so wirklich funktioniert. Daher 
meine Korrektur.

MFG
Falk

Autor: ralf (Gast)
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ja genau die Schaltung meine ich. Drain und Source sind dort genau 
richtig geschaltet für einen P-Kanal Mosfet im Inversbetrieb.

Autor: Falk Brunner (falk)
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@ ralf (Gast)

>ja genau die Schaltung meine ich. Drain und Source sind dort genau
>richtig geschaltet für einen P-Kanal Mosfet im Inversbetrieb.

Das hab ich so aber noch nie gesehen. Ach so, doch, z.B. in einem 
Synchrongleichrichter. OK, ich ziehe meine Schaltung zurück.

MFg
Falk

Autor: Michael H* (Gast)
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hmm, wie kommts, dass in obiger schaltung von herrn düsentrieb nicht die 
"body"-diode leitet?

Autor: Falk Brunner (falk)
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@ Michael H* (-holli-)

>hmm, wie kommts, dass in obiger schaltung von herrn düsentrieb nicht die
>"body"-diode leitet?

Weil der Mosfet parallel dazu aufsteuert und diese somit kurzschliesst.

http://www.semikron.com/internet/webcms/objects/ap...

Seite 5

MFG
Falk

Autor: Paul (Gast)
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Hallo
Ich muss das hier mal ausbuddeln.
Oben wird eine Schaltung gezeigt 
(Beitrag "Re: Spannungsumschaltung für MC"). Ist diese in der 
Form nun richtig oder falsch (wie weiter darunter behauptet wird).

BlackBox schrieb:
> Müsste bei der Schaltung von Düsentrieb nicht Gate und Source
> vertauscht
> werden? Denke mal, so funktioniert die Schaltung nicht.

Immerhin verweist der Artikel 
http://www.mikrocontroller.net/articles/Versorgung... 
direkt auf dieses Schaltungsbild. Das irritiert mich und sollte 
vielleicht auch nicht sein, wenn die Schaltung falsch ist. Oder irgendwo 
hier sollte stehen, dass sie so OK ist.

Autor: Klarsteller (Gast)
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Ja ich weiß, der Beitrag ist sehr alt, aber der Hinweis von Paul  (Gast) 
ist korrekt und wichtig. Also um das mal klarzustellen:

Die Schaltung von oben ist RICHTIG!

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