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Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Ladungspumpe als Spannungsverdoppler


Autor: Hilel (Gast)
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Hallo zusammen.
Ich habe eine Anwendung mit einem Atmel-Controller und einer
Versorgungsspannung von 6,4V. Diese Spannung von 6,4V weist
Unterbrechungen von einpaar Millisekunden bis 5 Sekunden auf (Vermeiden
der Unterbrechungen steht nicht zur Diskussion). Bei Unterbrechungen im
Millisekundenbereich startet der erste MC neu und das Programm läuft
weiter an der Stelle vor der Unterbrechung. Bei langen Unterbrechungen
soll der zweite MC das Commando übernehmen. Er muss für die Zeit von 5
bis 8 Sekunden, solange die Versorgungsspannung von 6,4V fehlt, von
Elkos über einen Spannungsregler (MAX604) versorgt werden. Die
vorgesehenen Elkos halten die Ladung aber nur fü ca 3 Sekunden. Es gibt
2 Möglichkeiten, um diese Zeit zu verlängern.
1) mehr Elkos
2) die 6,4V durch Ladungspumpe verdoppeln
Ich neige zu der 2. Lösung, habe aber das Problem mit dem
Spannungsregler, der eingangsseitig max. 11,5 V verkraftet.
Gibt es Ladungspumpen mit einstellbarer Ausgangsspannung?
Gibt es was Ähnliches wie den TC7662B, aber mit einstellbarer
Ausgangsspannung und möglichst geringer externer Beschaltung?

Ich danke euch im voraus.

Autor: IchUndNichtDu (Gast)
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Nimm doch anstatt den Elkos GoldCaps. Die halten um ein Vielfaches
länger!

Autor: Steffen (Gast)
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Spannung verdoppeln bringt da überhaupt nichts, da die höhere Spannung
dann eh nur im Regler verbraten wird.

Goldcap heisst das Zauberwort.

Steffen

Autor: Steffen (Gast)
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DuNichtIch war wohl etwas schneller.
Steffen

Autor: Manfred Glahe (Gast)
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Hallo,

"2) die 6,4V durch Ladungspumpe verdoppeln"

die gespeicherte Energie (Ladungsmenge Q) des Elko ist maßgeben und die
ist nach dem Verdoppeln geringer als vorher wegen des schlechten
wirkungsgrades!

MfG  Manfred Glahe

Autor: Hilel (Gast)
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Ich danke euch für die schnellen Antworten.
Bei den Goldcaps habe ich noch keinen gefunden, der mehr als 5,5 V
verkraftet und für den Temperaturband von -35 bis 70°C geeignet ist.
Deshalb suchte ich eine anderer Lösung.

Autor: Manfred Glahe (Gast)
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@ Hilel,

Goldcaps paralell laden und dann in Reihe auf den L- Regler schalten
(Ue vom Regler beachten "verbraten" oder anderen Ragler).
"von -35 bis" kann denn Deine übrige Elektronik diese Temperatur ab
??

Leider wieder zu wenig Informationen für umfassenden Vorschlag.

MfG  Manfred Glahe

Autor: Hilel (Gast)
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Hallo Manfred.
Die Elektronik ist für diesen Temperaturband ausgelegt.
Was den Regler angeht, der ist schon in Ordnung und verbraucht wenig
Strom, hat allerdings den Nachteil, dass er eingangsseitig nicht mehr
als 11,5V zulässt.

MfG Hilel

Autor: IchUndNichtDu (Gast)
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Also Gold Caps kann man von -25 bis 70 Grad betreiben, was willst du
denn machen, dass die bis -35 Grad halten müssen? Mach ein thermisch
Isoliertes gehäuse, dann heizt deine Elektronik ein bisschen.
Die Gold Caps vertragen nur bis 5,5 V, das stimmt, aber du kannst sie
ja hinter den Regler tun, dein Atmel verträgt auch nicht mehr als das!
Zwischen Gold Cap und Regler die Diode nicht vergessen, sonst entladen
sich die GoldCaps über den Regler...

Autor: Manfred Glahe (Gast)
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@ Hilel,

Welcher Regler wird verwendet?
Wieviel Strom fließt?
Wieviel Zeit liegt zwischen den Spannungsunterbrechungen?
Kann der Goldcap in dieser Zeit aufgeladen werden, speziell wenn er
hinter dem Regler angeordnet wird und dessen Ladestrom nicht
überschritten werden darf?
Wo ist der Einsatzort und wie sind die wirklichen Bedingungen?

Du siehst es gibt genug offene Fragen. Wenn Du weiter ein Gehaimnis
daraus machst bekommst du auch kei zusammenhängendes konzept!

MfG  Manfred Glahe

Autor: Hilel (Gast)
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@Manfred
Regler: MAX604ESA (verstellbare Ausgangsspannung)
Stromverbrauch liegt bei ca 4mA (Regler und MC).
Die erste Unterbrechung kann bereits nach ca 500 ms der Inbetriebnahme
stattfinden und dauert bis zu 5 Sekunden.
Ich denke, der Goldcap wird hinter den Regler angeordnet, weil dort die
Spannung maximal 4V beträgt. Der Regler kann bis zu 500 mA.
Eine Schottky-Diode zwischen Regler und Goldcap vermeidet die Entladung
des Goldcaps über den Regler (diese ist eigentlich aus einem anderen
Grund da, nämlich um die Spannung abzublocken, wenn der MC für eine
ISP-Programmierung vom Programmiergerät versorgt wird).
Ich habe mir Datenblätter von Panasonic zu den Goldcaps runtergeladen
und muss noch herausfinden, wie lange die Ladezeit und wie groß der
Ladestrom ist.
Mehr als 500 ms als Ladezeit für den Goldcap ist schon kritisch.
Ich danke euch herzlich für die Vorschläge und die nützlichen Tips.

MfG Hilel

Autor: Manfred Glahe (Gast)
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@Hilel

Da kann man schon was mit anfangen, aber folgender Punkt ist noch
offen: wenn Du den Kondensator hinter den Regler hängst, dann sinkt die
Spannung sofort ab wenn der Regler nichts mehr liefert! Kannst Du Dir
das leisten (kann ich mir nicht vorstellen, denn dann bräuchtest Du an
der Stelle auch keinen Regler)?
Es werden 4mA mal 5 Sekunden benötigt, = 20mAS. In 0.5 Sek mal 500mA
können 250mAS nachgeliefert werden, ist also kein Problem. Du sagst der
Regler kann 500mA, ist aber nicht wichtig da der C warscheinlich vorher
eingesetzt werden muß. Was leistet die Eingangsversorgung? Die muß
nämlich einen großen Strom liefern können.
Das Problem ist nicht unbedingt das Nachladen, sondern das Laden von U0
aus, das geht nicht so ohne weiteres in 500mS.

MfG  Manfred Glahe

Autor: Manfred Glahe (Gast)
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@Hilel

Nochwas: Habe ich auch eben erst nachgeschaut. Die Goldcaps haben einen
sehr hohen Innenwiderstand ca50 Ohm je nach Type (gegenüber Elkos oder
Tantal). Da ist bei 5V Versorgung nichts mehr mit schnellem Laden.
5V/50Ohm = 100mA.

Autor: Hilel (Gast)
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@Manfred
Nach meinen Berechnungen würde ein Goldcap von 0,1F (mit einem
Innenwiderstand von maximal 100 ohm) 2,5 Sekunden brauchen, um sich von
0 auf 1V aufzuladen. Dementsprechend braucht er 10s um sich auf 4V
aufzuladen. Das ist einfach viel zu lang. Da sind Elkos mit ihrem
niedrigen Innenwiderstand viel schneller.
Ich glaube, ich lasse es mit den Goldcaps und versuche mit Elkos, die
Zeit von 6s zu überbrücken. Ich nehme einen anderen Spannungsregler,
der weniger Strom verbraucht.

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