Hi! Nachdem das Problem mit den Spannungsschwankungen am ADC beim Laden nun beseitigt wurden gibt es ein Problem mit der Umschaltung zwischen Netz und Akku. Der "Elektronische Schalter" besteht aus zwei antiseriell geschalteten P-Kanal Mosfets. Diese haben die Aufgabe die Akkus von der Schaltung abzukoppeln sobald Strom vom Netz kommt und umgekehrt wieder anzukoppeln sobald die Netzspannung wieder weg ist. Nun ergeben sich folgende Effekte: Wenn ich vom Akku betrieb aus das Steckernetzteil reinstecke startet sich irgendwie der µC neu. Scheinbar sperren die MosFETs schon während der µC auf anderem Weg noch gar keine Spannung bekommt. Ebenso beim herausziehen des Netzteils wobei es hier sogar passieren kann, dass garnix mehr geht und einfach alles komplett abstürzt. Die Siebkondensatoren werden hier wohl auch eine Rolle Spielen. Dem ganzen konnte ich etwas entgegenwirken indem ich die Gates der MosFETs nicht direkt ans Netzteil sondern an den Ausgang des LM anschließe. Nun stürzt der µC zumindest mal nicht mehr ab, was ja schonmal sehr schön ist. Allerdings bleibt das LED-Display, das ich über I²C angeschlossen habe, dann regelmäßig hängen. Auch werden die LEDs beim rausziehen des Netzteils kurz dunkel was auf einen Spannungseinbruch zurückzuführen ist. Auch ein 470µF Elko parallel zur µC Versorgungsspannung löste das Problem nicht. Ich brauche wohl einen Weg mit dem ich die MosFETs zuverlässig sperren kann sobald die Netzteilspannung ausreichend hoch genug ist. lg PoWl
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Hi, Ich bin zwar kein Schaltungsguru, aber beim oberflächlichen drüber schauen fällt mir auf dass die gates der mosfets mit an den ladeelkos des gleichrichters hängen. Somit bricht die spannung nach ausfall des netzes nicht schnell genug zusammen da sie durch die elkos noch etwas aufrecht erhalten wird. Ich würde jetzt grob gesagt nach dem gleichrichter noch eine diode setzen und nach dieser diode die elkos. die gates der mosfets würde ich dann vor der diode abgreifen, so dass die spannung sofort nach ausfall des netzes zusammen bricht und die elkos für die umschaltzeit noch einen moment die spannung für den µC halten. Wenns nicht reichen sollte evtl noch etwas erhöhen. Das würde ich jetzt mal als schnelle lösung anbieten
Ach ja und den gates noch einen widerstand nach masse spendieren, damit sie auch definitiv umschalten. Und am Ausgang der fets auch noch einen etwas grösseren Elko, damit in umgekehrtem fall ( akku -> Netz )auch noch etwas "reserve" für die umschaltzeit da ist.
Also das mit der Diode hinter den Elkos hatte ich mir auch schon gedacht, ich würde aber einen zweiten Gleichrichter verwenden da ich auf die Spannung angewiesen bin und die mir mit ner weiteren Diode schon wieder um 1V sinkt. Das Problem ist bei so einem zweitnetzteil brauch ich auch wieder einen Kondensator und der müsste dann auch irgendwie wieder entladen werden :-S Sagtmal wäre es ne Möglichkeit wenn ich zwischen Gate und Netzteil einfach ne 6,8V Z-Diode reinmach? Sobald die Spannung dann unter 6,8V sinkt sperren die FETs nicht mehr. Wobei über die Z-Diode immer 6,8V abfallen, richtig? D.h. ich müsste die Spannung der Zener-Diode verstärken so dass die volle Netzteilspannung an den Gates anliegt solange die Diode leitet. Geht das? Ne zweite Möglichkeit wäre vielleicht ein Schmitt-Trigger wobei die Hysterese hier ja auch nicht unbedingt von nöten is. Das mit dem Kondensator vor dem µC hat wie gesagt leider nicht funktioniert. 470µF haben keinerlei Wirkung gezeigt. lg PoWl
Paul Hamacher wrote: > Also das mit der Diode hinter den Elkos hatte ich mir auch schon > gedacht, Die Diode soll vor die Elkos. > ich würde aber einen zweiten Gleichrichter verwenden da ich auf > die Spannung angewiesen bin und die mir mit ner weiteren Diode schon > wieder um 1V sinkt. Reichen dir ~8 Volt nicht aus? Hängt da noch mehr dran als in deinem Schaltplan? Wenn da nur der LM317 dranhängt, dann ist das doch kein Problem oder? > Sagtmal wäre es ne Möglichkeit wenn ich zwischen Gate und Netzteil > einfach ne 6,8V Z-Diode reinmach? Sobald die Spannung dann unter 6,8V > sinkt sperren die FETs nicht mehr. Wobei über die Z-Diode immer 6,8V > abfallen, richtig? D.h. ich müsste die Spannung der Zener-Diode > verstärken so dass die volle Netzteilspannung an den Gates anliegt > solange die Diode leitet. Hört sich nicht sehr elegant an die Lösung :) Gruß Marcus
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Hier, so gut wie es mein Touchpad hinbekommen hat :)
Marcus W. wrote: > Paul Hamacher wrote: >> Also das mit der Diode hinter den Elkos hatte ich mir auch schon >> gedacht, > > Die Diode soll vor die Elkos. Sry das meinte ich auch so, hab mich versehentlich falsch ausgedrückt. >> ich würde aber einen zweiten Gleichrichter verwenden da ich auf >> die Spannung angewiesen bin und die mir mit ner weiteren Diode schon >> wieder um 1V sinkt. > > Reichen dir ~8 Volt nicht aus? Hängt da noch mehr dran als in deinem > Schaltplan? Wenn da nur der LM317 dranhängt, dann ist das doch kein > Problem oder? Ja, in der Ladeschaltung ist auch noch ein LM317 aber als Konstantstromquelle. Der braucht jedes Volt das er kriegen kann und arbeitet schon am Limit. Wenn der noch ein Völtchen weniger krigt dann kann er den Konstantstrom nicht mehr aufrecht erhalten und die Brummspannung des Netzteils überträgt sich auf den Akku, wodurch der ADC vom AVR total durcheinanderkommt. So wies aussieht könnte ich dann aber die Diode D4 vor dem LM der Ladeschaltung weglassen. Die ist nämlich nur dazu da, dass wenn die Ladeschaltung grad aktiv ist und der Netzstecker gezogen wird, kein Strom zurück aus dem Akku in die Gates der MosFETs fließt. >> Sagtmal wäre es ne Möglichkeit wenn ich zwischen Gate und Netzteil >> einfach ne 6,8V Z-Diode reinmach? Sobald die Spannung dann unter 6,8V >> sinkt sperren die FETs nicht mehr. Wobei über die Z-Diode immer 6,8V >> abfallen, richtig? D.h. ich müsste die Spannung der Zener-Diode >> verstärken so dass die volle Netzteilspannung an den Gates anliegt >> solange die Diode leitet. > Hört sich nicht sehr elegant an die Lösung :) Einen Tod muss man sterben :-( Ich probier das mal so aus wie dus gesagt hast. Hatte mir das ja schonmal überlegt aber nicht intensiv genug, wegen der Diode. Dann brauche ich aber trotzdem noch einen kleinen Elko sonst werden die FETs in den Tälern der gleichgerichteten Spannungshalbwellen trotzdem kurz leitend. Right? lg PoWl
Paul Hamacher wrote: > > Ja, in der Ladeschaltung ist auch noch ein LM317 aber als > Konstantstromquelle. Der braucht jedes Volt das er kriegen kann und > arbeitet schon am Limit. Ok, die neue Diode hat aber wenn sie so wie im Bild geschalten ist keinen Einfluss auf die Spannung der Ladeschaltung. > > So wies aussieht könnte ich dann aber die Diode D4 vor dem LM der > Ladeschaltung weglassen. Die ist nämlich nur dazu da, dass wenn die > Ladeschaltung grad aktiv ist und der Netzstecker gezogen wird, kein > Strom zurück aus dem Akku in die Gates der MosFETs fließt. > Vo sollte soweit ich weiß niemals ein höheres Potential haben als Vi. Könnte eventuell Probleme geben (die sich auch erst nach langer Zeit Zeigen können). Sicherheitshalber kann man (bei beiden LM) von Vo zu Vi eine Diode schalten. > Dann brauche ich aber trotzdem noch einen kleinen Elko sonst werden die > FETs in den Tälern der gleichgerichteten Spannungshalbwellen trotzdem > kurz leitend. Right? Ja kann sein, vorallem da die Ladeschaltung Strom zieht. Wenn du zu den Gates hin noch eine Diode schaltest sollte das Problem behoben sein, da die Gates sich ja wie ein kleiner Kondensator verhalten. Evtl. noch einen kleinen Kondensator dahinter und/oder den 10k Widerstand vergrößern. D4 kannst du dann auch weglassen. Deine Mosfets leiten ja schon bei weit unter 5 Volt, also sollten da kleine Schwankungen kein Problem darstellen. Gruß Marcus
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Noch ein Bild. Ich seh grad D4 hab ich nicht so richtig überdacht. Vielleicht muss die doch drinbleiben. Mh, ausprobieren oder nochmal überlegen :) Muss jetzt leider erstmal weg.
D4 muss drinbleiben, der Transistor kann doch auch "rückwärts" leiten, auch wenn auch nicht so viel durchgeht wie normal.
So, so ähnlich werde ich das jetzt wohl mal aufbauen. Allerdings werde ich die Ladeschaltung nicht direkt mit dem Gleichrichter verbinden sondern hinter die von dir eingezeichnete Diode, also mit den Siebelkos. Sonst würde ja der volle Brumm auf die Ladeschaltung übertragen. Dafür kann ich dann auch die Diode D4 weglassen. mal schauen ob das so funktioniert
Könnte dann nicht ein Strom aus dem Akku rückwärts in Richtung IC-1 fließen? Q8 schaltet ja erst verzögert ab beim trennen vom Netz. Dauert ja bis der µC merkt, dass das Netz weg ist. Um den Brumm auf der Ladeschaltung zu vermeiden könntest du auch nochmal ein oder zwei Siebelkos in den Ladeschaltungszweig hinter D4 einbauen. Musst drauf achten, dass der Gleichrichter und die Dioden den Einschaltstrom verkraftet wenn er die (leeren) Elkos läd. Gruß Marcus
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Habs nun nach diesem Schema gemacht. Das rausziehen des Netzsteckers funktioniert jetzt ganz gut. Allerdings sperren die FETs nicht ganz, was sich leicht feststellen lässt wenn ich Die Ladeschaltung und den Akku abklemme. Dann müsste der ADC ja 0 messen, tut er aber nicht. Wobei das wohl nur ein sehr geringer Strom sein wird. Wenn ich das Netzteil allerdings vom Akkubetrieb aus reinstecke dann startet sich die Schaltung neu, was sich nur durch zwei 100µF Kondensator vorm µC beheben ließ (mit einem 100µF Kondi blieb das Display trotzdem manchmal hängen). Das wird wohl daran liegen, dass sich die Siebkondensatoren erstmal aufladen müssen bevor die Schaltung Spannung bekommt und die MosFETs sperren schon längst. Scheint wohl alles auch nicht so die Ideallösung zu sein :-S Doch die Lösung mit der Z-Diode? Man müsste es ja so einrichten können, dass die FETs immer dann sperren wenn die Spannung des Netzteils unter meinetwegen 6,8V fällt. Oder etwas das die FETs mit Masse kurzschließt sobald das Netzteil keine Spannung mehr liefert? Naja kommt aufs gleiche hinaus, da bräucht ich auch zwei transen. @Marcus: Ja, das passiert so aber das macht nix, da der Strom eh nicht weiter wie bis zum LM kommt. Wie du schon sagtest wird der kurz danach auch abgeschaltet. Weiß jemand, ob man in Eagle den absoluten Zoom-faktor einstellen kann? Jetzt wo ich den schaltplan verändert hab passt er, egal wie ich zoom, nicht mehr in den vorigen den ich in photoshop hab d.h. ich muss ihn komplett neu abscreenshooten.
Paul Hamacher wrote: > Habs nun nach diesem Schema gemacht. Das rausziehen des Netzsteckers > funktioniert jetzt ganz gut. Allerdings sperren die FETs nicht ganz, was > sich leicht feststellen lässt wenn ich Die Ladeschaltung und den Akku > abklemme. Dann müsste der ADC ja 0 messen, tut er aber nicht. Wobei das > wohl nur ein sehr geringer Strom sein wird. Wie hoch ist zu dem Zeitpunkt die Gatespannung? 8V am Gate ist soweit ich das seh das absolute Maximum, höher wird dem Mosfet schaden. Der Spannungsabfall am Gleichrichter wird wahrscheinlich nicht 1V betragen, dann hättest du in jedem Fall zu viel. Der Fehler ist auch schon in deinem ersten Schaltplan. > Wenn ich das Netzteil allerdings vom Akkubetrieb aus reinstecke dann > startet sich die Schaltung neu, was sich nur durch zwei 100µF > Kondensator vorm µC beheben ließ (mit einem 100µF Kondi blieb das > Display trotzdem manchmal hängen). Das wird wohl daran liegen, dass sich > die Siebkondensatoren erstmal aufladen müssen bevor die Schaltung > Spannung bekommt und die MosFETs sperren schon längst. Scheint wohl > alles auch nicht so die Ideallösung zu sein :-S > Funktioniert mit diesen 200µF vor dem mc alles? Sooo unelegant ist das doch garnicht :) Mir würde vielleicht noch ne andere Lösung einfallen, dazu würde man aber noch einen Mosfet extra benötigen. Grob beschrieben: Die Ladeleitung für das Gate wird von einem Mosfet blockiert. Das Gate des FETs wird beim anstecken ans Netz langsam geladen (Widerstand, Kondensator) und damit wird der Umschaltvorgang in dieser Richtung verzögert. Beim abschalten bleibt aber alles wie bisher. Verstehst du wie ichs ungefähr mein? > Doch die Lösung mit der Z-Diode? Man müsste es ja so einrichten können, > dass die FETs immer dann sperren wenn die Spannung des Netzteils unter > meinetwegen 6,8V fällt. Oder etwas das die FETs mit Masse kurzschließt > sobald das Netzteil keine Spannung mehr liefert? Naja kommt aufs gleiche > hinaus, da bräucht ich auch zwei transen. >> Sagtmal wäre es ne Möglichkeit wenn ich zwischen Gate und Netzteil >> einfach ne 6,8V Z-Diode reinmach? Sobald die Spannung dann unter 6,8V >> sinkt sperren die FETs nicht mehr. Wobei über die Z-Diode immer 6,8V >> abfallen, richtig? D.h. ich müsste die Spannung der Zener-Diode >> verstärken so dass die volle Netzteilspannung an den Gates anliegt >> solange die Diode leitet. Die Verstärkung kann entfallen, da zumindest in meinem Datenblatt ersichtlich ist das die auch schon ab 2,5Volt sehr gut leiten. Wäre also eine Möglichkeit. Das Problem mit dem Sperren, bzw. "Vom-Netz-Trennen" funktioniert aber doch und das andere Problem mit dem anstecken wird dadurch nicht gelöst. > > @Marcus: Ja, das passiert so aber das macht nix, da der Strom eh nicht > weiter wie bis zum LM kommt. Wie du schon sagtest wird der kurz danach > auch abgeschaltet. > Ok, wenn der Strom gering genug ist, dass die Netzerkennung noch funktioniert dann ist das kein Problem. > > Weiß jemand, ob man in Eagle den absoluten Zoom-faktor einstellen kann? > Jetzt wo ich den schaltplan verändert hab passt er, egal wie ich zoom, > nicht mehr in den vorigen den ich in photoshop hab d.h. ich muss ihn > komplett neu abscreenshooten. Wieso exportierst du den Plan nicht einfach? Datei -> Exportieren -> Image
Jo, das sieht schon so aus wie ich mir das dachte. Nur Du brauchst die Elkos direkt am µC, denn wenn Du das Netzteil einsteckst, sperren deine Fets. C1 hinter dem LM317 macht im ersten moment erst mal nen Kurzschluss bis er geladen ist. In dieser Zeit wäre der µC ohne Strom, so dass er dann neu startet. Darum brauchst Du die Elkos ( Oder einen 470µF ) sollte reichen für den moment des Umschaltens. Hab ich aber zu Anfang schonmal gesagt. ;)
Und wegen dem ADC wert dass der nicht ganz null ist kann am "Leckstrom" der Transistoren liegen. Stz mal testweise einen 100K Widerstand von den Fet eingängen gegen masse. Das sollte helfen. Falls nicht kannst Du noch ne Diode vor den Eingang setzen. öhm.... Falls dir die 0,7 V Spannungsabfall dann wieder zu viel sind, kannst du ja hinterher noch ne kleine Schaltung mit einer Ladepumpe..... (Duck und wech)... Ich setz mich jetzt am besten erst mal nach Australien ab....
So ich hab jetzt alle hier in dem Thread jemals genannten Lösungen ausprobiert. Alle haben jedoch gemeinsam, dass das LED-Display beim Umschalten gelegentlich hängen bleibt. Ist mir jetzt jedoch ehrlich gesagt auch egal, das Display ist im normalen Betrieb sowieso nicht dran sondern im Moment nur zu Diagnosezwecken. Solange die Schaltung trotzdem noch zuverlässig ihren Dienst erfüllt ist ja alles soweit in Ordnung und ich betreibe keinen unnötigen Aufwand. Ach ja, bei der einen genannten Lösung wo es nötig war einen Elko vor den µC zu sätzen hätte ich mindestens einen Klopper von 470µF oder mehr gebraucht dass das zuverlässig arbeitet. lg PoWl
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