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Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Wieder mal Bitte um Schaltplan Review :-)


Autor: Thomas Burkhart (escamoteur)
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Hallochen,

komme so langsam vorwärts. Anbei die Schaltung für meinen ZigBee 
Handsender wie er in meine Bühnenfernsteuerung reinkommen soll.

Bitte denkt nicht, dass ich einfach zu Faul zum Ausprobieren bin, aber 
ich denke ich kann einfach viel lernen wenn ich auf typische Fehler 
gleich hingewiesen werde.

Außer der Seriellen Anbindung des XBee Pro Moduls ist lediglich noch ein 
Spannungsteiler für die Batterieüberwachung mit drauf.

Falls Ihr Tipps/Hinweise habt, dass mein Schaltplan anders gezeichnet 
werden sollte, damit er etablierten Konventionen entspricht, wäre ich 
auch darüber sehr dankbar.

Lieben Gruß

Thomas

P.S.: Der Empfänger kommt dann noch später ;-)

Autor: Frankl (Gast)
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Ich würde ein low current Led (2mA) benutzen mit entsprechenden 
Vorwiderstand (Batterie).

Autor: Harald (Gast)
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Du hast eine 3V Batterie vorgesehen, was bei XBee ohne Pro sicherlich 
funktionieren würde. Der geht nämlich runter bis 2.1V. Bei dem XBee Pro 
sind 3V schon die unterste Grenze, zusätzlich hat man mit ca. 300mA eine 
ziemliche Pulslast für die arme Batterie. Gerade diese Pulse führen 
zwangsläufig zu einem Einbruch der Spannung. Vielleicht sind drei 
Mignonzellen (wahlweise dann auch Akkus) mit einem Ultra-Low-Drop-Regler 
ein guter Kompromiss. Ansonsten vielleicht auch ein einzelne Zelle mit 
entsprechendem Step-Up Konverter. Aber da sind 300mA Pulsstrom auch 
schon ein kleiner Anspruch, auf der Seite der Batterie wäre der 
Pulsstrom dann schon über 1A.

Autor: Thomas Burkhart (escamoteur)
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D.h. um solche Pulse abzufangen sollte man Grundsätzlich eine 
Spannungsquelle mit einer größeren Spannung verwenden und die dann per 
StepDownregler auf die benötigte Spannung bringen, verstehe ich das 
richtig? Der Spannungsregler fängt dann die Pulse ab.

D.h. Wenn ich 3x3V Lithium Zellen verwende oder einen Akku mit 4,5 bzw. 
9V dann hab ich keine Probleme?


Hast Du vielleicht einen Tipp was für ein Ultra-Low-Drop-Regler, den es 
möglichst bei Reichelt geben sollte, ich verwenden kann?

Gruß

Thomas

Autor: Doktor Gnadenlos (Gast)
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Ich sehe Du verwendest sehr hochohmige Widerstände als Spannungsteiler.

Werte über 100k sind in der Schaltungstechnik nicht gerne gesehen, weil 
die Schaltung dadurch sehr empfindlich hinsichtlich Kriechströmen wird. 
Im Automotivesektor sind bei fast allen Herstellern Werte >100k schlicht 
tabu.

Außerdem sind 200k bzw. 300k meines Wissens keine Normwerte.

Autor: Knut Ballhause (Firma: TravelRec.) (travelrec) Benutzerseite
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Lege die Fernbedienung für den Betrieb mit 3x Micro oder Mignon-Akku aus 
sonst ärgerst Du Dich später. Somit hast Du etwa 4 Volt mit vollen und 
3.2V mit fast leeren Akkus, was sowohl für den Controller, als auch für 
das Sendemodul ausreicht. Lithium-Primärzellen wendet man nur da an, wo 
es gar nicht anders geht und wo wenig Stromaufnahme herrscht.

Autor: Thomas Burkhart (escamoteur)
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@TravelRec: Danke, werde den Rat beherzigen. Hast Du noch nen Tipp 
bezüglich optimalem Wandler?

Autor: Knut Ballhause (Firma: TravelRec.) (travelrec) Benutzerseite
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Brauchst Du doch gar nicht! Lies nochmal meine Antwort von eben.

Edit: gut - 4V sind etwas viel, aber vielleicht sind die XBees so 
tolerant...

Autor: Thomas Burkhart (escamoteur)
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Das Sendemodul verträgt aber maximal 3,4V

Was dann?

Autor: Knut Ballhause (Firma: TravelRec.) (travelrec) Benutzerseite
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Na dann muß halt ein UltraLowDrop-Regler her ;-). Das Dumme ist nur, daß 
so ein Regler auch ständig Strom braucht.

Autor: Thomas Burkhart (escamoteur)
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Sehr witzig, welchen würdest Du denn nehmen?

Autor: Knut Ballhause (Firma: TravelRec.) (travelrec) Benutzerseite
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Kennst Du Google? z.B. ZLDO330

Autor: Thomas Burkhart (escamoteur)
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Klar TravelRec, nur gibt es so viele Typen, dass ein Tipp einfach 
hilfreich ist.

Danke

Thomas

Autor: Harald (Gast)
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Angelika ist ziemlich mau mit 3.3V Reglern, das Thema hatten wir hier 
schon des öfteren im Forum. Der einzige, der mir auf diesem 
Beschaffungswege einfällt, ist der LF33CV im TO-220 Gehäuse. Der hat 
aber schon 0.45V Drop.

Besser wäre da z.B. der LM3940 von National. Den hatte ich auch schon 
mit XBee Pro Modulen im Einsatz. Wärme hat sich quasi überhaupt keine 
entwickelt, wenn man von 5V kam. Bekommen kann man den LM3940 unter 
anderem von tme.eu, da habe ich auch schon bestellt, klappt super. Der 
LM3940 ist in SMD, allerdings notfalls auch mit einem 
Dachrinnen-Lötkolben lötbar, an dieser Stelle also kein Problem (Wobei 
ich diese Schaltung eh' komplett in SMD bauen würde)

Bestelle bei dieser Gelegenheit doch auch gleich keramische 2,2uF 
Kondensatoren, Package 1206. Diese Kondensatoren sind grandios gut für 
Impulslast von einem solchen Funkmodul. Davon packst Du einen an den 
LM3940 Eingang und den anderen z.B. an die Versorgung des XBees.

Also ich würde 3-4 Rundzellen vorsehen (z.B. AA oder AAA). Dann kann man 
mit Akkus oder mit Trockenzellen arbeiten. Der Regler benötigt 
theoretisch am Eingang zwar 3.3V+0.3V (für den LM3940), allerdings geht 
der Regler ja mit nach unten, wenn die Eingangsspg. nicht mehr 
ausreicht. Und bis 3V nach unten hast Du ja Funktion. Man könne die 
Batterie messen und bei 3.4V eine Lowbatt-Warnung ausgeben. Das kommt 
jedoch auf Versuche an.

Bei Batterie-Konstellationen mit höherer Spannung bliebe nur in 
Step-Down Konzept, wenn Du damit allerdings noch nichts gemacht hast 
würde ich es lassen. Mindestausstattung ist hier ein Oszi zum Beobachten 
der Einbrüche der Versorgung beim Senden - und Erfahrung natürlich.

Autor: Thomas Burkhart (escamoteur)
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Vielen Dank Harald. Den LM3940 gibts übrigens bei Reichelt

LM 3940 IT3,3 :: Festspannungsregler, TO-220

Wie mir eben erklärt wurde, ist so ein Low-Drop-Out auch nur ein Linear 
Regler für kleine Spannungsdifferenzen. D.h. er verbrät die 
Spannungsfifferenz in Wärme. Ist das für ein Batteriesystem nicht genau 
das was man nicht will?

Könnte ich dann nicht einfach einen LM2574N-3.3 nehmen?

Was ist denn so kritisch an einem Step-Down?

Gruß

Thomas

Autor: Berti (Gast)
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Ich hoffe du kennst die BGV usw. was das steuern von Dingen auf Bühnen 
betrifft!

Autor: Thomas Burkhart (escamoteur)
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Sorry, aber was ist die BGV? ich denke nicht dass ich so was zum 
Ansteuern eines MP3 Players brauche.

Autor: Berti (Gast)
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ok mp3 player, dann vergiss es ;-)

Autor: Harald (Gast)
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Ja, stimmt, Low-Drop vermindert nur die mögliche(!) Differenz, das 
Verheizen bleibt natürlich. Vorteil ist die Einfachheit des Designs und 
so ein Linearregler kommt auch ganz gut mit Impulslast klar. Wenn die 
Kiste nicht häufig sendet ist der Verlust hinnehmbar klein. 
Wandlungsverluste hat man auch beim Schaltregler, je nach Auslegung.

Beim Step-Down muss man halt schauen, wie gut sich die Ausgangsspannung 
beim Senden hält (per Oszi). Das ist nämlich sehr wichtig für den 
Leistungsverstärker, welcher direkt aus den 3.3V gespeist wird. Ein 
weiteres Problem ist die Schaltfrequenz des Step-Down Converters. Die 
erzeugte HF in unmittelbarer Nähe des Moduls kann die 
Eingangsempfindlichkeit durch Anhebung des HF-Rauschteppichs erheblich 
mindern. Dabei gilt es das leitungsgebundene und das abgestrahlte 
Störspektrum des Wandlers zu berücksichtigen.

Also ich persönlich hätte bei einer sehr niedrigen Stückzahl keinen 
Antrieb alles das zu untersuchen. Ich rate dir einen schnellen fliegend 
aufgebauten Prototyp, dann sieht man ja wo man landet.

Autor: Thomas Burkhart (escamoteur)
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Berti wrote:
> ok mp3 player, dann vergiss es ;-)

Wäre trotzdem interessiert was die BGV sind, später sollen eventuell 
noch Scheinwerfer gesteuert werden.

Gruß

Thomas

Autor: Thomas Burkhart (escamoteur)
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@Harald: D.h. der Linearregler wandelt nur dann Energie in Wärme um wenn 
der Verbraucher auch eine große Menge Strom zieht? D.h. wenn das Teil 
die meiste Zeit nicht sendet und nur ein paap mA braucht, dass hält sich 
der Verbrauch auch im Rahmen richtig?

Gruß

Thomas

Autor: Harald (Gast)
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So ist es, die Verlustleistung ist der Strom durch den Linearregler mal 
die Spannung, die am Regler abfällt. Und wenn nichts fließt bleibt nur 
noch der Eigenverbrauch des Reglers --> Siehe Datenblatt.

Viel Erfolg!

Autor: Thomas Burkhart (escamoteur)
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So, anbei der aktuelle Stand, ich denke jetzt sollte es so passen.

Gruß

Thomas

Autor: Sven (Gast)
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Nur so als Tip zum Quartz:

Ich würde statt der 2,0 Mhz eine Frequenz wie

1,843200MHz oder 3,686400MHz wählen.
Damit kannst UART-Baudraten einstellen die vom Fehler
her bei 0 % liegen.

Gruß Sven

Autor: Thomas Burkhart (escamoteur)
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Vielen Dank für den Tipp! Werd ich so machen.

Gruß

Thomas

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