Stromsparender Impulsgeber

OP #7879535
Lesenswert?

Hallo zusammen,

ich möchte einen Schneckenzaun ums Hochbeet legen. Im Grunde simpel: Weidezaun-Band + 12V Akku. Allerdings würde ich das Ganze gern pulsen lassen (1/10s Puls, 1s Pause), so dass der Verbrauch auch dann halbwegs niedrig bleibt, wenn das Band mal Nass ist oder ein Blatt drauf landet. Was nimmt man da üblicher Weise für eine Schaltung, welche selbst möglichst "keinen" Strom verbraucht?

Vielen Dank, Michael.

Gast #7879541
Lesenswert?

Michael W. schrieb:

wenn das Band mal Nass ist oder ein Blatt drauf landet

wird die Stromaufnahme genau davon dominiert, ganz egal wie du die Elektronik auslegst. Und in den "guten" Phasen wird die Stromaufnahme vom Transformator und dem Aufbau dahinter dominiert. Die steuernde Elektronik ist der einfachste Teil, darum würde ich mir keinen Kopf machen.

CMOS Logikgatter, CMOS Mikrocontroller und MOSFET Transistoren sind eh längst Standard. Ich nehme an, dass du es nicht mit Relais bauen wolltest, oder?

OP #7879548
Lesenswert?

Nein, kein Relais, Transistor zum schalten würde reichen.

Auch kein Transformator.

Schnecke hat 1-2 kOhm und zieht sich ab ca 8V DC zusammen bzw. fällt runter. Im Prinzip würde Akku an der Leitung reichen. Miene Idee war, wenn ich nur 1/10s pro Sekunde pulse, sinkt der Stromverbrauch auf ~1/10 bei nassem Band. Natürlich nur, wenn die Schaltung nicht mehr als das verbraucht.

Ich muss mal messen, welchen R das Band hat, wenn es nass ist.

#7879583
Lesenswert?

Michael W. schrieb:

ich möchte einen Schneckenzaun ums Hochbeet legen.

Vor dem Zaun könnte man Verbotsschilder mit Symbolen und in einfacher Sprache aufstellen und zudem für Bildung der jungen Schnecken sorgen.

Eine andere Idee wäre noch, die Schocker-Schaltung mit Solarzellen zu unterstützen, sofern da keine Räuber unterwegs sind, die an Solarzellen interessiert sein könnten. Dann ist Strom immer da, wie am Wohnmobil oder manchen Garagen.

mfg

(Firma: Privat) #7879688
Lesenswert?

von Michael W. schrieb:

ich möchte einen Schneckenzaun ums Hochbeet legen.

Tu dein Beet aber nicht mit Erde aus dem Baumarkt oder von Reifeisen auffüllen, da sind öfters Schneckeneier mit drinn. Habe ich schon erlebt, beim Graberde auffüllen auf dem Friedhof. Ich habe gestaunt wo auf einmal die ganzen Schnecken herkommen. Ansonsten würde ich, wenn die nächste Steckdose nicht zu weit weg ist einen 12V Klingeltrafo benutzen, und Edelstahlblankdraht, zwei Drähte parallel im Abstand von 1cm verlegen. Den Draht bekommt man im Imkerladen (Rämchendraht).

Moderator (Firma: Titel) Persönliche Seite #7879882
Lesenswert?

Helmut -. schrieb:

Andreas M. schrieb:

Sowas gab's letztes Jahr schon mal

Schnecken gibt es JEDES Jahr!

Und auch die Threads dazu: https://www.mikrocontroller.net/search?query=schnecken

Noch ein Tipp zum minimal nötigen Aufwand: mein energiesparender Ansatz aus dem Beitrag "Re: Stromspannung - wie viele Meter?" funktioniert auch dieses Jahr tadellos und wartungsfrei.

#7879883
Lesenswert?

Michael W. schrieb:

Was nimmt man da üblicher Weise für eine Schaltung, welche selbst möglichst "keinen" Strom verbraucht

Gar keine.

Eine 9V Batterie an 2 umlaufenden Drähten reicht und hält locker 1 ganzes Jahr, sogar länger wenn man die Drähte nicht direkt auf modriges Holz genagelt hat.

Helmut -. schrieb:

Schnecken gibt es JEDES Jahr!

Aber es gibt Jahre mit immens vielen Schnecken und Jahre mit fast keinen, hängt wohl vom Winter ab.

OP #7879885
Lesenswert?

Lothar M. schrieb:

Noch ein Tipp zum minimal nötigen Aufwand: mein energiesparender Ansatz aus dem Beitrag "Re: Stromspannung - wie viele Meter?" funktioniert auch dieses Jahr tadellos und wartungsfrei.

Interessanter Ansatz!

Allerdings habe ich beschlossen, All-In zu gehen und einfach Strom hinzulegen. Dran kommt ein µC der pulst und gleich den Widerstand misst zwecks Schneckencounter ;-) Früher oder später soll dort sowieso einer hin mit Feuchtigkeitssensor für den Boden.

OP #7880064
Lesenswert?

Hier mal eine erste Schaltungsidee. Ich versorge die Schaltung mit 12V und hänge da auch einen StepDown auf 3V3 und einen ESP32 dran. Dieser versorgt den Transistior regelmäßig mit einem Puls. R1 sowie R2 und der Schneckenzaun bilden einen Spannungsteiler, RSchnecke geh in den ESP32 in Analog in. Dort liegen je nach Widerstand des Schneckenzauns zwischen 0 und 2.7 Volt an, so dass ich den Widerstand des Zauns ermitteln kann (aka Schnecken-Counter + Alarm, wenn dieser daherhaft niederohmig ist)?

Passt das oder habe ich einen Denkfehler?

Wäre es sinnvoll, die beiden Pole vom Schneckenzaun per Schaltung bei jedem Puls zu vertauschen, um Korrosion zu vermieden?

Angehängte Dateien:
OP #7880326
Lesenswert?

Dieter D. schrieb:

Michael W. schrieb:

Wird dann wohl eher ein passender MosFET, wird sich was passendes in der Bastelkiste finden.

Was willst du mit 3,3V erreichen, wenn die Spannung am Gate zum Sperren des Mosfet 11..12V haben muss.

Moin,

hatte ich nicht bedacht, da ich bisher immer mit N-Channels gearbeitet habe und GND geschaltet habe. Die lassen sich mit + 2-3V durchschalten.

Hier muss ich ja VCC schalten, weil sonst der Spannungsteiler zur Messung nicht geht, also P-Channel. Und den muss ich, so wie ich es verstehe, mit 0V gegen VCC sperren (also mit 12V) und mit -2 bis -3V (also <10V gegen GND in der Schaltung) schalten. Letzteres wäre kein Problem, aber ersteres geht nicht direkt mit dem µC - der FET wäre also dauerhaft leitend. Soweit richtig? Und nen Pullup auf 12V am FET killt mir den µC...

Dann vieleicht eine Schaltung mit NPN am µC als Treiber, der GND zum FET-Eingang schaltet + nen Pullup auf 12V am FET-Eingang? Sollte dann so in der Art aussehen: https://europe1.discourse-cdn.com/arduino/original/4X/f/c/a/fca3b582dade742c9cbb77e4a89f25e2d37b18b1.png

#7880346
Lesenswert?

Michael W. schrieb:

hatte ich nicht bedacht, da ich bisher immer mit N-Channels gearbeitet habe und GND geschaltet habe. Die lassen sich mit + 2-3V durchschalten.

Hier muss ich ja VCC schalten, weil sonst der Spannungsteiler zur Messung nicht geht, also P-Channel

Warum? Nimm einen LL-N-Channel und pack deinen Mess-Shunt in die Source-Leitung. im "ohne Schnecke"-Fall stört der nicht weiter, der FET schaltet normal durch. im "mit Schnecke"-Fall sinkt die Ugs um Ischnecke × Rshunt, wirkt also ein bischen als Strombegrenzung.

OP #7880348
Lesenswert?

Εrnst B. schrieb:

Michael W. schrieb:

hatte ich nicht bedacht, da ich bisher immer mit N-Channels gearbeitet habe und GND geschaltet habe. Die lassen sich mit + 2-3V durchschalten.

Hier muss ich ja VCC schalten, weil sonst der Spannungsteiler zur Messung nicht geht, also P-Channel

Warum? Nimm einen LL-N-Channel und pack deinen Mess-Shunt in die Source-Leitung. im "ohne Schnecke"-Fall stört der nicht weiter, der FET schaltet normal durch. im "mit Schnecke"-Fall sinkt die Ugs um Ischnecke × Rshunt, wirkt also ein bischen als Strombegrenzung.

Verstehe ich nicht ganz. Wenn der N-Channel sperrt, dürfte doch der Shunt um die 12V liegen, mangels Pulldown. Das killt mir dann den µC-Eingang.

#7880351
Lesenswert?

Michael W. schrieb:

Verstehe ich nicht ganz. Wenn der N-Channel sperrt, dürfte doch der Shunt um die 12V liegen, mangels Pulldown. Das killt mir dann den µC-Eingang.

Sh. anhang. Wenn der N-Ch sperrt, ist nix mehr am µC von den 12V.

Wenn dein Schnecken-Zaun einen Kurzschluss hat, wird der Strom auf ca. 13 mA begrenzt (abhängig von FET Ugs(th), Temperatur usw.), am Detect-Eingang hast du dann 1-2V, auch ungefährlich für den µC.

P.S: Zusätzliche Angst-Widerstände am Gate, vor'm ADC-Eingang, an den 12V usw. habe ich nicht eingezeichnet, sind zur Erklärung der Funktion nicht nötig. Kannst du natürlich ergänzen.

Angehängte Dateien:
OP #7880360
Lesenswert?

Εrnst B. schrieb:

Michael W. schrieb:

Verstehe ich nicht ganz. Wenn der N-Channel sperrt, dürfte doch der Shunt um die 12V liegen, mangels Pulldown. Das killt mir dann den µC-Eingang.

Sh. anhang. Wenn der N-Ch sperrt, ist nix mehr am µC von den 12V.

Wenn dein Schnecken-Zaun einen Kurzschluss hat, wird der Strom auf ca. 13 mA begrenzt (abhängig von FET Ugs(th), Temperatur usw.), am Detect-Eingang hast du dann 1-2V, auch ungefährlich für den µC.

Ach, da stand ich auf dem Schlauch. Danke!

Wenn dein Schnecken-Zaun einen Kurzschluss hat, wird der Strom auf ca. 13 mA begrenzt (abhängig von FET Ugs(th), Temperatur usw.), am Detect-Eingang hast du dann 1-2V, auch ungefährlich für den µC.

Den Teil verstehe ich immer noch nicht. Wenn der FET durchschaltet und der Schnecken-Zaun einen Kurzschluss, dürften doch am SchneckDetect fast 12V anliegen, oder? R_DS(on) liegt ja beim FET im mOhm Bereich.

#7880369
Lesenswert?

Michael W. schrieb:

Den Teil verstehe ich immer noch nicht. Wenn der FET durchschaltet und der Schnecken-Zaun einen Kurzschluss, dürften doch am SchneckDetect fast 12V anliegen, oder? R_DS(on) liegt ja beim FET im mOhm Bereich.

Der FET schaltet ab, wenn die Spannung zwischen Gate und Source niedriger als seine Ugs(th) ist. (Unabhängig von Spannung zwischen Gate und GND-Symbol am Schaltplan, häufiger Denkfehler, aber der FET hat den Schaltplan nicht gelesen)

Sobald Strom fließt, fällt eine Spannung am R1 ab, diese erhöht die Source-Spannung. Die Spannung am Gate, die der FET "sieht" sind dann die 3.3V vom µC minus Strom*Widerstand. d.H. je mehr Strom desto weniger ist der FET durchgeschaltet, also Strombegrenzung.

OP #7880372
Lesenswert?

Εrnst B. schrieb:

Michael W. schrieb:

Den Teil verstehe ich immer noch nicht. Wenn der FET durchschaltet und der Schnecken-Zaun einen Kurzschluss, dürften doch am SchneckDetect fast 12V anliegen, oder? R_DS(on) liegt ja beim FET im mOhm Bereich.

Der FET schaltet ab, wenn die Spannung zwischen Gate und Source niedriger als seine Ugs(th) ist. (Unabhängig von Spannung zwischen Gate und GND-Symbol am Schaltplan, häufiger Denkfehler, aber der FET hat den Schaltplan nicht gelesen)

Sobald Strom fließt, fällt eine Spannung am R1 ab, diese erhöht die Source-Spannung. Die Spannung am Gate, die der FET "sieht" sind dann die 3.3V vom µC minus Strom*Widerstand. d.H. je mehr Strom desto weniger ist der FET durchgeschaltet, also Strombegrenzung.

Wieder was gelernt, vielen Dank ;-)

Wo fällt dann der Rest der Spannung ab (~10V)? Im FET oder in der Schnecke? Bzw. "sieht" die Schnecke dann noch genügend von der Spannung? (fiese Formulierung ^^)

Antwort schreiben

Bitte melde dich an, um einen Beitrag zu schreiben.

oder

Mit Google-Account einloggen

Die Registrierung ist kostenlos und dauert nur eine Minute.

Jetzt registrieren