Festspannungsregler mit geringem Stand-By Stromverbrauch

Im Prinzip jeden, der einen Disable-Eingang besitzt. Der Trick ist ein (korrekt dimensionierter) Stützelko "hinter" dem Regler.

Das Verfahren ist dann, daß du den Atmel nicht dauerhaft schlafen legst, sondern immer nur für eine gewisse Zeit. Eine Zeitmessung ist in solchen Anwendungen ja sowieso praktisch immer nötig, denn sonst würde das Ding ja niemals irgendetwas sinnvolles tun, sondern schlafen bis in alle Ewigkeit.

Du hängst also an Timer2 einen Uhrenquarz und läßt dich von dem Timer

32768/256=128mal pro Sekunde wecken. Beim Aufwachen schaltest du als erstes den Schaltregler ein. Dann incrementierst du deine Zeitzähler, guckst, ob es von der eigentlichen Aufgabe was zu tun gibt, wenn nicht, wartest du noch eine genau abgemessene Zeit ab, in der der Regler gerade genug Energie in den Elko pumpen kann, um die nächste Inaktivitätsphase und das Aufwachen danach sicher zu überstehen, ohne daß die Spannung dabei in gefährliche Bereiche absinkt. Dann gehst du wieder schlafen und schaltest als letzte Operation vor dem "sleep" den Regler ab.

Stefan schrieb:

Hast Du schon mal die parametrische Suche bei den üblichen Verdächtigen bemüht?

TI TPS* geht bis unter 1uA. Aber Vorsicht - LDO! Nur für Spezialisten...

Servus

Oliver

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Oliver Betz, Munich
despammed.com is broken, use Reply-To:

Bei all dem sollte man auch ueberlegen wie hoch die Selbstentladung des Akkus ist. Es braechte z.B. nichts einen grossen Aufwand zu treiben um von 5% auf 3% des Selbstentladewertes zu kommen.

Elkos mag ich ueberhaupt nicht, besonders nicht wenn das Kaestchen draussen betrieben wird wo Vaeterchen Frost und bruetende Sommerhitze lauern. Dieser Schaltregler kostet zwar, aber im Standby (mit geregelter Ausgangsspannung) braucht er nur wenige uA:

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Gruesse, Joerg

http://www.analogconsultants.com/

Ja, in einem ähnlichen Gerät habe ich einen ATmega, der alle 8 Sekunden aufwacht.

Stimmt, würde aber auch im Sekundentakt oder alle 0,1 s funktionieren.

Wenn der Proz. durch ein externes Ereignis aufwacht, also nicht durch den Timer, benötigt er allerdings ca. 30 Sekunden für seine Aufgaben. Die Ladetechnik muss dann weiter im Timer laufen.

Ja, stimmt. Ich würde das aber eher mit einem kleinen 3V Akku kombinieren, da besteht dann nicht die Gefahr, dass bei einem Softwareabsturz die Spannung hochläuft, wobei das könnte man auch mit einer Z-Diode erreichen. Man dimensioniert das dann so, dass die Spannung normalerweise unter der Z-Spannung bleibt.

Ich hab aber nochmal überlegt und bin momentan fast schon zu der Entscheidung gekommen, mit zwei Akkupacks á 3,6V zu arbeiten. Beide Akkus in Serie schalten und den ATmega am 3,6V Abgriff betreiben. Die Spannung liegt da zwischen 3x 1,2 =3,6V und 3x 1,5V = 4,5V. Dazu eine

5,1V Z-Diode und fertig. Die asymetrische Belastung dürfte kein Problem sein, da der ATmega sehr wenig Strom benötigt.

Spart dann auch den Spannungsregler.

Ich muss da nochmal ein wenig drüber nachdenken, bevor ich das endgültig festlege.

Stimmt schon. Ich habe auch schon überlegt, das ganze mit Lithium-Batterien zu machen. Es gibt da 3 oder 3,6V Zellen im AA Gehäuse.

Dann spart man auch das Netzteil. Der Kunde muss nur von Zeit zu Zeit die Batterien wechseln.

Gruß

Stefan

Das würde aber den Stützelko unnötig vergrößern. Nicht gut für die Baugröße und nicht gut für den Regler.

Ja und? Wenn es was zu tun gibt, läßt du den Regler nach dem Aufwachen einfach weiterlaufen, solange es etwas zu tun gibt. Abschalten tust du ihn immer nur dann, wenn du wieder in den Schlafzustand gehst.

???

Du hast scheinbar das Konzept nicht wirklich verstanden.

Jetzt bin ich sicher: du hast es nicht verstanden. Die Idee war nicht, den Atmel als PWM-Controller zu verwenden, sondern einen externen mit Disable-Eingang zu verwenden und den nach Bedarf ein- oder auszuschalten.

Ok, du hast recht.

Eine andere Idee ist mir noch gekommen. Ich könnte auch eine 3,6V Batterie verwenden und bei Bedarf die 7V mit einem Step-Up Wandler erzeugen.

Momentan gefällt mir aber die Lösung mit 2 Stück 3,6V Lithium Batterien noch am besten.

Die angestrebte Batterielebensdauer liegt bei ca. 1 Jahr.

Wenn ich 2,4 Ah Akkus verwende, würde das ausreichen, den ATmega zig Jahre zu versorgen. Das GSM-Modem braucht täglich ca. 2 As, im Jahr also ca. 730 As oder 0,2 Ah. Damit würden die Batterien theoretisch 10 Jahre halten. Dann ist das Gerät hoffentlich kapputt ;-)

Gruß

Stefan

Eher nicht. Die meisten haben ziemlich viel Selbstentladestrom, die koennen sich in dieser Zeit von selbst leernuckeln. Es gibt spezielle Bauarten (wie die Eneloop Serie) wo sie die Selbstentladung auf Kosten der Kapazitaet minimiert haben, z.B. durch bessere Separatoren, aber zwei Jahre waere selbst dafuer viel. Auch wenn die Werbung das anders darstellt.

Bei 10 Jahren waere echt was in Richtung Li-Primaerzelle angesagt.

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Gruesse, Joerg

http://www.analogconsultants.com/

Schon klar.

Ja klar, Primärzelle, kein Akku. Spart dann auch gleich das Ladegerät. Hab schon welche bei Reichelt gefunden, Bauform AA mit oder ohne Lötfahne.

Wie schon geschrieben, ich strebe eine Batterielebensdauer von > 1 Jahr an. Wenn es Richtung 5 Jahre geht, gehe ich davon aus, dass es fast nie zu einem Batteriewechsel kommt.

Gruß

Stefan

Am 26.07.2012 18:38, schrieb Oliver Betz:

Verdächtigen bemüht?

Nö, ich hab mir gedacht, fragen ist einfacher ;-)

Danke für den Hinweis.

Gruß

Stefan DF9BI

machen wir: geregelte(!) 25V werden bei Gelkegenheit über einen vom MSP430 gesteuerte FET in einen 1000u-elko zur Verfügung gestellt - aus einer CR2450. allerdings brauch ich den aufgeladenen Elko nur 2x am Tag - wenn`s viel ist.

Das ganze System braucht ansonsten ca. 1,6uA (Ladeschaltung, Elko, MSP430...) wenn sich alles beruhigt hat.

Alle Linear-, Schaltregler oder sonstige Regler haben letztendlich zu der Lösung einer "dicken" 3V-Zelle geführt, da die Ruheströme alles andere obsolet werden liesen...

Grüße

- Michael Wieser

Hallo,

Am 27.07.2012 07:59, schrieb Stefan:

...[...]...

^^^^^^^^ Gibts auch in Drogeriemärkte: dm, ROSSMANN und den Elektronikläden der Metro-Gruppe: S@+urn und M¤d!@m@rk+. Der Ladenpreis für 2 Stk beträgt etwa 6 aktuelle Währungseinheiten oder etwas drunter. Du kannst diese Zellen auch beim normalen Einkaufen mitnehmen.

MfG

Uwe Borchert

Am 27.07.2012 08:43, schrieb Michael Wieser:

Du machst also auch die Regelung mit dem MSP? Klingt nicht schlecht.

Ich will ja ein Siemens TC35i ansteuern. Momentan geht es um einen Prototypen, da werde ich ein fertiges Modem-Modul verwenden. Das benötigt ca. 7V. Die werden auf dem Modem vermutlich auf 5V heruntergesetzt. Alternative wäre deshalb noch, den Schaltregler auf dem Modem zu beseitigen und geregelte 5V über den ATmega zur Verfügung zu stellen. Das werde ich aber vermutlich erst in Angriff nehmen, wenn es um weitere Geräte geht.

Gruß

Stefan

Und so sprach Oliver Betz:

Erklär mal bitte...

Roland

Roland Ertelt schrieb:

LDO-Regler in PNP-Technik (also nicht Emitter- oder Sourcefolger) sind i.d.R. kritisch hinsichtlich der Lastimpedanz (RC-Produkt). Jörg lehnt sie kategorisch ab.

Servus

Oliver

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Oliver Betz, Muenchen (oliverbetz.de)

Und so sprach Oliver Betz:

Aso. Also muss ich bei denen drauf achten, mit meiner Last keinen Schwingkreis zu bauen. Qausi was niederohmiges (an der max-zulässigen Last liegendes) mit schlechtem "cosPhi" meiden. Steht das irgendwo im DaBla, wanns kritisch wird?

Jörg lehnt so manches ab... :D

Roland

Am 29.07.2012 11:55, schrieb Roland Ertelt:

Ja.

Datenblatt für Joerg: "Katze nicht in der Mikrowelle...", und bitte

*FETT* gedruckt in *ROT*.

Gruß Dieter

Am 29.07.2012 12:40, schrieb Dieter Wiedmann:

Am besten die Mikrowelle gleich in politisch Rot. Mit sozialistischen Mikrowellen wird Jörg doch nichts am Hut haben wollen.

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hdw

Am 29.07.2012 13:30, schrieb horst-d.winzler:

Die können doch gar nicht sozialistisch sein:

Gruß Dieter