Schottky mit wenig Sperrstrom

Apr 13, 2005 17 Replies

Hi Leute, um eine Lithium-Batterie an meine Schaltung anzubinden, suche ich eine Schottky-Diode mit möglichst wenig Sperrstrom. In meinem Fall sollte der Sperrstrom im Mittel bei 5V Sperrspannung unter 1µA bleiben. Das beste, was ich bisher gefunden habe, ist die BAT54 von Fairchild die nichtmal schlecht ist. In einer Worst-Case Rechnung fällt die aber auch schon durch, weil die bei 85°C dann auch schon zu schlecht ist.



Ich brauche maximal 100mA und möglichst wenig Spannungsabfall.



Könnt Ihr noch andere Typen aus dem Ärmel schütteln? Ich bin grad am durchforsten von den Fairchild-Typen, da der Sperrstrom aber in den Selection Guides nicht auftaucht, muss ich jedes einzelne Datenblatt öffnen.



Grüße Michael


a) es sollen schon (Reed-)Relais verwendet worden sein, wenn die Hauptstromversorgung den Strom dafür hat und ihr Ausfall einige Millisekunden vorher bestimmbar ist. Das Problem bei Lithium ist das diese eventuell platzt wenn sie für einige Millisekunden ohne Vorwiderstand gespeist wird. b) Wenn die Charakteristik der Batterie stark S-förmig und nicht linear ist, kann der Unterschied zwischen normaler Si-Diode und Schottky in vielen Anwendungen gering sein.

MfG JRD

????? 85 Grad ????? Ich denke das findet die Lithiumzelle auch nicht mehr spaßig! Also die allermeisten Batterien machen bei 60 Grad schluß. Also was nutzt die Worst-Case Betrachtung bei 85 Grad ?

Andreas

eine

[=2E..]

So wie du das Problem hier darstellst w=FCrde nur suchen nach einer passenden Diode helfen. Warum sind Dir 1=B5A so wichtig an dieser Stelle? Mit Schaltungsteil und breiterer Problemschilderung gibt es ja m=F6glicherweise noch einen anderen Ansatz.

MfG Manfred Glahe

Eventuell ist dort die Selbstentladung schon so hoch, daß die 1uA ohnehin kaum noch auffallen.

MfG JRD

Hi,

Genau. Das tue ich auch gerade. Da das Öffnen aller Datenblätter eben sehr mühsam ist, habe ich gedacht, dass hier vielleicht jemand auswendig eine Idee hat.

Ich habe eine Lithium-Batterie, die einen Schaltungsteil versorgt, der so um die 50µA benötigt, eher weniger. Normalerweise wird dieser Schaltungsteil aber von einer anderen Spannungsquelle versorgt, deshalb muss ich die Batterie über eine Diode anbinden. Nun muss ich verhindern, dass die Lithium-Batterie durch den Leckstrom der Diode geladen wird. Im Datenblatt zur Batterie steht, dass man im Laufe der Lebensdauer der Batterie nicht mehr als 3% der Batteriekapazität einladen soll.

Die Batterie hat 1500mA/h Das ergibt eine Lebensdauer von ca. 3 Jahren

Gehe ich davon aus, dass die Hälfte dieser Zeit, die andere Spannungsquelle zur Verfügung steht, lade ich die Batterie mit einem Leckstrom der Diode von 1µA 1,5Jahre lang.

1,5Jahre = 550Tage = 13200Stunden 13200Stunden * 1µA = 13,5mA/h Das sind weniger als 1%.

Eine 1µA-Diode würde also locker ausreichen. Schottky soll es sein, damit ich nicht schon 30% der gespeicherten Energie in der Diode verheize und weil ich 2V mindestens brauche und die Batteriekapazität auch einigermaßen ausnutzen will.

Michael

Rafael Deliano schrieb:

Hier stellt sich allerdings die Frage, ob man die Selbstentladung einer Batterie überhaupt durch eine Stromzufuhr vermindern kann.

Gehe ich davon aus, dass ein Ladevorgang einer Batterie diese nach und nach zerstört, also Kapazität vernichtet, dann kommt dieser Effekt zum Effekt der Selbstendladung dazu.

Ich weiß aber nicht, was Selbstentladung überhaupt ist. Fließt bei der Selbstentladung tatsächlich intern ein Strom, könnte ich diese eventuell durch Stromzufuhr von außen kompensieren.

Fließt bei der Selbstentladung intern kein Strom, ist die Selbstentladung also ein chemischer Verfallsprozess, dann trage ich mit meinem zusätzlichen Strom eventuell noch zur weiteren Zerstörung der Batterie bei.

Ist die Selbstentladung allerding viel größer als der Zerstörungseffekt durch den Leckstrom der Diode, kann ich zweiteres vernachlässigen.

Die Frage ist, welche Annahmen sind richtig.

Grüße Michael

Hallo Michael

Michael R=FCbig schrieb:

Du machst Dir zuviel Gedanken. Bei +85 gradC hat so eine Lithiumzelle sicherlich eine Selbstentladung in der Gr=F6=DFenordnung von 100 uA, wenn nicht mehr. Das wird die rechnerische Lebensdauer sowieso schon stark herabsetzen. Da brauchst Du Dir wegen 1uA wirklich _keine_ Gedanken machen. Nimm eine Diode, die unter 3uA liegt und gut is.

HTH Wolfgang

--=20 From-address is Spam trap Use: wolfgang (dot) mahringer (at) sbg (dot) at

Mal was anderes: Wie lange wird die Schaltung maximal ununterbrochen stromlos sein? Vielleicht bieten sich ja noch andere Lösungen wie Goldcaps an. Akkus gehen bei 85°C zu schnell kaputt, nehme ich an? Woher kommt überhaupt diese Zahl?

Gruß Lars

Hi,

Nein, die Batterie ist zusätzlich dazu da, dass das Gerät bei Fehlen der Versorgungsspannung eingeschaltet und bedient werden kann. Dann fließen voraussichtlich 20-100mA.

Das Gerät soll eine Lebensdauer von >10 Jahren haben. Bei NiCd bzw. NiMH wird die Ladeschaltung aufwändig, wenn man nicht mit C/20 laden kann sondern schneller sein will. Außerdem überleben die das Ganze wohl nicht sonderlich lange. Ganz ausgeschlossen habe ich diese Möglichkeit aber nicht. Das muss nochmal mit dem Kunden abgesprochen werden. Blei ist einfach zu laden, ich bräuchte jedoch zwei Zellen (wegen Spannung). Blei ist schwer, groß, nicht ganz billig und verzeiht keine Tiefentladung. Außerdem muss das Gehäuse belüftet werden. Die Gase dürfen nicht mit dem Rest des Gerätes in Berührung kommen wegen Korrosion. Li-Ionen sind einfach zu empfindlich und zu teuer.

Automotive.

Michael

der

deshalb

verhindern,

der

die

Hallo Michael,

ohne die Schaltung drumherum nun genau zu kennen mache ich Dir den Vorschlag die Masseseite der Batterie f=FCr die Dauer, in der sie keine Versorgung darstellt, zu Klemmen. D. h. du hebst sie =FCber eine Fet Konstruktion auf ein Potential an, welches den Leckstrom durch Potenzialausgleich verhindert. Oder besser gleich die Batterie aktiv aufschalten wenn du eine stromsparende Variante findest.

MfG Manfred Glahe

Hallo,

ich habe mal eine BAT49 durchgemessen, ich setze die hier als 1N4148 Ersatz ein. Der Sperrstrom liegt bei 0.48=B5A zu 5V Sperrspannung. Flu=DFspannung ist 0.54V bei 100mA. Schau einfach mal was das Datenblatt dazu sagt.

MfG Manfred

Hallo,

ich habe mal eine BAT49 durchgemessen, ich setze die hier als 1N4148 Ersatz ein. Der Sperrstrom liegt bei 0.48=B5A zu 5V Sperrspannung. Flu=DFspannung ist 0.64V bei 100mA. Schau einfach mal was das Datenblatt dazu sagt.

MfG Manfred

Dann ist die Temperatur aber wohl nicht im Extrembereich. Auch bei Automotive kommt man wohl nur nahe am Motor auf +85´C.

Die sinnvolle Lösung wäre wohl eine handelsübliche, vom Anwender wechselbare Batterie. Eventuell mit step-up Schaltregler. Zwar wird der Anwender manchmal im ungeeignetesten Augenblick feststellen daß sie leer ist, aber er kann den Fehler selber beheben.

MfG JRD

Hi,

Gut Idee. Da die Sperrspannung sowieso nur maximal 3V ist, müsste ich sie um 3V anheben. Das Dumme: Je nach Ladungszustand reicht, das, ist es zu viel oder zu wenig.

Aber ich denke mal drüber nach.

So wie ich das ganze momentan mal ausgelegt habe, brauche ich vielleicht nicht mal ne Diode. Die Schaltung ist noch am Reifen.

Aber die diversen BAT-Dioden sind wahrscheinlich die richtigen.

Gruß Michael

Michael Rübig schrieb:

****** Aha, das war also mit 'automotive' gemeint.

CNR, Dieter

Michael Rübig schrieb:

Schau mal nach BAS45AL.

Ciao - Peter

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Peter Muthesius schrieb:

Hm, ich seh gerade: Bei 100 mA hat die aber nicht gerade

Ciao - Peter

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