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Thema: Kondensator als Puffer berechnen

  1. #1
    Erfahrener Benutzer Roboter Genie Avatar von Crazy Harry
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    Kondensator als Puffer berechnen

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    Hi @ all,

    ich gebe zu meine Schul- bzw. Ausbildungszeit ist schon sehr lange her. Ich hoffe, daß mir das ein User, der "noch voll drin ist", mal eben schnell ausrechnen kann

    Folgendes Szenario: Ich habe eine Schaltung, die unterhalb 6V ein SD-Filesystem schliesst und abschaltet. Solange ich das an einem eigenen Akku betreibe ok, aber das soll durch ein Fahrzeugbordnetz versorgt werden und wenn man nicht daran denkt vor dem Abschalten der Zündung das Gerät abzuschalten .... Pech (Datei weg oder Filesystem zerschossen).
    Ich würde also parallel zur Spannungsversorgung einen Elko (vom Bordnetz über eine Diode) anklemmen. Die Schaltung zieht 100mA und wie gesagt bei 6V wird herunter gefahren (ca.7sek). Sicher funktioniert die Schaltung bis ca. 5V runter.

    Und nun die Frage: Welche Kapazität müßte ein Elko haben, der mit ca. 14V geladen ist und mit 100mA entladen wird, daß er den Entladespannungsbereich von 6 auf 5V runter 7sek überbrücken kann ?

    Gruss
    Harry

    PS: Die Schaltung selber soll nicht geändert werden, deshalb die Lösung mit dem Elko.
    Ich programmiere mit AVRCo

  2. #2
    Erfahrener Benutzer Lebende Robotik Legende Avatar von PICture
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    Hallo!

    Wegen großen Toleranzen von Elkos (um +/- 50 %) und deiner für mich unklaren Aufgaben habe ich dein Elko auf ca. 30 mF schätzen können (ohne Gewähr, also bitte prüfen). Warum kann aber keine einfache und stromsparsame Schaltung (ännlich einem "sleeptimer": http://www.roboternetz.de/community/...29-Sleeptimer? ) zum Abschalten verwendet werden ?
    Geändert von PICture (25.03.2014 um 13:21 Uhr)
    MfG (Mit feinem Grübeln) Wir unterstützen dich bei deinen Projekten, aber wir entwickeln sie nicht für dich. (radbruch) "Irgendwas" geht "irgendwie" immer...(Rabenauge) Machs - und berichte.(oberallgeier) Man weißt wie, aber nie warum. Gut zu wissen, was man nicht weiß. Zuerst messen, danach fragen. Was heute geht, wurde gestern gebastelt. http://www.youtube.com/watch?v=qOAnVO3y2u8 Danke!

  3. #3
    Erfahrener Benutzer Roboter Genie Avatar von Crazy Harry
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    Hi PICture,

    ein Timer geht nicht, da die Schaltung eine unbestimmte Zeit läuft ..... mal 30min, mal 6h. Die Schaltung überwacht selber die Spannung und schaltet, nach dem schliessen der Datei, ab. Wenn aber die Bordspannung versehentlich einfach ausgeschaltet wird, bleibt keine Zeit dafür. Also einen Elko/Energiespeicher vorschalten, der den Abschaltbereich 6V bis runter auf 5V 7 sek. halten kann. So lange dauert das Abschalten der Schaltung.

    Gruss
    Harry
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  4. #4
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    C=Q/U -> F=As/V

    wenn aus dem Elko 100mA fließen und sich dabei in 7s die Spannung max. üm 1V verringern darf, muss die Kapazität 0,7F oder 700000µF betragen. Also ziiiiiiemlich gros ...

    KK

  5. #5
    Erfahrener Benutzer Roboter Genie Avatar von Crazy Harry
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    Danke KK .... hmmmm da muß ich mir wohl was anderes einfallen lassen. Ich hätte zwar noch zwei 110F-Kondensatoren rumliegen, aber nur mit 2.5V.
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  6. #6
    Erfahrener Benutzer Roboter Genie
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    Ist am Einbauort neben der geschalteten 12V-"Phase" auch eine Dauer-12V-Schiene verfügbar? Bzw. kann man dorthin eine solche legen?

  7. #7
    Erfahrener Benutzer Roboter Genie Avatar von Crazy Harry
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    Zitat Zitat von RoboHolIC Beitrag anzeigen
    Ist am Einbauort neben der geschalteten 12V-"Phase" auch eine Dauer-12V-Schiene verfügbar? Bzw. kann man dorthin eine solche legen?
    Nein - Es steht eine normale 12V-Bordnetzsteckdose zur Verfügung (ähnlich einer Zigarettananzünderdose).
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  8. #8
    Erfahrener Benutzer Robotik Einstein
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    Hallo Harry,
    Zitat Zitat von Crazy Harry Beitrag anzeigen
    .... hmmmm da muß ich mir wohl was anderes einfallen lassen. Ich hätte zwar noch zwei 110F-Kondensatoren rumliegen, aber nur mit 2.5V.
    Bleibt von der Grösse und den Kosten nur ein kleiner Akku mit etwas Elektronik drum rum übrig.

    Allerdings hast du zwischenzeitlich die Parameter geändert!

    wenn der Kondensator von 14V auf 5V entladen wird, wird er einiges kleiner als, wenn er nur von 6V auf 5V entladen wird. Die unterschiedlichen Spannugswerte machen schon einen Faktor 9 aus.

    Man könnte sich überlegen, den Kondensator, mit einem Step Up Wandlder, auf eine höhere Spannung aufzuladen und daraus dann die 5-6V mit einem Step Down Wandler zu erzeugen.

    MfG Peter(TOO)
    Manchmal frage ich mich, wieso meine Generation Geräte ohne Simulation entwickeln konnte?

  9. #9
    Erfahrener Benutzer Roboter Genie Avatar von Crazy Harry
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    Nein ich habe die Parameter nicht geändert. Betrieben wird die Schaltung mit bis zu 14.5V, die Abschaltung erfolgt bei kleiner 6V und sicher funktioniert die Schaltung bis auf 5V runter. Also ist der Bereich 6...5V für die geordnete Abschaltung zu überbrücken. Der normale Betriebsbereich ist also >6...14.5V (wobei die Regler bis 28V mitmachen würden).
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  10. #10
    Neuer Benutzer Öfters hier
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    Kommt mir ein wenig lange vor, das mit den 7s!

    Wann zerschießt es denn etwas auf der SD-Karte? Doch nur, wenn man mitten im schreiben die Stromzufuhr unterbindet. Alles andere kann man mit geschickter Programmierung abfangen:
    Nicht zu viele Daten im Speicher halten - damit es im Ernstfall schneller geht den Rest noch rauszuschreiben
    Datei vor dem schreiben vergrößern - damit das Dateiende auch bei unterbrochenem append innerhalb der Größe liegt, die in der FAT angegeben ist
    Alternierendes schreiben - eine Schreiboperation in die eine Datei, die nächste in eine andere, damit wenigstens eine nicht korrupt ist
    Flags in das Dateiformat mit einbauen - dann erkennt die SW ob eine Schreiboperation komplett erfolgreich war
    Konsistenzprüfung beim einschalten - prüft die Flags, initialisiert alternierende Dateien .... und rettet was zu retten ist, stellt also fest welche Daten als letztes konsistent geschrieben wurde und räumt den Müll weg, damit das System da wieder aufsetzen kann.

    Vor allem Punkt 1 sollte helfen einen Puffer-Kondensator klein zu halten.

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