Goldcap

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12.03.2007, 20:35
bax

Goldcap

Code:

Diode GOLDCAP neu neu .-------. 1F/5V .-----------. +12V o--->|--o-| 78L05 |-o-----o-----o--|Vcc |---. | '-------' | | + | | mega8 | | --- | --- ### '--|AVcc | | --- | --- --- '-----------' | | | | | | - - - - -

Hallo, ich möchte meine bestehende Schaltung mit einem Goldcap ergänzen, damit sie kurze Spannungsausfälle übersteht.
Allerdings nutze ich die 5V beim mega8 auch als Uref für den ADC. Darum möchte ich keine Diode zwischen 78L05 und dem AVR haben. Ist das schaltungstechnisch ok, wenn ich die Diode vor den Spannungsregler nehme? Ist im Pufferbetrieb mit einem Rückwärtsstrom zum Massepin zu rechnen?
Kommt der 75L05 beim Einschalten mit dem Ladestrom des Goldcap klar?

greetz Rajko
12.03.2007, 21:01
Walich

Hallo!

Ich hatte auch schon so eine Idee gehabt. Allerdings will ich 47 mF GoldCap nehmen und in dieser Zeit auf eine andere 5V-Spannungsquelle, die aus vier Mignon-Akkus besteht, umschalten zu können.

Du könntest doch den Strom mit einem Widerstand begrenzen!

Hast du schon ermittelt für wie lange die Kapazität ausreicht um auf den Spannungsausfall zu reagieren? Wie lange dauert bei dir ein kurzer Spannungsausfall?

MfG
Valentin
12.03.2007, 21:35
Hubert.G

Die Spannungsregler mögen es nicht wenn die Spannung am Ausgang höher ist als am Eingang, daher noch eine Diode über den Spannungsregler (Kathode Richtung Eingang). Mit dem Ladestrom wird der Spannungsregler allerdings nicht klar kommen, so ein L05 liefert 100mA und würde daher ca 4 min brauchen bis er voll geladen ist. Ob das der L05 überlebt ist fraglich. Der Kontroller erhält nach etwa 50 sec die mindest notwendige Spannung von ca. 2,7V. Es sollte ein Widerstand in Serie zum Cap und den dann mit einer Schottky-Diode überbrücken zum entladen. Wenn du es ganz ohne Spannungsschwankung haben willst brauchst du einen Cap mit 5,5V eine Schottky in den GND-Pfad des 78L05 eine Schottky nach dem Ladewiderstand des Cap und eine Schottky vom Cap Richtung Kontroller. So in etwa sollte es aussehen:

Code:

Diode----|<------ GOLDCAP neu | | neu | .-------. | 1F/5V +12V o--->|--o-| 78L05 |-o-----o->|o-----o V_AVR | '-------' | | | --- | --- - | --- _ --- | | _ | ^ | | | ^ - | - - | - | | o---- | ###+ --- | -
12.03.2007, 22:19
bax

Danke für die Antworten. HubertG. Deine Lösung ist sicher das Optimum, mal sehen ob ich das noch unterbekomme. Hätte mir etwas eher einfallen müssen, aber die Ideen kommen immer erst während des bauens...

@Walich, es geht mir darum, den Counter für die Uhrzeit für mindestens 15...20 min am leben zu erhalten.

greetz Rajko
12.03.2007, 22:44
SprinterSB

Der Ladestrom zum Goldcap wird nicht allzu groß, weil Goldcaps einen recht hohen ESR haben. In einer meiner Schaltungen sitzt ein 1F Goldcap. Nach Entladen des GC und neuerlichem anschliessen an VCC fliessen nicht mehr als kurzzeitig 300 mA. Der Strom geht innerhalb weniger Sekunden auf 100mA zurück. Ein L05 ist aber trotzdem zu klein. Wegen des hohen ESR der GC ist ein Reihenwiderstand IMHO nicht so der Brüller.

Mit der Schaltung überlebt der µC etwa 3-4 Stunden (Timer2 aktiv) oder 24 Stunden (Timer2 nicht aktiv). Controller ist ein ATmega88V, der geht bis 1.8V runter.

Evtl hast du die Möglichkeit ein kleineres U_REF zu verwenden? Dann könntest du die Referenzspannung über eine Referenzdiode machen, oder Z-Diode oder über eine der internen Referenzen. Allerdings verlierst du dann Genauigkeit bei der ADC-Messung. In dem Falle würde die Diode zwischen GC und Ausgangs-C sitzen. Mit der Schaltung von oben hast du wieder das Problem, daß U_REF nicht die vollen 5V sieht sondern wieder hinter einer Diode sitzt.
13.03.2007, 10:20
PICture

Hallo!

@Hubert.G

In Deinem letztem Schaltplan ist die Diode im dem GND-Pfad des 78L05 verkehrt gerichtet.

@SprinterSB

Durch o.g. Diode wird der Spannungsabfall auf der seriell zwischen 78L05 und den uC geschalteter Diode kompensiert und der GoldCap wird zur höheren Spannung geladen. Bei der abfallender Spannung auf dem GoldCap während des Hauptversorgungausfalls ist die Diskusion über Uref hinfällig.

MfG
13.03.2007, 10:34
SprinterSB

Funktioniert das mit den drei Dioden? Dabei geht man doch davon aus, daß diese die exakt gleiche Vorwärtsspannung haben. Die ist aber abhängig von Temperatur, Strom und Exemplarstreuung... Aber trotzdem eine ganz gute Lösung!
13.03.2007, 10:47
Hubert.G

Hallo PICture
Ist klar das die Diode anders rum muss, ist wohl in der Eile passiert, sollte aber nicht sein.

Hubert
13.03.2007, 11:17
bax

Der ADC muß nur während des normalen Betriebs versorgt werden, das ist richtig.
Eventuell kommt daher ja auch die Lösung in Frage, AVCC direkt vom 7805 zu versorgen, und VCC über die serielle Diode zur Entkopplung.
Ich hab allerdings hier widersprüchliche Aussagen gefunden, ob der AVR funktioniert, wenn nur VCC versorgt wird. Nach Datenblatt muß AVCC +/- 0,3V zu VCC sein, allerdings steht das ja nicht in der Sektion mit den absolute maximum ratings, also sollte das zumindest nix zerstören. Das werd ich eventuell heute mal ausprobieren. Aref möchte ich ungerne verändern, da ich ein paar LM135 angeschlossen hab, reichen auch die internen 2,56V nicht aus.

greetz Rajko
13.03.2007, 11:28
PICture

Hallo bax!

Es gibt sicher auch eine Möglichkeit softwaremässig den ADC während der Hauptversorgungausfalls abzuschalten um Stromverbrauch zu mindern.

Eine andere Möglichkeit wäre ein extra Schalter (Reedrelais?) der bei einem Ausfall der +12V Spannung alles unnötige abschaltet und die Notversorgung nur für notwendige Schaltungsteile angeschlossen bleibt.

MfG
13.03.2007, 11:39
Hubert.G

Beim Mega8 funktioniert nur Port C nicht wenn AVCC nicht versorgt ist.
13.03.2007, 12:30
bax

Zitat:

Zitat von PICture

Hallo bax!

Es gibt sicher auch eine Möglichkeit softwaremässig den ADC während der Hauptversorgungausfalls abzuschalten um Stromverbrauch zu mindern.

MfG

Hi Picture,

mir geht's in dem Fall ja nicht ums Stromsparen, sondern darum das die 5,00V vom Spannungsregler auch am AVCC anliegen.

@Hubert.G: Danke für die Info
13.03.2007, 13:20
PICture

Hallo bax!

Sorry, ich habe gemeint, dass wenn eine Schaltung möglichst lange vom GoldCap versorgt werden soll, zählt jeder gesparte uA. :)

MfG
13.03.2007, 13:44
bax

Ja, ist ja richtig :-)

So ist das wenn man nicht gleich alles schreibt was interessant sein könnte...

Also die Schaltung ist für mein Auto konzipiert. Da ich ein LCD-Display für diverse Anzeigen anstelle der original dort sitzenden Uhr platzieren möchte, kam mir die Idee, doch die Uhr mit in mein Display aufzunehmen.
Das heißt die Grundversorgung ist über die Autobatterie abgesichert, sollte aber auch dann so sparsam wie möglich sein. (Ist nur ein Wochenend-Auto ;-) ) Darum hat der mega8 auch schon einen eigenen 78L05. Die restliche Peripherie wird über einen separaten Schaltregler versorgt. Ein Reedrelais wäre hier also auch kontraproduktiv, was den 'normalen' Ruhestrom angeht. (Wieviel Strom braucht eigentlich so ein ganz kleines Reedrelais?)
Da ich aber öfters mal die Batterie abklemmen muß, um z.B. Fehlercodes zu löschen, oder Zusatzgeräte zu resetten kam mir jetzt die Idee mit dem Goldcap um die doch überschaubare Ausfallzeit zu überbrücken.
13.03.2007, 14:05
PICture

Die Reedrelais vom Reichelt haben eine Spule 500 Ohm für 5V und 1k Ohm für 12V brauchen also um 10...12 mA.

MfG