Einfacher Spannungswächter

[Martin Laabs]

Hallo,

um einen Microcontroller (ATMega128) vor Unterspannung zu
schützen habe ich mir folgende kleine Schaltung
ausgedacht:

V(in) -----+----|
| |
+ ->|+ ||-|
+------|
| | ||---V(out)
| |
|
|
GND---+---

Die Diode ist eine 3.9V Diode und der Widerstand wäre so um
die 100k. V(in) ist KFZ Bordspannung (vorher natürlich schon
durch die in der FAQ beschriebenen Schaltung gesiebt).
Hinten kommt dann ein 5V Linearregler drann. (gut gekühlt)

Als FET wollte ich IRF540 benutzen. (Hab ich gerade hier)

Oder ist das keine so gute Idee weil der FET im linaren Bereich
einen zu hohen Verlust hat (Imax ca. 500mA)?

Oder gar die Spannung bei Vin=6.9V (Vt=3V) an V(out) doch wieder
unter 7V fallen kann?

Wenn das ein Problem darstellt, wie könnte man solch ein
Problem diskret lösen. (Ja, ich weis von Spannungswächtern
und werde sie sicher auch benutzen)
Nur interessehalber.

Danke
Martin L.

 

[Georg Meister]

um einen Microcontroller (ATMega128) vor Unterspannung zu
schützen habe ich mir folgende kleine Schaltung ...

ATmega128 hat Brownout-Detection schon eingebaut!
Über Fuses aktivieren. Siehe Datenblatt.

Georg

 

[Carsten Kurz]

Martin Laabs schrieb:

Hallo,

um einen Microcontroller (ATMega128) vor Unterspannung zu
schützen habe ich mir folgende kleine Schaltung
ausgedacht:

Die Megas haben doch BrownOut eingebaut? Wir haben für eine Schaltung
zusätzlich den Analogkomparator verwendet, um ein sicheres
'runterfahren' zu gewährleisten. Der BrownOut Detector sorgt dann nur
für den nötigen Reset an der unteren Kante.

- Carsten

--
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[Martin Laabs]

In article <01c347da$9668d080$0100007f@amdk6-300>,
"MaWin" <me@privacy.net> writes:

Martin Laabs <98malaab@gmx.de> schrieb

um einen Microcontroller (ATMega128) vor Unterspannung zu
schützen habe ich mir folgende kleine Schaltung ausgedacht:

?!?
Was soll das werden ?

Die Schaltung? Ist heute in meinem Kopf entstanden. (vor dem
o.g. Hintergrund. Auch wenn ich sie nicht brauche macht
man sich ja so seine Gedanken)

So wie ich die Schaltung erkennen kann (naechstes mal bitte in einer
dicktengleichen Schrift wie Courier verfassen)

Ich habe hier nur ASCII (keine Schriftarten!).
Und mein encoding ist mit iso-8859-1 IMHO korrekt.
Evt. kann ich noch eine Headerzeile hinzufügen
damit es dein Newsreader korrekt anzeigt.

moechtest du mit Diode (uebrigens eine schlechte 'weiche' 3.9V Z-Diode,
so was ist so schlecht das verwendet man eigentlich nicht, und die
muesste andersrumgezeichnet werden)

Wie unterscheide ich denn die weichen von den harten
Dioden? Gibt es Regeln welche Diode einen schärferen
Knick als eine andere macht?

Andersrum? Ich war bisher der Meinung das Z-Dioden in
Sperrichtung betrieben werden. Und so habe ich es doch auch
gezeigt.

und Widerstand eine Spannung 3.9V
unter der Eingangsspannung produzieren (das werden statt 13.8V dann
9.9V), und dann folgt ein NMOSFET, der ueblicherweise eine Gate-Source
Spannung von 4.5V erhalten muss (Streuuung locker um 1:2 moeglich, so
eine schaltung ist also noch nicht mal Schaetzwert, sondern reiner
Zufall).

Also ich habe mir das so vorgestellt:

Wenn Vin kleiner als (mal mit der wahllos ausgewählten 3.9V Z-Diode
3.9V+2.25V (worst case von Vgs)=6.15V schaltet der NMOSFET nicht.

Wird sie jedoch höher wird Vgs erreicht und der FET schaltet durch.

Es werden also nur 9.9V-4.5V 5.4V rauskommen. Zu wenig fuer
einen 7805 oder so als Spannungregler. Und wozu auch ?

Ok. Das ist mein Fehler. Ich meinte den Spannungsregler
zwischen Vin und Drain. Source dann auf GND.

Ein Unterspannungssensor geht an RESET, nicht an den Eingang des
Spannungsreglers.
Mir leuchtet also gar nicht ein, was du damit willst.

Es war nur so ein gedankenexperiment. Bauen wollte ich eine solche
Schaltung nur auf dem Steckbrett.

Habe ich auch gerade gemacht. In Ermangelung einer 3.9 Z-Diode
habe ich eine 1.5V genommen.
Bei einem Vgs von 3V (habe es ausgemessen) liegt an dem,
durch einen Widerstand simulierten Spannungsregler,
ab 4.5V die Eingangsspannung an. Kleiner gleich 4.0V ist
der Spannungsregler von der Versorgung getrennt.

Nur zwischen den 4.0 und 4.5V klappt es noch nicht.
Und meine Frage zielte auf Ideen zur (einfachen)
Verbesserung dieser Schaltung.

Tschüss
Martin L.

 

[MaWin]

Martin Laabs <98malaab@gmx.de> schrieb im Beitrag <ben5e7$70mjh$1@ID-191456.news.uni-berlin.de>...

Ich habe hier nur ASCII (keine Schriftarten!).

Deine Schaltung kommt hier so rueber:

V(in) -----+----|
| |
+ ->|+ ||-|
+------|
| | ||---V(out)
| |
|
|
GND---+---

Die zweite Zeile ist ausgerueckt

V(in) -----+----|
| |
+ ->|+ ||-|
+------|
| | ||---V(out)
| |
|
|
GND---+---

was wohl an einem TAB lag, das beim Einruecken nicht 'mitgeht'.

Wie unterscheide ich denn die weichen von den harten
Dioden? Gibt es Regeln welche Diode einen schärferen
Knick als eine andere macht?

Nur 5.6-6.8V Z-Dioden taugen was. Die darueber haben zwar

einen ausreichend scharfen Knick, aber viel Toleranz,
die darunter sind zu weich (also Kennlinie eher wie ein
Widerstand als wie eine Z-Diode), unter 2.7V sind's eh
bloss ein paar Dioden in Leitrichtung in Reihe, da nimmt
man besser ein LED.

Sowieso nimmt man besser Referenzdioden (LM336/385 oder so).

Andersrum? Ich war bisher der Meinung das Z-Dioden in
Sperrichtung betrieben werden. Und so habe ich es doch auch
gezeigt.

Jo, passt, wenn man das Schaltbild richtig interpretiert,

was mr zuerst nicht geglueckt ist.

Also ich habe mir das so vorgestellt:

Wenn Vin kleiner als (mal mit der wahllos ausgewählten 3.9V Z-Diode
3.9V+2.25V (worst case von Vgs)=6.15V schaltet der NMOSFET nicht.

Dann geht der MOSFET aus, richtig. Aber dazu muss S konstant auf 0V

liegen (also mit Masse verbunden sein) und die Last zwischen Vin und
Drain sein. Vout misst du also zwischen 2 anderen Punkten (was auch ok
ist, GND muss ja nicht Masse des uC sein). Also so:
+----+
V(in) ------+----|7805|-- <--
| +----+ Vout
+-|>|-+ | Masse vom uC
| ||----+---- <--
+-------|
| ||-+
| | |
| | |
| |
GND---+----------+

(das greift gleich jene Korrektur auf

Ok. Das ist mein Fehler. Ich meinte den Spannungsregler
zwischen Vin und Drain. Source dann auf GND.

Nur zwischen den 4.0 und 4.5V klappt es noch nicht.

Tja, das bleibt das Problem, denn du kannst noch nicht mal
eine Mitkopplung in dieser einfachen Schaltung dazubasteln
(mit so was einfachem wie einem zusaetzlichen Widerstand) um
einen Schmitt-Trigger-Effekt zu erreichen, den du fuer harten
(und zuverlaessiges) ein/aus-Umschalten brauchst.

Nun, du weisst inzwischen das das alles bei deinem uC ueberfluessig ist.

Und bei 'analoger' weicher Versorgungsspannung geht es dem uC
noch schlechter als mit solider Unterspannung.
--
Manfred Winterhoff, reply-to invalid, use mawin at gmx.net
homepage: http://www.geocities.com/mwinterhoff/
de.sci.electronics FAQ: http://dse-faq.elektronik-kompendium.de/
Read 'Art of Electronics' Horowitz/Hill before you ask.
Lese 'Hohe Schule der Elektronik 1+2' bevor du fragst.

 

[Rafael Deliano]

Gibt es Regeln welche Diode einen schärferen
Knick als eine andere macht?
Soweit ich mich erinnere sind in dem von Mawin

genannten Bereich sowohl Avalanche- als auch Zener-
Effekt wirksam wodurch sich die gute Funktion
erklärt. Ausserem ist dort auch Tempco gut.

Ansonsten kann man oft auf Transistorschaltung
ausweichen die Z-Diode nachbildet:

_____
| |
R1 |
| C
+--B NPN
| E
R2 |
| |
-----

Mit Darlington wird Knick schärfer.

MfG JRD