Spannung nach Einbruch 5-10 Sek. aufrecht erhalten

[wkrug]

Das Problem mit so einer SD Karte hatte ich auch schon mal.
Ich hab es mit einem 0,1F Gold Cap gelöst.
Die Spannung hab ich über von der 5V Schiene über eine Schottky Diode auf den Gold CAP eingespeist. Nach diesem Gold CAP wurde dann noch ein Spannungsregler mit 3,3V eingebaut, weil die üblichen SD Karten ja auch mit 3,3V laufen. Als Controller muß man dann aber einen L oder V Typen verwenden, der mit 2,5 V noch sicher funktioniert. Ich hab einen ATMEGA32L8 verwendet.

Allerdings trat dann ein toller Effekt zu Tage.
Der Controller kriegt über einen Pin den Ausfall der 5 V Stromversorgung mit und schließt daraufhin das File mit der Restenergie aus dem Gold Cap.
Nun geht der Controller über die Brown Out detection in den Reset.
Bis hier war noch alles i.O.
Durch die abgeschaltete SD Karte und den schlafenden Controller erholt sich die Spannung am Gold Cap aber wieder.
Die Ausgangsspannung nach dem 3,3V Regler erreicht das Startup Niveau des Controllers worauf sich dieser wieder initialisiert.
So lange bis die SD Karte wieder initialisiert ist und somit wieder Strom zieht. Dann schlägt wieder die Brown Out detection zu und das Spielchen beginnt von vorne. Das geht dann 3 bis 4 mal so hintereinander.

Ich hab das so gelöst, das der Controller in der Initialisierungsphase einen 330 Ohm Widerstand für 2 bis 3 Sekunden auf GND schaltet.
Dadurch wird der Gold Cap dann sicher entladen, wenn nicht die 5V Stromversorgung schon wieder aktiv ist.
Das hat bis jetzt eigentlich immer gut funktioniert.

Der Stromverbrauch meiner Schaltung hängt hauptsächlich von der verwendeten SD Karte ab und schwankte von 2mA - keine Karte gesteckt. Bis um die 30mA - Schreiben auf Karte.
Karten verschiedener Hersteller brauchen unterschiedliche Ströme!

Diese FAT hat mir schon einiges an Nerven gekostet, bis alles sauber lief.
( Fehler in der downgeloadeten Library, Falsch initialisierte SD Karten, Beschaffungsproblem des ATMEGA 32 L8 in TSOP, 1GB Problem, Fragmentierung des SD Karte, und das bestriebene Reset Problem ).

[Trabukh]

Ich danke euch nochmals für eure Antworten.

Ich habe nun als endgültige Lösung nur einen GoldCap (1F/5.5V) genommen mit 20 Ohm Ladewiderstand und entsprechend einen MAX751 StepUp-Regler hintergeschaltet, um die Kapazität besser nutzen zu können. Damit kann ich bei einem sehr hoch angesetzen Stromverbrauch von 50mA rein rechnerisch eine Zeit von etwa 70 Sekunden überbrücken, was für meine Zwecke mehr als genügt. Der Kondensator braucht etwa 90 Sekunden für eine (fast) vollständige Aufladung.

Gespeist wird das ganze dann doch hinter meinem Schaltnetzteil, also mit 5V und max. 500mA. Bei absolut leerem GoldCap braucht das ganze einen Ladestrom von etwa 250mA, sodass noch genügend Saft für den Rest der Schaltung zur Verfügung stehen sollte.


Das ganze funktioniert soweit auf dem Papier, falls jemandem Mängel an der Idee auffallen sollten, wäre ich für jede Kritik dankbar.


Gruß

[BMS]

Hallo,
ob dein Konzept funktioniert, hängt im Wesentlichen vom Innenwiderstand des Goldcaps ab. Wenn der zu hoch ist, bricht die Spannung (zu) weit ein! Hast du den Goldcap schon gekauft? Wenn nein - lieber vorher im Datenblatt nach Innenwiderstand schauen und einen niederohmigen Goldcap wählen! (oder selber nachmessen)
Ich werf mal den Wert 18Ohm Innenwiderstand in die Runde - gemessen an einem günstigen 0,22F 5,5V Goldcap.

Grüße, Bernhard

[Trabukh]

Hmm, wie hoch dürfte der Innenwiderstand denn maximal sein? Im Datenblatt meines anvisierten GoldCaps steht nur <=30 Ohm.

Wie könnte ich den Innenwiderstand sinnvollerweise berücksichtigen in meinem Konzept?


Gruß

[BMS]

Wir nehmen an, ein Goldcap hätte 10 Ohm Innenwiderstand war auf 5V aufgeladen, dann bricht die Spannung bei 50mA Belastung schon um U=R*I=10Ohm*50mA=0,5V ein! Damit stünden noch 4,5V zur Verfügung, und die Spannung des Goldcaps wird ja wegen der Entladung weiter sinken! Das würde dem Mikrocontroller nicht reichen.

Deswegen darf der Goldcap nur wenige Ohm Innenwiderstand haben; du kannst auch mehrere kleine Goldcaps parallel schalten, damit werden die Innenwiderstände auch "parallel" geschaltet.

Aber mit 30Ohm Innenwiderstand wird das nichts.

Grüße, Bernhard

[Trabukh]

Aus diesem Grund ist ja (unter anderem) der StepUp-Converter nachgeschaltet. Ab etwa 1.28V macht er glatte 5V mit genügend Leistung für die gesamte Schaltung. Wobei ich die 30 Ohm auch mal als absolute Maximum Ratings betrachte, in der Realität dürfte das vermutlich eher in der Größenordnung deiner Messung sein.

Parallel schalten würde natürlich gehen, aber damit verringere ich mir gleichzeitig auch meine Kapazität. Hm hm hm...
Muss gleich mal bei Farnell suchen, ob ich "optimalere" GoldCaps finde.


Gruß

EDIT: Mir ist gerade aufgefallen, dass ich unter Berücksichtigung des Innenwiderstands des GoldCaps den Ladewiderstand vor dem Kondensator sehr viel kleiner wählen könnte, oder irre ich mich da?

[BMS]

Parallel schalten würde natürlich gehen, aber damit verringere ich mir gleichzeitig auch meine Kapazität. Hm hm hm...
Muss gleich mal bei Farnell suchen, ob ich "optimalere" GoldCaps finde.

Da ist dir wohl ein Fehler unterlaufen: Bei Parallelschaltung von zwei gleichen Goldcaps verdoppelt sich die Kapazität! (und die Spannungsfestigkeit bleibt gleich)

Bei Reihenschaltung von zwei gleichen Goldcaps halbiert sich die Kapazität und die Spannungsfestigkeit wird doppelt so hoch (wenn symmetriert)

Grüße, Bernhard

[PICture]

Hallo!

Mir ist gerade aufgefallen, dass ich unter Berücksichtigung des Innenwiderstands des GoldCaps den Ladewiderstand vor dem Kondensator sehr viel kleiner wählen könnte, oder irre ich mich da?

Wenn der Innenwiderstand des GoldCaps grösser als der von dir ausgerechnete ist, brauchst du keinen seriellen dazu schalten.

Übrigens, ein Memopufferakku (quasi GoldCap) ist besser als echter Goldcap, weil er sehr hoche Kapazität und niedrigeren Innenwiderstand hat und die Spannung sogar bei längerer Stromentnahme praktischr nicht einbricht.

Eventuell siehe dazu: https://www.roboternetz.de/community...ku-laden/page2 .