Sleeptimer ?

[PICture]

Hallo!

Ich möchte mein kleinstes Radio ( http://cgi.ebay.de/ws/eBayISAPI.dll?...84.m1439.l2649 ) mit Stromverbrauch ca. 15 mA um fehlenden "Sleeptimer" ergänzen. Da es kaum freien Platz gibt, will ich das miniatur in SMD basteln (siehe Code). Der P-MOSFET sollte in "SLEEP" Stellung des Schalters nach ca. einer Stunde langsam sperren und das Radio abschalten.

                                       BSS 84

                                          T

     vom Akku +>------+------------+-----+^+----->+ zum Radio
                      |            |   S ||| D
                     .-.       OFF o<-|  ===
                  R1 | |              |  G |
                     | |  +--------o  |----+
                     '-'  |     ON    |    |
                      |  ===       o  |   .-.
                      |  GND SLEEP        | | R2
                      |                   | |
                      |                   '-'
                      |                    |
                      +--------------------+
                                           |+
                                          ===
                                          /-\ C
                                           |
                                          ===
                                          GND

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Vielen Dank für Anschauen und bitte eventuelle Denkfehler melden.

[Kampi]

Würd da gerne was zu sagen aber ich erkenne da leider nichts
Die komplette Zeichnung ist auch etwas verschoben. Wenn du das korrigiert hast oder z.B. eine eingescannte Zeichnung rein stellst schau ich es mir mal an

[PICture]

Hallo Kampi!

Danke dir für deine Hilfsbereitschaft.

Hoffentlich ist die Schaltung, die bei mir gut sichtbar ist, auch fehlerfrei wegen Funktion. Ich werde sie zusammenlöten, praktisch prüfen und berichten.

Weil ein grösster Elko, der noch reinpasst, 1000 µF mit Ø 8 x 15 mm ist, lässt sich der R1, wegen unbekannten Leckstrom des Kondensators und Schaltschwelle des MOSFETs nicht ausrechnen und muss praktisch ermittelt werden. Vielleicht kennt jemand passenden kleinen GoldCap ?

[Kampi]

Irgendwelche besonderen Anforderungen an den Kondensator?

[PICture]

Bei dem Kondensator ist eigentlich nur möglichst geringer und festen Leckstrom verlangt, damit die Ladezeit nicht sehr stark variert. Da es keine Uhr ist, muss es nicht sehr stabil sein, sollte aber nicht zwischen z.B. 2 Stunden und 10 Minuten schwanken.

Ich glaube nicht, dass ich so kleinen Folienkondensator finde, dass er reinpasst. Als höchste SMD Widerstande habe ich 100 MOhm, was eine leckstromfreie Kapazität um 10 µF braucht. Selbstverständlich kann ich mehrere solche Widerstände seriell schalten, muss sowieso praktisch experimentieren.

[Kampi]

Guck mal ob der in Ordnung ist:

http://de.rs-online.com/mobile/p/tantal-fest/5479495/

[PICture]

Danke sehr für dein Vorschlag, aber mit 40 µA Leckstrom ist er nicht besonders besser als vergleichbarer Elko, den ich bereits habe.

[Kampi]

Ich kann nachher nochmal schauen bin im moment beschäftigt aber wenn ich Zeit habe schau ich mal nach welchen mit nem kleineren Leckstrom.

[PICture]

Ich habe gerade gemessen und der bereits vorhandene zufällig genommene Elko 1000 µF / 6,3 V hat bei 2,5 V einen Leckstrom von 0 µA (kleinstmöglicher Wert auf meinem DMM ist 0,1 µA).

Der lange gelagerte Elko hatte zuerst ein Leckstrom von ein paar µA, der aber nach längerer Zeit durch angelegte Spannung (Erzeugen des Dielektrikums) auf praktisch Null gesunken ist.

Weil das Radio jeden Tag ein paar Stunden eingeschaltet bleiben wird, wird dann der Elko aufgeladen, was den unmessbaren Leckstrom langfristig stabilisieren sollte. Deshalb finde ich es unnötig weiter zu suchen.

Ich habe die oben skiezzierte Schaltung aufgebaut und schnell ausprobiert, leider bei VCC um 2 V mit negativen Ergebnis, weil die Ugs Spannung des MOSFETs zu niedrig ist, um den Transistor genügend leitend zu machen.

Letztendlich habe unten skizzierten praktisch ausprobierten "sleeptimer" in mein Kleinradio mit Stromverbrauch um 15 mA eingebaut. Durch kurzes SS On wird der Elko C per R2 schnell aufgeladen und danach durch R1 leert sich sehr langsam aus.

Ermittelte Faustregel für C: ca. 470 µF pro halbe Stunde (ausprobiert). Die Zeit ist sehr stabil, wenn der Umschalter (SS) immer außer Schlafen in Stellung "On" ist und das Gerät durch bereits vorhandenen Schalter ein- und ausgeschaltet wird. Bei anderen Akkuspannung bzw. MOSFET müssen C bzw. R1 angepasst werden.

Übrigens, der R2 ist nur für Begrenzung des Stroms durch den Schalter SS und die Schottky Diode D mit R ermöglicht laden des Akkus per Netzteilanschluss ohne ihm herausnehmen zu müssen.

           v
           |
           |
           V D
           ~
           |
          .-.
          | |R
          | |
          '-'      BSS83P      HS     I
           |                     _/  --->
           +---+-----+^+-------o/  o-----> zum Gerät
           |   |     ||| T    
          +|   |  C  ===
           -   |       |      GND
     Akku ---  | +[/   |      ===
     3,6V -|   +--[|---+       |
           |   |  [\   |       o On
          ===  |  ___  |  ___   |  A
          GND  +-|___|-+-|___|-o   | SS
                  R1      R2       V
                  10M     100  o Sleep

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Ännliche Schaltung kann man für kurze LED Beleuchtung nach Tastendruck (S) nehmen.

                 T BSS83P   Rv
                           ___
           +---+-----+^+--|___|--+
           |   |     |||         | LED
          +|   |     ===         V ->
           -   |       |         -
     Akku ---  | +[/ C |         |
          -|   +--[|---+        ===
           |   |  [\   |        GND
          ===  |  ___  |  ___
          GND  +-|___|-+-|___|-o |
                  R1      R2    <|=| S
                  10M     100  o |
                               |
                              ===
                              GND

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Unbekannt warum (Störungen ?), aber bei Elkos ab 470 µF hat es nicht mehr funktioniert, weil sich der Elko nicht genug entladen hat und der MOSFET BSS83P nicht sperren konnte. Dabei kann ich leider nix messen, da der Entladestrom vom Elko C im nA Bereich liegt.

Mit gleichem RC, also mit R1 = 1 MΩ und C = 4700 µF funktioniert die Schaltung einwandfrei. Bei R1 =1 MΩ und C = (4700 + 3300) µF = 8 mF konnte ich fast genau 1 Stunde einstellen.

Ich war mit der Schaltung jedoch unzufrieden, weil der MOSFET T1 anderes Radio mit Stromverbrauch I = 50 mA erst nach ein paar Minuten von abwechselndem Ein- und Auschalten entgültig abgeschaltet hat. Um das zu beschleunigen habe ich positive Rückkopplung mit T2 eingeführt und jetzt schaltet sich das Radio nach ca. 1,5 Stunde praktisch schlagartig aus:

Die Schaltung (ausser zwei Elkos 3300 µF, R + D und Akku) habe ich mit SMD Bauteilen auf einer Lochrasterplatine ca. 12 x 18 mm (4 x 6 Löcher) aufgebaut. Übrigens, die Kapazitäten von Elkos habe ich nur abgelesen, weil ich für so große Werte kein Messgerät habe.

           v
           |
           |
           V D
           ~
           |
          .-.
          | |R
          | |
          '-'      T1 BSS83P       HS     I
           |                         _/  --->
           +----+-----+^+--+-------o/  o-----> zum Gerät
           |    |    S|||D |
           |    |     ===  |
          +|    |      G|  |G  T2 BSS83P
     Akku  -    |       |  ===
     3,6V ---   |       | S|||D
          -|    +-------|--+V+--+
           |    |   6m6 |       | GND
           |    | +[/ C |       | ===
           |    +--[|---+       |  |
           |    |  [\   |       |  o On
          ===   |  ___  |  ___  |   |  A
          GND   +-|___|-+-|___|-+--o   | SS
                  R1 1M  R2 100        V
                                   o Sleep

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Man kann so einen Sleeptimer auch in Geräte für die man kein Schaltplan hat einbauen. Dann wird der Sleeptimer den Hauptschalter überbrücken. Einziges Nachteil: das Gerät lässt sich beim aktivem Sleeptimer mit Hauptschalter (HS) nicht mehr ausschalten:

           v
           |
           |
           V D
           ~
           |         HS         I
          .-.         _/       -->
          | |R  +---o/  o--+-------> zum Gerät
          | |   |          |
          '-'   | T1 BSS83P|
           |    |          |
           +----+-----+^+--+
           |    |    S|||D |
           |    |     ===  |
          +|    |      G|  |G  T2 BSS83P
     Akku  -    |       |  ===
     3,6V ---   |       | S|||D
          -|    +-------|--+V+--+
           |    |  8 mF |       | GND
           |    | +[/ C |       | ===
           |    +--[|---+       |  |
           |    |  [\   |       |  o |
          ===   |  ___  |  ___  |   <|=| Sleep
          GND   +-|___|-+-|___|-+--o |
                 R1 10M  R2 100

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