Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Contest für die sparsamste Standyby-Schaltung gesucht?


von T.M .. (max)


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Hallo,

es gibt ja mittlerweile für alles Wettbewerbe. Gibt es auch einen, der 
das Ziel hat zB die sparsamste StandyBy-Schaltung zu entwerfen? Ich 
meine das wäre wenigstens etwas sinnvolles im Vergleich zu dem 
NE555er...
Wenn man sich diverse Hersteller anschaut, die abschaltbare 
Steckdosenleisten anbieten, dann sitzt da oft ein Trafo, der ein Relais 
schaltet und oft mehr verbraucht, als sehr sparsame Geräte, die daran 
hängen.
Hat jemand schonmal eine praktikable Schaltung entworfen? (Also jetzt 
keinen 1kW Trafo nehmen und den weit unter seiner eigentlichen Leistung 
betreiben (; )

von Achim M. (minifloat)


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Max .x schrieb:
> die sparsamste StandyBy-Schaltung

In Bezug worauf?
Soll das Gerät mit einer Fernbedienung reaktivierbar sein?
Dann muss da immer ein kleiner Mikroprozessor laufen, womit ein 
zumindest kleines Netzteil mit allen Verlusten immer beteiligt sein 
wird.

Die einfachste Lösung bleibt immer noch die Schaltbare Steckdosenleiste, 
dicht gefolgt von Lösungen, die zum Einschalten einen Tastendruck 
benötigen, aber keinen zum Ausschalten(Selbsthaltendes Relais mit 
Schwellwertschalter für die Stromaufnahme der angeschlossenen Geräte).

In einer Elektronikzeitschrift habe ich auch noch eine andere Lösung mit 
Master-Slave gesehen:
Das Master-Gerät wird über drei bis vier in Serie liegende 
Siliziumdioden gespeist. Der Spannungsabfall von den Dioden wird einer 
Spannungsverdopplerschaltung mit kleinen Elkos und Schottkydioden 
zugeführt und speist die Diode eines SSR-Optotriacs. Damit werden die 
restlichen Geräte geschaltet.

mfg mf

PS: Hat das Master-Gerät einen "echten" Netzschalter, beträgt die 
Standbystromaufnahme dieser Master-Slave-Schaltung Null.

von MaWin (Gast)


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> Hat jemand schonmal eine praktikable Schaltung entworfen?

Das machen im Moment viele Elektronikhersteller,
weil endlich die EU es so fordert.

Technisch ist es kein Problem, mit 0.05 Watt und weniger auszukommen.

Bekannt ist das Nokia-Handynetzteil, Typennummer hab ich vergessen.

Es ist in dem Fall sogar möglich, mit 0W auszukommen, weil zum 
Einschalten die Akkurestspannung des Handys dienen kann.

von Thomas (kosmos)


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Ich denke das man ein Kondensatornetzteil für wenige mA recht sparsam 
auslegen kann, der µC dahinter dürfte ja nur µA schlucken wenn er 
schläft danach kann man dann ein bistabiles Relais aus einen geladenem 
Kondensator umschalten.

von T.M .. (max)


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Das mit den Dioden und der Akkurestspannung klingt ja interessant.
Meine Idee war eine schaltbare Steckdosen leiste zu bauen, bei der man 
jede Steckdose einzeln schalten kann. Ich habe zB zwei Monitore, die 
nicht immer laufen und keinen richtigen Schalter haben. Der Schreibtisch 
ist elektrisch und -wenn ich ihn nicht (fast) immer abgesteckt hätte- 
würde ein fetter 24V Trafo am Netz hängen...Schwachsinn wie ich finde.

Das war jetzt nur so eine Gedankenspielerei, ob man nicht ein Panel mit 
10 Taster (mein anderer Thread) nehmen könnte, 10 bistabile Relais, eine 
einfache 10er Steckdosenleiste und das alles zusammenbaut.
Technisch ist das ja kein großer Aufwand, bis auf eine sparsame 
StandyBy-Versorgung.

von Sven P. (Gast)


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Max .x schrieb:
> Das war jetzt nur so eine Gedankenspielerei, ob man nicht ein Panel mit
> 10 Taster (mein anderer Thread) nehmen könnte, 10 bistabile Relais, eine
> einfache 10er Steckdosenleiste und das alles zusammenbaut.
> Technisch ist das ja kein großer Aufwand, bis auf eine sparsame
> StandyBy-Versorgung.
Und das hat gegenüber zehn einfachen Druckschaltern genau welchen 
Vorteil?

von T.M .. (max)


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"Und das hat gegenüber zehn einfachen Druckschaltern genau welchen
Vorteil?"
Dann hätte ich keinen armdicken Kabelstrang vom Schreibtisch hängen

von Volker S. (volkerschulz)


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Max .x schrieb:
> "Und das hat gegenüber zehn einfachen Druckschaltern genau welchen
> Vorteil?"
> Dann hätte ich keinen armdicken Kabelstrang vom Schreibtisch hängen

Aber Du kannst doch in die Steckdosenleiste anstatt der Taster einfach 
Schalter einbauen...?!?

Volker

von Testfall (Gast)


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Meine Version: Ein unspezifisches IR-Signal (Zugegeben, reagiert auch, 
wenn ich die Jalousien hoch ziehe) weckt einen MC aus dem Sleep, der das 
zweite IR-Signal auswertet und das Gerät anschaltet, wenn er sich 
angesprochen fühlt.
Stromaufnahme quasi nicht messbar.

von T.M .. (max)


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Hallo Volker, dann müsste ich aber die Steckdosenleiste auf dem 
Schreibtisch liegen haben oder daneben. Aber für den Fall daneben kann 
ich es auch weiterhin wie bisher machen, dass ich die Stecker einfach 
jedes Mal ziehe.
Ginge halt um eine elegantere Lösung

von MaWin (Gast)


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> ob man nicht ein Panel mit 10 Taster nehmen könnte,
> 10 bistabile Relais, eine einfache 10er Steckdosenleiste

Ja, bloss wozu braucht man dazu Elektronik und einen uC ?

von T.M .. (max)


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wie willst du das denn miteinander verbinden? Ich dachte man nimmst 
zusätlich noch einen normalen Schalter mit in -nennen wir es mal so- 
dieses Panel, um die ganze Leiste ausschalten zu können. Da bräuchte man 
dann eine 2-adrige Schlauchleitung und zusätzlich dann eine 
Steuerleitung für die Relais. Diese sollte möglichst dünn sein (2-3 
adrig)

von Thomas (kosmos)


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Geht keiner auf die Idee mit dem Kondensatornetzteil und einem kleinem 
µC im Sleepmode + bistabilem Relais ein, das läßt sich auch um eine 
IR-Empangsdiode erweitern falls man auf IR Signale reagieren will?

von T.M .. (max)


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Es gibt momentan zwei bistabile Relaisversionen bei Pollin
Bestellnummer: 340 452
2x 5 V-/125 Ω, Schaltleistung 250 V~/8 A, 2 Schließer, Printmontage. 
Maße (LxBxH): 25x12,5x12,5 mm

und
Bestellnummer: 340 407
Bistabiles Relais mit 2 Wicklungen. 1 Wechsler. 3 V-/15 Ω. 
Schaltleistung 250 V~/16 A

Ich favorisiere ja momentan das erstere wegen den 2 Schließer, dann 
könnte man den Verbraucher 2-polig trennen.
Das andere hält halt 16A aus....

von Sven P. (Gast)


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Also ehe ich da ein Standby verbaue, würde ich mir lieber Gedanken 
machen, mit den Tastern zugleich auch das Netzteil einzuschalten.

von T.M .. (max)


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ja, ich schrieb ja, dass man das ganze auch komplett mit einem simplen 
Schalter dann aus/einschalten soll, wenn man nicht am Schreibtisch 
sitzt...

von Sven P. (Gast)


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Ich dacht, du suchst eine kreative Lösung für einen Contest :-)

von martin (Gast)


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@Thomas

Find ich gut. Allerdings kein uC dahinter sondern ein  ASIC.

von T.M .. (max)


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"Ich dacht, du suchst eine kreative Lösung für einen Contest :-)"

Hast Recht, eigentlich sollte es ja hier nur um ein Netzteil gehen (;

von Volker S. (volkerschulz)


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MaWin schrieb:
>> ob man nicht ein Panel mit 10 Taster nehmen könnte,
>> 10 bistabile Relais, eine einfache 10er Steckdosenleiste
>
> Ja, bloss wozu braucht man dazu Elektronik und einen uC ?

Ganz verstanden habe ich das zwar auch noch nicht, aber ich glaube, es 
geht darum moeglichst wenig Adern in der Leitung zwischen Panel und 
Leiste zu haben. Deshalb je einen µC in Panel und Leiste, die ueber 
2-3-Draht kommunizieren. Richtig?

Volker

von T.M .. (max)


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Hallo Volker,

ja ganz genau das war die Idee (:
Brennenstuhl schrieb mir gerade, dass sie ein "Schaltrelais mit kleiner 
1,5W" benutzen...das kann ja auch alles bedeuten

von T.M .. (max)


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Da keine weiteren Antworten zu einem Netzteil kommen, will ich kurz noch 
einmal fragen, welches Relais besser geeignet wäre:

http://www.pollin.de/shop/dt/NzQ1OTU2OTk-/Bauelemente_Bauteile/Mechanische_Baulemente/Relais_Zugmagnete/Relais_NAIS_DE2a_L2_5V.html

2x 5 V-/125 Ω, Schaltleistung 250 V~/8 A, 2 Schließer, Printmontage.
Maße (LxBxH): 25x12,5x12,5 mm

oder

http://www.pollin.de/shop/dt/Mjk1OTU2OTk-/Bauelemente_Bauteile/Mechanische_Baulemente/Relais_Zugmagnete/Relais_Schrack_RT314F03.html

Bistabiles Relais mit 2 Wicklungen. 1 Wechsler. 3 V-/15 Ω.
Schaltleistung 250 V~/16 A

Bei einem Eltako wechselt der Schaltzustand ja bei jedem Betätigen des 
Tasters. Bei diesen beiden Relais scheint das ja nicht so einfach zu 
funktionieren, da die Polarität der Spulenspannung geändert werden 
müsste.

Habt ihr einen Vorschlag?

von Dennis X. (Gast)


Angehängte Dateien:

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Hey,

hab soeben den Fred entdeckt ;-)
Hab derzeit auch sowas ähnliches in Vorbereitung. Nur sind meine Relais 
noch nicht da.
Ich habe das ganze hier so gelöst, dass zwei Leitungen zu einem µC 
gehen. Doch man kann dise natürlich auch durch einen zweiten Taster 
austauschen und dann das <b>ganze</b> Gerät ausschalten.
Was sagt Ihr dazu?

Dennis

von T.M .. (max)


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So werde ich es wohl auch machen müssen...dachte erst man könnte es rein 
elektro-mechanischm lösen mittels zusätzlichen bistabilen Relais. Die 
für Kleinspannung gäbe es schon für 1 Euro das Stück.
Nur wie das alles ausschaut wird das nicht funktionieren und ich muss 
dann doch zu einem Mikrocontroller zurück.
Hast du die Pollin Relais genommen?

von Christian B. (casandro)


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Testfall schrieb:
> Meine Version: Ein unspezifisches IR-Signal (Zugegeben, reagiert auch,
> wenn ich die Jalousien hoch ziehe) weckt einen MC aus dem Sleep,

Ja, aber wie versorgt man den µC mit Strom während er im Sleep ist? Eine 
Möglichkeit wäre es vielleicht ein Mikronetzteil zu machen, welches eine 
winzige Leistung mit geringen Verlusten liefert. Die genaue Spannung ist 
dem µC ja relativ egal.

von Dennis X. (Gast)


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Nein, ich habe / werde die von Reichelt nehmen. Die ham welche für 12V 
und 5V jeweils mit zwei Wechslern. Ich bräuchte ja aber nur einen. 
Vielleicht führ ich den zweiten auch mal raus, damit ich später hier 
noch was anschließen kann.
Aber man könnte doch sicherlich (PC-Netzteil oder so) einen zweiten 
Taster anbringen, der eben dieses Relais vollständig zurücksetzt und man 
dann 0µA Stromverbrauch hat, oder?
Ich muss in meinem Beispiel den Taster einige Sekunden drücken, bis die 
Spannung durch meine Schaltung ist und der 5V Regler die Spannung für 
den µC liefert. Welcher dann in einer seiner ersten Operationen einen 
Pin auf HIGH setzt. Ab jetzt kann ich den Taster wieder los lassen.

von T.M .. (max)


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Was passiert bei die denn, wenn man die Versorgungsspannung komplett 
wegnimmt?
"Merkt" sich der µC in welchem Zustand das Relais ist?

von Peter R. (peterfido)


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Frei nach dem Motto "Wir müssen sparen, koste es was es wolle"...
Bis Du die Bauteile wieder drin hast, könnte eine Standbyschaltung Jahre 
mit Strom gespeist werden. Und wenn es sich fast amortisiert hat, 
verabschieden sich die ersten Bauteile...

Ich würde 2 polig vom Netz trennen immer vorziehen, wenn da Netzstecker 
zwischen sind. Hauptsache das Relais ist dafür geeignet L und N zu 
schalten. Denk an die Freilaufdioden. Zur Ansteuerung würde ich schon 
eine kleine Elektronik verwenden, welche allerdings Standby-Leistung 
benötigt. Die Taster können per Multiplex über ein paar Adern 
"Klingeldraht" zum uC gehen. Evtl. gar eine 10er Tastatur. So könnte man 
noch Zeitschaltuhren für jeden Kanal integrieren....

von Dennis X. (Gast)


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Max .x schrieb:
> Was passiert bei die denn, wenn man die Versorgungsspannung komplett
> wegnimmt?
> "Merkt" sich der µC in welchem Zustand das Relais ist?

Das ist eine interessante Frage. Die Schaltung wird zusammen mit einem 
Akku eingesetzt. Das heißt, ich schalte das Relais per Taster ein und 
die Platine startet. Wenn nun der Stomkreis unterbrochen werden würde, 
könnte das eigentlich nur durch den Tiefenentladeschutz sein. Da dann 
der Akku eine kritische Spannung erreicht hat und er abgeschalten wird. 
Wenn ich den Akku lade und er wieder eine normale Spannung erreicht hat, 
ist das Relais ja schon geschalten und die Platine startet. Der µC gibt 
sein Signal an das schon geschaltene Relais und der Spaß geht von vorne 
los.

Peter R. schrieb
> Frei nach dem Motto "Wir müssen sparen, koste es was es wolle"...
> Bis Du die Bauteile wieder drin hast, könnte eine Standbyschaltung Jahre
> mit Strom gespeist werden. Und wenn es sich fast amortisiert hat,
> verabschieden sich die ersten Bauteile...

Das ist wohl war, dennoch wird der Strom auch irgendwann mal teurer und 
die Bauteile günstiger, vor allem in einer Massenproduktion. Wir können 
und abwarten und Tee triken ;-)

von Paul Baumann (Gast)


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Dennis schrob:
>Wir können und abwarten und Tee triken ;-)

Der Tee muß aber auch erst mal gekocht werden und das macht die ganze
vorherige Energieeinsparung zunichte.

;-)
MfG Paul

von T.M .. (max)


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@Dennis
Hat der Akku denn noch einen anderen Zweck, oder dient er nur der 
Versorgung des µC?
Ich denke ich werde dieses eine Relais mit den zwei Schließern nehmen. 
Somit könnte ich einen verwenden, damit der µç weiß welchen Zustand das 
Relais zZ hat und der andere schaltet dann die Spannung...
Allerdings verkraftet diese Relaisversion nur 8A-was ja allerdings auch 
reicht.

von Peter R. (peterfido)


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Na Hauptsache die 230V sind ausreichend weit von den 3,3 oder 5V 
getrennt. Da gibt es Mindesabstände.

von Dennis X. (Gast)


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Das mit dem tee war ja auch nur so ;-).
Jo, ich habe eben auch diese relais. Doch ich habe keine pins mehr für 
den zustand frei. Das heißt ich werde doch bei meiner "vermutung" 
bleiben.
Der akku ist in einem meiner projekte verbaut und dient hier als 
spannungsversorgung.

von T.M .. (max)


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Zwischen den Kontakten liegen 7,6mm. Das sollte reichen

von T.M .. (max)


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So meine Teile sind jetzt alle da.
Ein Atmega8 soll die 10 Taster auswerten und an einen Atmega16 schicken, 
der dann die Relais schaltet.
Die Beiden kann ich allerdings nur über ein 3-adriges Kabel verbinden. 
D.h VCC,GND und eine Datenleitung

Kann man beide AVRs über 1-wire verbinden? Anonsten fällt mir nur noch 
ein, das über die UART zu machen.
Wichtig wäre, dass man den Atmega16 mit den Relais dann bei einem Signal 
aufwecken könnte. Soweit ich das jetzt verstanden habe, funktioniert das 
aber nicht über UART.

Habt ihr da eine Idee?

Grüße
Max

von Thomas (kosmos)


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du könntest einen kurzen Impuls als 0 darstellen und einen langen als 1. 
Das ganze an einen Interrupteingang des ATM16 der dadurch geweckt wird 
und dann die Impulslänge mist bei einem kurzem Impuls schiebt er eine 0 
und bei einem langem eine 1 in ein Register.

von Sven P. (Gast)


Angehängte Dateien:

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Max .x schrieb:
> So meine Teile sind jetzt alle da.
> Ein Atmega8 soll die 10 Taster auswerten und an einen Atmega16 schicken,
> der dann die Relais schaltet.
> Die Beiden kann ich allerdings nur über ein 3-adriges Kabel verbinden.
> D.h VCC,GND und eine Datenleitung
Das ist jetzt nicht dein Ernst oder?

AtMega8? ATmega16?!
Das ist eine Aufgabe, mit der ein ATtiny total unterfordert ist!
Und Netzteil? Wolltest du nicht eben weg von Standby?

Im Anhang habe ich mal was zusammengeschmiert. Oben links ein einfaches 
Kondensatornetzteil. Unten die Taster. Die schalten die ganze Schaltung 
auf und können gleichzeitig von einem Mikroprozessor abgefragt werden, 
ohne einen zweiten Schaltkontakt zu benötigen.
Mit etwas cleverer Software, um die Nulldurchgänge abzufischen, sollte 
das eigentlich funktionieren.

Aber keine Gewähr, irgendetwas Schlimmes habe ich bestimmt übersehen... 
:-}

von T.M .. (max)


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Hallo Sven,

deine Schaltung sieht ja sehr clever aus. Ich muss mich da aber erstmal 
noch auf die Suche machen und mich einlesen was die Kodensatornetzteile 
angeht. Könnte das jetzt nicht ohne weiteres berechnen.
Die Atmegas habe ich bestellt, um das ganze mal schnell zusammen zu 
bauen.

Ich habe mit das o.g. Nokianetzteil, dass sehr sparsam sein soll für 
2,5Euro bestellt und will das mal testen.

Deine Anordnung wäre schon genial, weil man mit 3 Adren auskommen würde. 
Allerdings müsste das Kabel schon etwas "robuster" sein...nicht das man 
dann an "N" oder eben an "L" hängt

Danke!

von Sven P. (Gast)


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Insbesondere die Taster müssen 230V sicher verkraften. Die ganze 
Schaltung hängt am Netz, so ist das bei Kondensatornetzteilen.

Die ganze Schaltung gehört in ein Gehäuse; die Leitungen zu den Tastern 
sollen ja nicht lang sein. Der Mikroprozessor in diesem Tastergehäuse 
könnte dann ein kleines konventionelles (Trafo) Netzteil einschalten. 
Das versorgt dann den zweiten Prozessor in der Steckdosenleiste; so kann 
man eine dünne Strippe nehmen, denn nach dem Trafo ists Kleinspannung.

Wenn du dann ein richtig heißes Eisen konstruieren möchtest, dann 
besorgst du dir einen starken differentiellen Treiber. Den steuerst du 
mit dem UART an, wobei du dir ein Protokoll ausdenken musst, welches 
möglichst 'DC-frei' ist (keine langen 1er. oder 0er-Sequenzen). In der 
Steckdosenleiste kannst du das mit einem Receiver wieder auskoppeln. 
Gleichzeitig mit einem Gleichrichter richten und daraus die 
Versorgungsspannung ableiten...

Zwei-Draht-Bus.

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