Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Sicherung (Fuse) als Zustandsspeicher - Sicherung für geringen Strom gesucht


von Stephan R. (stero)



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Hallo!

Ich würde gerne wie im Bild zu sehen eine Sicherung als Zustandsspeicher 
mißbrauchen um dauerhaft einen FET durchzuschalten, der im Fehlerfall 
einen dauerhaften Kurzschluß der Stromversorgung verursacht. Selbst 
dann, wenn die Spannung daraufhin ganz zusammenbricht erzeugt der FET 
wieder einen Kurzschluß, sobald die Versorgungsspannung wieder hoch 
genug ist um das Gate durchzusteuern. Das passiert bei ca. 1V Spannung, 
was ja mit Logik-FETs kein Problem ist.

Ich weiß, dass man normalerweise mit einer Crowbar eine Sicherung in der 
Spannungsversorgung durchbrennt und so die Schaltung stromlos schaltet. 
Das will ich aber hier nicht.

Kennt jemand eine Sicherung mit möglichst geringer Stromstärke? Das 
kleinste was ich finden konnte sind 63mA. Ideal wäre ja für diese 
Anwendung was ganz kleines wie 1mA. Gibt es eventuell ein IC mit 
durchbrennbaren Leitungen?

Viele Grüße
Stephan

von Läubi .. (laeubi) Benutzerseite


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Stephan R. schrieb:
> Ideal wäre ja für diese
> Anwendung was ganz kleines wie 1mA
Konstantan Draht?

Stephan R. schrieb:
> Gibt es eventuell ein IC mit
> durchbrennbaren Leitungen?
EPROM? ;-)

von Gerd E. (robberknight)


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Der N-FET über der Sicherung sieht mir in Deiner Zeichnung unpassend 
aus. Denn bei nem N-FET muß die Steuerspannung über dem +-Pegel liegen. 
Hier würde ein P-FET besser passen.

Wie Läubi schon geschrieben hat wäre nen Eprom oder nen kleiner 
Mikrocontroller (z.B. nen Attiny) wahrscheinlich das einfachste.

Wieviel Spannung hast Du auf Deinem Plus-Pegel zur Verfügung? Evtl. 
könntest Du auch einen kleinen Logiclevel-FET mit Überspannung am Gate 
(so 20V sollten es tun) zerstören und damit dazu bringen dauerhaft zu 
leiten. Ist das Gegenteil einer Sicherung, Du mußt dann Deine Schaltung 
entsprechend anpassen.

von Stephan R. (stero)


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Hallo Läubi und Gerd,

ein Eprom und Konstantan Draht sind wohl zu aufwendig.

Gerd E. schrieb:
> Der N-FET über der Sicherung sieht mir in Deiner Zeichnung unpassend
> aus. Denn bei nem N-FET muß die Steuerspannung über dem +-Pegel liegen.
> Hier würde ein P-FET besser passen.
Ja sehe ich auch so. Und aus dem dazugehörigen Pulldown dann ein Pullup 
machen. Am liebsten jetzt noch eine Sicherung mit 1mA finden, dann kann 
dieser P-FET nebst Pullup ganz entfallen. Dann kann man direkt mit einem 
Spannungsdetektor wie dem  MCP112 die Sicherung durchbrennen.

> Wie Läubi schon geschrieben hat wäre nen Eprom oder nen kleiner
> Mikrocontroller (z.B. nen Attiny) wahrscheinlich das einfachste.
Einziger Nachteil ist, dass der ATtiny erst wieder ab 1,8V den Ausgang 
korrekt setzt. Soweit steigt dann die Spannung im System wieder an.

> Wieviel Spannung hast Du auf Deinem Plus-Pegel zur Verfügung?
Ungefähr 4 Volt.

> Evtl.
> könntest Du auch einen kleinen Logiclevel-FET mit Überspannung am Gate
> (so 20V sollten es tun) zerstören und damit dazu bringen dauerhaft zu
> leiten. Ist das Gegenteil einer Sicherung, Du mußt dann Deine Schaltung
> entsprechend anpassen.
Kann man sich denn darauf verlassen, dass ein durchgebrannter FET 
leitend wird?

von Michael R. (mexman) Benutzerseite


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Hallo Stephan,


da Du uns im Unklaren ueber den Sinn der Schaltung laesst, hier nur zu 
bedenken:

Nach Ansteuerung musst Du schon mit einigen Millisekunden Verzoegerung 
rehnen bis die Sicherung durchbrennt (je nach Leistungsfaehigkeit des 
Netzgeraetes und Umgebungstemperatur) und NEIN, Du kannst nicht sicher 
davon ausgehen, dass der FET, der die Sicherung ausloest
- die Sicherung mit SICHERHEIT durchbrennen laesst und anscghliessend 
leitfaehig ist.


Gruss

Michael

von Udo S. (urschmitt)


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Das gibt aber keinen Kurzschluss sondern so eine Art von schlechte Z 
Dioden Kennlinie mit Durchlassspannung von etwa Ugs.

von Falk B. (falk)


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Bistabiles Relais?

von Stephan R. (stero)


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Falk Brunner schrieb:
> Bistabiles Relais?

Grundsätzlich eine gute Idee. Leider zu groß. Das ganze sollte nicht 
größer als 10x10mm sein und max. 4mm hoch. Lieber erheblich kleiner.

Ich habe auch schon an magnetisch vorgespannte Reed Relais gedacht. Da 
habe ich aber noch nichts brauchbares finden können. Etwas 
Erschütterungsfest müßte es auch sein.

von Stephan R. (stero)


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Udo Schmitt schrieb:
> Das gibt aber keinen Kurzschluss sondern so eine Art von schlechte Z
> Dioden Kennlinie mit Durchlassspannung von etwa Ugs.

Naja Kurzschluß halt ab ca. 1V wenn der Logiklevel-FET leitend wird.

von Stephan R. (stero)


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Michael Roek schrieb:
> Nach Ansteuerung musst Du schon mit einigen Millisekunden Verzoegerung
> rehnen bis die Sicherung durchbrennt (je nach Leistungsfaehigkeit des
> Netzgeraetes und Umgebungstemperatur)
Ja deswegen hätte ich gerne eine 1mA Sicherung. Die kann man dann 
äußerst schnell zerstören, vermutlich selbst mit meinen 4 Volt.

von Falk B. (falk)


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@  Stephan R. (stero)

>größer als 10x10mm sein und max. 4mm hoch. Lieber erheblich kleiner.

Es gibt bistabile HALL-Sensoren, klein und preiswert. Die kann man per 
Magnetspule/Reedrelais kippen.

http://www.reichelt.de/Sensoren/TLE-4935L/3/index.html?;ACTION=3;LA=446;ARTICLE=25718;GROUPID=3190;artnr=TLE+4935L;

von Stephan R. (stero)


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Falk Brunner schrieb:
> Es gibt bistabile HALL-Sensoren, klein und preiswert. Die kann man per
> Magnetspule/Reedrelais kippen.
Die behalten aber leider nicht ihren Zustand bei, wenn die Spannung 
komplett zusammengebrochen ist. Wenn die Spannung dann wieder steigt, 
weil der FET noch nicht sperren kann bei unter 1V, ist die Information 
weg, dass eigentlich gesperrt werden sollte.

Ich habe gerade irgendwo gelesen, dass man vielleicht eine anstelle der 
Sicherung ein Mini Lämpchen einsetzen könnte. Z.B. sowas für Uhren. Wenn 
man die mit Überspannung betreibt...

von Mikki M. (mmerten)


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von Stephan R. (stero)


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Mikki Merten schrieb:
> oder mal hier schauen ob es passt
> http://www.ramtron.com/products/nonvolatile-state-saver/dual-quad.aspx

Ja die Dinger sind wirklich toll. Leider auch erst ab 2,7 Volt aktiv. Ab 
1,8V funktioniert ein ATtiny. Da könnte man im EEPROM den Zustand 
abspeichern, bevor man den Crowbar FET aktiviert. Andererseits muß es 
doch eine Sicherung geben... Grummel.. ;)

von Läubi .. (laeubi) Benutzerseite


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Stephan R. schrieb:
> Andererseits muß es
> doch eine Sicherung geben
http://de.farnell.com/littelfuse/0460-001ur/fuse-smd-1ma-slow-blow/dp/1825928
kostet aber schon bald soviel wie ein AVR...

von Stephan R. (stero)


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Läubi .. schrieb:

> http://de.farnell.com/littelfuse/0460-001ur/fuse-smd-1ma-slow-blow/dp/1825928
Da bin ich auch schon drauf reingefallen. Ist eine 1A Sicherung.

von Stephan R. (stero)


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von Route_66 (Gast)


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Hallo!
Das Birnchen zieht 73 mA Nennstrom und leuchtet dabei freundlich. Zum 
Durchbrennen braucht es wesentlich mehr. Da ist wohl eine 63 
mA-Sicherung empfindlicher!

von Georg S. (Gast)


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Falls Du genügend Vorlaufzeit vor dem finalen Event hast, kannst Du 
vielleicht in einem Kondensator genügend Energie speichern, um damit 
eine handelsübliche Kleinsicherung zu "schalten"...

von Stephan R. (stero)


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Route_66 schrieb:
> Hallo!
> Das Birnchen zieht 73 mA Nennstrom und leuchtet dabei freundlich. Zum
> Durchbrennen braucht es wesentlich mehr. Da ist wohl eine 63
> mA-Sicherung empfindlicher!
Ja scheint nicht so toll zu sein, auf der anderen Seite hat es nicht 
einen so hohen Innenwiderstand wie die üblichn 63mA Sicherungen.

Stimmt. Dieses hier ist das beste was ich bisher finden konnte:

- 50mA Sicherung in SMD 0603
- 3,4 Ohm Innenwiderstand => bei 4V theoretisch 1,17A Stromfluß möglich
- Bei knapp 0,2A innerhalb von 1msec durchgebrannt
- Bei ca. 0,25A innerhalb von 100usec durchgebrannt
- Bei knapp 0,5A Bestromung innerhalb von 10usec durchgebrannt

http://de.mouser.com/ProductDetail/AVX/F0603G0R05FNTR/?qs=JtEK8acvKOO4rAM%252bQmCtHNMDNtW7b1JQ7QNRuplnKtI%3d

von Stephan R. (stero)


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Georg S. schrieb:
> Falls Du genügend Vorlaufzeit vor dem finalen Event hast, kannst Du
> vielleicht in einem Kondensator genügend Energie speichern, um damit
> eine handelsübliche Kleinsicherung zu "schalten"...

Wenn ich 4V in sagen wir mal 200uF speichere sieht die Entladekurve über 
3,4 Ohm sehr geeignet aus um obige Sicherung auszulösen :)

von Helmut L. (helmi1)


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>Grundsätzlich eine gute Idee. Leider zu groß. Das ganze sollte nicht
>größer als 10x10mm sein und max. 4mm hoch. Lieber erheblich kleiner.

TYCO IM Serie Bipolares Relays.

Abmessungen 10 x 6 x 5.6 mm

http://documents.tycoelectronics.com/commerce/DocumentDelivery/DDEController?Action=srchrtrv&DocNm=108-98001&DocType=SS&DocLang=EN

Da brauchst du auch den FET nicht mehr. Die Teile koennen bis 5A.

von Anton (Gast)


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Hallo Stephan,

es gibt durchaus Feinsicherungen mit 32mA, (<63mA)
siehe z.B. 44 G 980 beim Bürklin.
Wobei diese nicht die einzige mit 32mA ist.

von Stephan R. (stero)


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Anton schrieb:
> Hallo Stephan,
>
> es gibt durchaus Feinsicherungen mit 32mA, (<63mA)
> siehe z.B. 44 G 980 beim Bürklin.
> Wobei diese nicht die einzige mit 32mA ist.

Im Datenblatt steht:
Strom = 32mA
max. Spannungsabfall = 10V

Das ergibt einen Innenwiderstand von 312 Ohm, was bei 4V einen 
Maximalstrom von 13mA ergäbe. Wenn ich das Datenblatt so richtig 
interpretiert habe, dann komme ich leider wegen des hohen 
Innenwiderstandes der Sicherung nicht mal auf deren Nennstrom. 
Vielleicht lese ich aber auch das Datenblatt falsch?

von Stephan R. (stero)


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Helmut Lenzen schrieb:
> TYCO IM Serie Bipolares Relays.
> Abmessungen 10 x 6 x 5.6 mm
> Da brauchst du auch den FET nicht mehr. Die Teile koennen bis 5A.

Ja technisch gefällt mir das Relay gut. Knapp 33mA Strom bei 3V (100mW)
ist prima. Auslösezeit 3msec ließe sich evtl. nicht alleine durch die
200uF Kondensator-Energie bewältigen? Die Abmessungen sind eine
Herausforderung. Ich glaube allerdings, dass dies schon äußerst klein
ist für ein bistabiles Relais. Der Charme dieser Lösung ist natürlich 
eine echte Crowbar ab 0,0V. Danke für den Tipp!

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