Einfacher "Schwellwert"-schalter mit Z-Diode

[Kai W. (Gast)]

Hallo Zusammen,

ich habe mal wieder ein Problem.
Ich möchte gerne eine Spannung schalten, bis zu einem festen 
schwellwert.
Meine Überlegung.

Ich nehme einen N-Channel Mosfet, an das Gate schalte ich eine Z-Diode 
in Sperrrichtung und einen Wiederstand(Pull-down).

Solange meine Z-Diode "durchbrochen" ist, schaltet der FET druch,
wenn ich die weniger als die Z-Dioden-Spannung habe, ist der
Fet gesperrt.
Also im Grunde ein ganz einfacher "spannungsabhäniger" Schalter.

Achso, so möchte ich einen Lipo mit möglichst geringem Aufwand vor
Tiefendladung schützen.

Geht das so einfach?

Gruß der Kai

[amateur (Gast)]

Nein.

[Lothar M. (Firma: Titel) (lkmiller) (Moderator)]

Das geht eher in die richtige Richtung:
Beitrag "Re: [F] Neuartiger Low-Power-Switch"

[amateur (Gast)]

Ich vergaß:

Gerade in Schaltungen mit Batteriebetrieb sinkt die Spannung nicht 
übermäßig schnell.
In deinem Falle hätte dies zur Folge, dass der Fet Dir so langsam den 
"Hals" zudreht. Deine Schaltung bekommt dann wahrscheinlich nicht 
genügend Spannung, die "Übergangszeit" würde aber durch diesen Effekt 
noch einmal verlängert.
Langer Rede kurzer Sinn: Eine Zehnerdiode schaltet nicht. Schau Dir mal 
in einem Datenblatt die Kennlinie an.
Und noch was: Viele Fets sind für den "Analogbetrieb" eher ungeeignet. 
Schalten ist toll, regeln ist nicht so deren Ding.

[Kai W. (Gast)]

Also wäre es einfacher, die Spannung mittel ADC mit einem vorhanden 
Atmega einzulesen, und wenn nötig, die Last wegzuschalten und den Mega 
schlafen zuschicken?

Oder gibt es eine einfache Schaltung wie man sowas bewerkstelligt?

(Kennlinie der Z-Ziode war bekannt, wurde aber irgendwie erfolgreich 
verdrängt :-/ )

[klaus (Gast)]

Kai W. schrieb:
> Also wäre es einfacher, die Spannung mittel ADC mit einem vorhanden
> Atmega einzulesen, und wenn nötig, die Last wegzuschalten und den Mega
> schlafen zuschicken?

nimm doch einfach einen Komparator mit eingebauter Referenzspannung, 
z.B. LTC1540 oder vergleichbar. Dann noch ein Spannungsteiler und 
fertig.

[amateur (Gast)]

Möglicherweise kannst Du auch einen 555 zweckentfremden. Der hat einen 
Komparator und einen Schaltausgang. Letzterer könnte dann Deinen Fet 
schalten.

[Winfried J. (Firma: Nisch-Aufzüge) (winne)]

oder mann nimmt eine Resetcontroller mit Brownoutdetector
http://www.mikrocontroller.net/articles/Brownout

[Axel S. (a-za-z0-9)]

Kai W. schrieb:
> Solange meine Z-Diode "durchbrochen" ist, schaltet der FET druch,
> wenn ich die weniger als die Z-Dioden-Spannung habe, ist der
> Fet gesperrt.

Nein.

> Also im Grunde ein ganz einfacher "spannungsabhäniger" Schalter.

Ist es nicht.

Du hast den MOSFET als Spannungsfolger(!) geschaltet. Am Ausgang der 
Schaltung findest du folglich die Akkuspannung abzüglich (Z-Dioden- 
Spannung plus MOSFET-Schwellspannung). Also überschlagsmäßig 0V.

Bedenke auch, daß eine solche Schaltung eine Hysterese braucht. Wenn
du die Last vom Akku trennst, wird dessen Klemmspannung nämlich wieder 
steigen. Und du willst ja nicht, daß deine Schaltung dann gleich wieder 
einschaltet.


XL

[Kai W. (Gast)]

Hallo zusammen, danke für die Anregungen.

Ich habe gerade mal zut gehabt mich um die version mit dem 555 zu 
kümmern.

habe ein PDF gefunden, in dem er als Komperator eingesetzt wird.

http://www.elektronik-labor.de/Lernpakete/Kalender11/KomparatorKorrigiert.pdf

wie ich das sehe, wäre das wie ich es brauch Bild 1, oder?

Dazu noch Fragen:
Wie mache ich das mit der Schwelle?
Wenn ich über einen Spannungsteiler meine Schwelle einstelle und die 
spannung vom Akku sinkt, dann sinkt ja auch die Schwelle.
Also schaltet er nie um. Wie wird der also als Komparator verwendet?

Schaltungsbeispiel mit dem LTC1540 habe ich leider keins gefunden.

Gruß Kai

[Lothar M. (Firma: Titel) (lkmiller) (Moderator)]

Kai W. schrieb:
> Wenn ich über einen Spannungsteiler meine Schwelle einstelle
Der Spannungsteiler für den Komparator (mit zwei 'a') ist im 555. Du 
musst extern eine Z-Diode als Vergleichswert anschließen. Sieh dir 
einfach mal das Innenleben des 555 an:
http://www.elektronik-kompendium.de/sites/bau/0206115.htm

[Kai W. (Gast)]

Lothar ich habe mich weiter druchgeschaut, und mal eine schaltung mit 
dem NE555 gebaut.
Geht das so oder habe ich noch einen denkfehler drin?

[Gerd E. (robberknight)]

Warum so nen Aufwand mit 555er?

Das ist doch eigentlich ne Standardaufgabe für nen TL431. Das ist quasi 
einstellbare Referenzspannung und Komparator in einem.

Mit dem TL431 steuerst Du nen PNP und der gibt dann Strom auf das Gate 
Deines NFETs. Außerdem gehst Du mit nem R vom Ausgang des PNPs auf den 
Ref-Eingang des TL431 um eine Hysterese zu bekommen.

Z.B. hier hab ich das so gemacht:
Beitrag "Re: Verpolungs- und Überspannungsschutz mit P-MOSFET"

Da wird u.a. mit nem PFET über ner bestimmten Spannung abgeschaltet. 
Wenn Du nen NFET nimmst, wird unter ner bestimmten Spannung 
abgeschaltet.

[MaWin (Gast)]

> Das ist quasi einstellbare Referenzspannung und Komparator in einem.

Leider ohne Hysterese, und die lässt sich auch nicht so einfach 
nachrüsten (mindestens ein Transistor mehr).

[Achim S. (Gast)]

MaWin schrieb:
>> Das ist quasi einstellbare Referenzspannung und Komparator in einem.
>
> Leider ohne Hysterese, und die lässt sich auch nicht so einfach
> nachrüsten (mindestens ein Transistor mehr).

dann eben der LTC1440: Referenz und Komparator mit einstellbarer 
Hyterese in einem. Dazu braucht es nur noch zwei Spannungsteiler für die 
Einstellung der Schaltschwelle und der Hysteres.

[Gerd E. (robberknight)]

MaWin schrieb:
>> Das ist quasi einstellbare Referenzspannung und Komparator in einem.
>
> Leider ohne Hysterese, und die lässt sich auch nicht so einfach
> nachrüsten (mindestens ein Transistor mehr).

Naja, meist brauchst Du eh einen Transistor um den Schaltvorgang des 
TL431 zu verstärken. Und von dem kann man dann prima nen R zum 
Ref-Eingang des TL431 für die Hysterese legen. Siehe oben von mir 
verlinkte Schaltung.

Der LTC1440 ist natürlich nen schönes Teil. Kostet aber gleich so um die 
2 EUR in kleinen Stückzahlen. TL431 und ein extra Transistor dazu gibts 
zusammen für unter 20 Cent.

[Achim S. (Gast)]

Gerd E. schrieb:
> Der LTC1440 ist natürlich nen schönes Teil. Kostet aber gleich so um die
> 2 EUR in kleinen Stückzahlen

In ganz kleinen Stückzahlen (bis 2) gibt es ihn als kostenlose Samples 
:-)