Stromversorgung schalten

[Fabian Bär (Gast)]

Hallo,

für ein Schulprojekt baue ich mir ein Funknetz mithilfe von fertigen 
Modulen auf. Da das Gerät über Batterien versorgt wird, sollte das ganze 
möglichst Stromsparend betrieben werden. Da meine Module aber im besten 
Fall 1mA benötigen, habe ich mich entschieden einen zweiten 
Microcontroller zu verbauen, der nur wenige µA benötigt und mir das 
Modul während der nicht benötigten Zeit deaktiviert (Spannung 
abschalten).

Nun zu meiner Frage: Was für ein Bauteil/Schaltung verwende ich am 
besten, um mit meinem µC die Spannungsversorgung der Module zu schalten. 
Es soll dabei natürlich möglichst wenig Energie verbraucht werden (Der 
µC hat ja nur ein Verbrauch von wenigen µA und der "Schalter" sollte auf 
keinen Fall mehr verbrauchen)

Verwendete Bauteile:
-Funkmodule: IQRF TR52D (1-30mA)
-µC: ATtiny13
Alle Bauteile werden mit 3V versorgt.

Außerdem bin ich noch auf der suche nach einer Spannungsstabilisierung, 
die einen möglichst kleinen Stromverbrauch hat. (Eingangsspannung 3-4,5V 
von AA-Batterie, Ausgangsspannung 3V, Ausgangsstrom max. 30mA)

Vielen Dank im Voraus!

Schöne Grüße
Waeld

[Günter L. (Firma: Privat) (guenter_l)]

Ein bistabiles Relais benötigt nur Strom
beim Schaltvorgang.

[Magnus M. (magnetus)]

Günter Lenz schrieb:
> Ein bistabiles Relais benötigt nur Strom
> beim Schaltvorgang.

Ein MOSFET auch. Dann aber um Zehnerpotenzen weniger.

[waeld (Gast)]

Danke für die schnelle Antwort Günter, aber ein Relais finde ich doch 
ein wenig übertrieben.

Da klingt der MOSFET schon wesentlich intressanter. Da hab ich nur noch 
ein paar Fragen.

So auf die schnelle habe ich herausgefunden dass sich N-Kanal MOS-FET's 
für meine Zwecke besser eignen (kleinerer Energieverbrauch, bitte 
korrigiert mich falls falsch). Source auf Masse und Drain auf Masse des 
Modules (Modul direkt an Spannungsversorgung).
Würde diese Schaltung soweit stimmen / gibt es andere/bessere 
Möglichkeiten.

Kann ich den Gate-Anschluss direkt an den Pin vom µC hängen oder brauche 
ich noch zusätzliche Beschaltungen?

Danke im Vorraus

[H.Joachim S. (crazyhorse)]

Wenn die sonst nichts miteinander zu tun haben, geht das so.
Mir ist immer lieber, dass Masse Masse bleibt -> Vcc schalten, mit 
p-FET.
Ich habe öfters solche Anwendungen, da wird dann immer nur der Teil 
eingeschaltet, der auch gebraucht wird. IRML6401 z.B. ist ein passender 
Kandidat, der auch bei 3,3V hervorragend funktioniert.

[waeld (Gast)]

H.Joachim Seifert schrieb:
> Wenn die sonst nichts miteinander zu tun haben, geht das so.
> Mir ist immer lieber, dass Masse Masse bleibt -> Vcc schalten, mit
> p-FET.

Wär mir auch sympatischer. Aber was hat es mit den größeren Verlusten 
auf sich? Sind dieses in meinem Größenbereich überhaupt noch bemerkbar?

H.Joachim Seifert schrieb:
> Ich habe öfters solche Anwendungen, da wird dann immer nur der Teil
> eingeschaltet, der auch gebraucht wird. IRML6401 z.B. ist ein passender
> Kandidat, der auch bei 3,3V hervorragend funktioniert.

In diesem Fall müsste ich also praktisch direkt von meinem I/O-Pin des 
ATtiny13 auf den Gate-Pin des P-Kanal MOS-FET's gehen (ohne zusätzliche 
Beschaltung). Den Source Pin auf meine 3V und den Drain Pin als 
geschaltene Spannungsversorgung für meine Modul.
Oder habe ich da einen Denkfehler?

[Kein Name (Gast)]

Im Prinzip ja. Solltest noch 100k zwischen Gate und Source legen, damit 
er sperrt, solange der MC Pin als Eingang konfiguriert ist.

Manchmal sieht man auch noch 100 Ohm zwischen Pin und Gate. Geht aber 
auch ohne.

Übrigens, bei 1mA kann man meist einfach den MC Pin als Stromversorgung 
nehmen.

[Sebastian W. (wangnick)]

Fabian Bär schrieb:
> Außerdem bin ich noch auf der suche nach einer Spannungsstabilisierung,
> die einen möglichst kleinen Stromverbrauch hat. (Eingangsspannung 3-4,5V
> von AA-Batterie, Ausgangsspannung 3V, Ausgangsstrom max. 30mA)

Vielleicht so was wie NCP4587?

LG, Sebastian

[Tom V. (vzczc)]

Kein Name schrieb:
> Übrigens, bei 1mA kann man meist einfach den MC Pin als Stromversorgung
> nehmen.

...das geht bei dem vom TO angegebenen Maximalstrom von 30mA auch. Das 
Datenblatt des Tiny13 gibt 40mA pro I/O-Pin (in der Summe aber max. 
60mA) an. Also... einfach an den I/O-Pin und gut ist....

[Stefan F. (Gast)]

Ja, würde ich auch so machen - direkt an den I/O Pin, ohne Transistor.

Als Spannungsregler empfehle ich den LP2950-3.3V.

Nimm aber 4 Batterien. Denn Batterien gelten erst bei 0,9V als 
verbraucht. 3x0,9V = 2,7V = zu wenig. Der Spannungsregler braucht 
wenigstens 3,5V um richtig zu funktionieren.

Das Funkmodul benötigt übrigens mindestens 3,1V, nicht 3V!

Hast Du gesehen, dass das Funkmodul mit bis zu 5,3V betrieben werden 
kann? Der AVR kann ebenfalls mit bis zu 5,3V betrieben werden. Das 
schreit doch nach 4 Akkus oder vier Alkaline Batterien und eine Diode 
(1N4001) in Reihe.

Dann brauchst Du keinen Spannungsregler, was die Standby-Stromaufnahme 
und minimale Versorgungsspannung deutlich reduziert.

[Kein Name (Gast)]

> Also... einfach an den I/O-Pin und gut ist....
Leider nicht so einfach. Bei 30mA hat man 1 Volt Spannungsabfall.

[Tom V. (vzczc)]

Kein Name schrieb:
> Bei 30mA hat man 1 Volt Spannungsabfall

jo... sollte aber, wenn ich die Anforderungen des TO richtig 
interpretiert habe (Eingangsspannung 3 - 4,5 V) kein Problem darstellen. 
Wird dann halt nicht mit 3 sondern mit 4,5 V versorgt...