Powerpath mit Überspannungs + Verpolschutz und Ruhestrom = 0

[Chris (Gast)]

Hallo liebe Kollegen,

ich habe für unsere Studenten eine kleine Schaltung mit LED-Matrix 
gebaut, die für einige Praktika verwendet werden soll. Sie wird 
prinzipiell von einem Li-Po gespeist. Da sie über einen 
Pushbuttoncontroller eingeschaltet werden kann, liegt der Eingangsstrom 
im ausgeschalteten Zustand bei <1µA. Der Li-Po hält also ewig.
Da ich in der Schaltung keine Ladeelektronik integrieren möchte, soll 
sie bei leerem Akku dennoch über ein Netzteil versorgt werden können 
(Akku abziehen, Netzteil an die gleiche Buchse anstecken). Da die 
gesamte Schaltung nicht mehr als 5.5V am Eingang verkraftet, brauche ich 
hier einen Überspannungsschutz (kann ja auch versehentlich mal ein 12V 
Netzteil sein).
Ich würde daher zunächst einen p-Kanal Mosfet in Reihe zu PLUS als 
Verpolungsschutz vorsehen, und den Überspannungsschutz über eine 
PTC-Fuse (Reihe zu PLUS) und Zener-Diode (zwischen PLUS und GND) 
realisieren. Hier habe ich nur die Befürchtung, dass die 600mA 
Eingangsstrom, für die die Schaltung ausgelegt sind, im Fehlerfall für 
eine ordentliche Hitzeentwicklung an der PTC/Zener-Kombi führen würden. 
Das gefällt mir nicht so gut...

Nun könnte ich auch den Weg gehen und einen kleinen Powerpath-Controller 
einsetzen (LTC-4411). Dann könnte die Batterie immer angesteckt bleiben 
und falls sie leer ist käme dann eben ein Netzteil über eine zweite 
Buchse hinzu. Den Überspannungs-/Verpolschutz auf dem Netzteilpfad würde 
ich z.B. über einen MAX4866 realisieren.
Eigentlich eine schöne Lösung, allerdings liegt der Ruhestrom im 
Batteriepfad bei ausgeschalteter Last und nicht angestecktem Netzteil 
des LTC-4411 wegen bei 11µA, real sicher noch etwas höher. Der LTC-4411 
muss ja leider ständig laufen...
Notfalls muss ich damit leben. Vielleicht hat aber noch jemand eine 
Idee? :)

[Gerd E. (robberknight)]

Ich versteh das Problem mit dem Ruhestrom noch nicht ganz: warum packst 
Du nicht einfach Deinen Ein/Aus-Schalter vor die ganze Schutzschaltung? 
Dann wird im Aus-Zustand nix verbraucht außer der Selbstentladung des 
Akkus.

Was Überspannungs- und Verpolschutz angeht schau mal hier:
Beitrag "Re: Verpolungs- und Überspannungsschutz mit P-MOSFET"

Habe ich genau für den Zweck "falsches Netzteil angeschlossen" 
entwickelt. Funktioniert hervorragend.

[Chris (Gast)]

Hallo,

natürlich wäre ein Ein/Aus-Schalter praktisch. Allerdings habe ich die 
Erfahrung gemacht, dass die Studenten gern mal vergessen, die 
Versuchsgeräte auszuschalten. Ich musste früher ziemlich oft ganz viele 
Li-Po-Akkus laden  :) Seit ich in unseren Versuchsaufbauten das 
Einschalten über Pushbutton + automatisches Abschalten bei 
Nichtbenutzung nach Zeitspanne X implementiert habe, ist das Ganze sehr 
komfortabel geworden :)

[Gerd E. (robberknight)]

Kein Thema, dann setzt Du halt nen weiteren P-FET, nen Taster zum 
erstmaligen Anschalten und den Output von Deinem µC (Timer) über nen 
Transistor noch vornedran.

Also so etwa die linke Hälfte von dem hier:
http://www.eevblog.com/2012/03/30/eevblog-262-worlds-simplest-soft-latching-power-switch-circuit/

Da Dein Verpolungsschutz ja erst danach kommt, packst Du zwischen 
Emitter von dem NPN und GND noch ne Diode.