arduino selbsthaltung an 48v

[Christoph M. (tamafidi)]

Hallo!

Es geht um ein ebike, das per Arduino gesteuert wird. die 
Batteriespannung beträgt derzeit 48v. Es soll aber bald ein neuer Akku 
mit bis zu 100v verwendet werden.

Zum Problem:
Der uC soll duch einen Taster, bzw. Reedkontakte (Alarmanlage) 
eingeschaltet werden und dann in Selbsthaltung gehen.
Gleichzeitig werden auch diverse andere Bauteile mit Spannung versorgt.
Nach längerem Stillstand schaltet sich das Ganze automatisch ab.

Die Versorgung vom Arduino geschieht durch ein step down Modul - deshalb 
kein sleep mode des uC, zuviel Leerlauf Verlust durch dieses Modul.



Ich habe mir eine Schaltung mit Optokoppler überlegt.
Sehe ich das richtig, im ausgeschalteten Zustand liegen die ganzen 48v 
am Optokoppler?
Ich habe zwar Optokoppler im Netz gefunden, die diese Spannung 
aushalten, das ist aber eher die Ausnahme.

Gibt es eine Lösung ohne Optokoppler, nur mit den vorhandenen Bauteilen?

Leider reichen meine Elektronik Kenntnisse nicht aus, um das alleine zu 
lösen.
Liebe Grüße und besten Dank im Voraus!




Bauteile, die bereits vorhanden sind:
n-Kanal Mosfets - IRF3710
verschiedenste Transistoren und Widerstände

[H.Joachim S. (crazyhorse)]

Nimm lieber einen p-Kanal-FET in der Plusleitung. Optokoppler brauchst 
du nicht, allerdings einen Pegelwandler mit einem weiteren Transistor.

[Operator S. (smkr)]

Christoph M. schrieb:
> ebike, das per Arduino gesteuert

> bis zu 100v

> reichen meine Elektronik Kenntnisse nicht aus

Das klingt nach Gefahr. Darf man Fragen was das Ziel ist? Hast du einen 
anderen Motor eingebaut?

Zu deiner Problemstellung: Wie definierst du

Christoph M. schrieb:
> Nach längerem Stillstand schaltet sich das Ganze automatisch ab.

Denn abhängig davon kann die Lösung erarbeitet werden.
Merkt das der Arduino, oder hast du an eine dedizierte Schaltung dafür 
gedacht?

[Christoph M. (tamafidi)]

Leider habe ich derzeit nur n-Kanal FETs zur Hand. Ich hoffe es gibt 
eine andere Lösung.


Ich habe das Rad jetzt schon seit einiger Zeit, ich habe es selbst 
gebaut, mit Teilen aus China. Es ist ein stabiles Mountainbike mit zwei 
1000W Motoren.
Es fährt und funktioniert tadellos, ich hätte aber gerne mehr 
Funktionen: Tacho, Ah, Wh/km, Alarmanlage, Geschw. Begrenzung, "ESP" um 
das Vorderrad am Durchdrehen zu hindern,..

Ich habe das vielleicht falsch ausgedrückt, mit Strom kenne ich mich aus 
und ich habe auch eine entsprechende Ausbildung. Leider aber keine 
praktischen Erfahrungen mit Digitaltechnik.


Der Arduino soll sich selbst (und alle anderen Bauteile) per Programm 
ausschalten können, wie ist mir eigentlich egal. Hauptsache es wird im 
ausgeschalteten Zustand kein Strom verbraucht.
Mit einem Relais liese sich das Ganze natürlich sehr einfach lösen, ich 
würde das Ganze aber, von den Abmessungen her, gerne so klein wie 
möglich halten.

[Stefan F. (Gast)]

Unterbreche niemals die GND Leitung. Du riskierst sonst, Dinge kaputt zu 
machen.

Zum Beispiel: Stelle Dir vor, die GND Leitung des Netzteils ist mit 
einem PC verbunden (oder geerdet) und der USB Port ist ebenfalls mit dem 
PC verbunden.

In dem Moment, wo dein POWER MOSFET aus geschaltet wird, liegen alle 
Pins vom Arduino vermutlich auf annähernd 48V. Das wiederum zerstört 
dann mindestens den USB Port des PC.

Niemand rechnet damit, dass auf einer GND Leitung mehr als Null volt 
liegen könnten. Und niemand denkt an die Probleme, die dadurch ausgelöst 
werden.

Also sorge dafür, das GND immer GND ist. Unterbreche die Leitung 
niemals.

> Leider habe ich derzeit nur n-Kanal FETs zur Hand.

Dann kauf ein passendes Bauteil.

[Boris O. (bohnsorg)]

Sog. Latches gibt es zu Hauf und im Idealfall genügen ein P- und 
N-Kanal-MOSFET, Widerstände und – die hast leider noch nicht – 
Kondensatoren. Die Aufgabe der sog. Nachlaufschaltung ist zum einen 
feststellen, dass sie überhaupt aktiv sein muss (=Stillstand) und ob sie 
schon lange genug aktiv ist. Eine extrem stromsparende und gleichzeitig 
zuverlässige Variante ist ein CMOS Zähler. Der hat zum einen einen 
RESET-Eingang (RST), der ihn daran hindert zu zählen und div. 
Teilerausgänge (sowie einen Oszillator).

Per Latch wird die gesamte Anlage in Betrieb genommen, der Zähler (RST) 
wird blockiert. Solange sich die Vorrichtung bewegt, blockiert RST den 
Zähler weiterhin. Falls Stillstand herrscht, zählt der Baustein intern 
hoch und wenn eine bestimmte Zahl erreicht wurde, ist der passende 
Teilerausgang dafür verantwortlich, das Latch zurückzusetzen.

Für soetwas sind der CD4060 (Zähler) und einer der Dual-MOSFETs (N+P) 
von IRF die ideale Grundlage. Es ginge auch mit einem HEX-Inverter für 
das Latch, wenn man ganz in CMOS arbeiten will. Eine blinkende Duo-LED 
bekommt man auch noch dran, die im Betrieb grün leuchtet und während der 
Zählphase/ Stillstand gelb blinkt.

Im Vergleich zur 20mA-Arduino-Variante braucht das nur etwas Strom zur 
Umladung…Mikroampere.

[Dieter S. (Gast)]

Wenn dir zum Schalten ein Relais besser gefällt, sollte das kein Problem 
sein. Es gibt sehr kleine Relais, die aber nur den Strom des Arduinos 
verkraften. Die restliche Elektronik muss natürlich so konstruiert 
werden, dass sie erkennt, wenn kein Arduino mehr dran ist.

[Amateur (Gast)]

>Ich habe das Rad jetzt schon seit einiger Zeit, ich habe es selbst
>gebaut, mit Teilen aus China. Es ist ein stabiles Mountainbike mit zwei
>1000W Motoren.
... fährt Steigungen bis zu 100% problemlos rauf.
... und hat 'ne Anhängekupplung.

[Dietrich L. (dietrichl)]

Dieter S. schrieb:
> Es gibt sehr kleine Relais, die aber nur den Strom des Arduinos
> verkraften.

Bei 100VDC ist das mit "kleine Relais" aber nicht mehr so einfach.
Je nach Abschaltstrom kann es Probleme mit dem Löschen des Lichtbogens 
am Kontakt geben. Daher ist bei vielen (kleinen?) Relais die Spannung 
auf 30VDC begrenzt.

Gruß Dietrich

[Route_66 H. (route_66)]

Amateur schrieb:
> ... fährt Steigungen bis zu 100% problemlos rauf.

Hmmm. 45 Grad sind schon nicht schlecht!

[Dieter S. (Gast)]

Dietrich L. schrieb:
> Dieter S. schrieb:
> Es gibt sehr kleine Relais, die aber nur den Strom des Arduinos
> verkraften.
>
> Bei 100VDC ist das mit "kleine Relais" aber nicht mehr so einfach. Je
> nach Abschaltstrom kann es Probleme mit dem Löschen des Lichtbogens am
> Kontakt geben. Daher ist bei vielen (kleinen?) Relais die Spannung auf
> 30VDC begrenzt.
>
> Gruß Dietrich

Dann nimmt er eben ein größeres oder schaltet nur die 9 Volt für den 
Ardu.