Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Versorgung für verschiedene Spannungen (3-10V)?


von Chris L. (Gast)


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Hallo,
ich möchte mir eine kleine Messstation für das Gartenhaus basteln. Also 
mehrere Sensoren und ein uC + Funkmodul. Läuft alles einzeln, nur eine 
autarke Energieversorgung brauch ich noch. Ein Sensor braucht 5-6V, 
einer 10-16V, der uC 2,7-3,3V. Die Ausgänge von den Sensoren sind im 
mV-Bereich, damit kommt der ADC klar. Mir kommt es erstmal nur darauf 
an, dass die Stromaufnahme möglichst gering ist, sodass der Akku (bzw. 
mit 3V-GoldCaps, da habe ich noch einige rumliegen) lange hält. (Besser 
gesagt will ich nicht gerade die Lösung wählen, wo am meisten verbraten 
wird.)
Ich bin Informatiker, kein Elektroniker, daher bitte ich euch, mir bei 
der Bewertung zu helfen. Was mir so einfallen würde:
- Linearregler für 5V und 3,3V -> scheint durch den notwendigen 
Spannungsaufschlag eher schlecht
- 4 Caps in Reihe und halt einzeln abgreifen
- Boost Converter von z.B. 3V vom Cap auf 10V
- ein Trafo wohl eher nicht

Oder welche Vorschläge habt ihr, bzw. wie macht man das in so einem 
Fall? (Gerne auch Links, Skripte, was auch immer, ich les mich gern 
ein.)

von Michael B. (laberkopp)


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Wie kommt man an die Daten ?

Anzeige bei Display, wegsenden per Funk, speichern auf SD-Karte ?

Der Trick um Strom zu sparen ist es, diese sich nur langsam ändernden 
Messwerte nur gelegentlich zu erfassen und nur in dem Moment die 
Spannung einzuschalten.

Trotzdem sind 10-16V natürlich blöd, schau daß du einen anderen Sensor 
findest.

Goldcaps kannst du schon mal völlig vergessen, LiIon müssen aber auch 
alle paar Jahre ausgewechselt werden (und natürlich regelmässig 
geladen). Da kann die Stromversorgung per Alkali-Mangan Batterie 
schlauer sein, wie es alle Funkthermometer machen.

Man muss halt dafür sorgen, daß der einzige, der dauernd aktiv ist, fast 
keinen Strom braucht. Ein uC kann unter 10uA benötigen, ein TPL5010 
braucht nur 35nA.

von Chris L. (Gast)


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Datenübertragung läuft per Funk (CC430 oder ein ZigBee-Modul, klappt 
beides). Gemessen wird auch nur periodisch Was spricht gegen die 
Goldcaps? Ich habe damit einen Mikrocontroller (für ein anderes Projekt) 
schön lange betreiben können und halt noch welche da. Klar, dass das 
nicht unbedingt das primäre Einsatzfeld ist, aber... Ich habe leider 
bisher keinen anderen Sensor gefunden. Später kommt vielleicht ein 
kleiner Motor (auch 10V) dazu, also 10V brauch ich leider so oder so.

von Chris L. (Gast)


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Der uC ist denke ich auch das kleinste Problem. Wie gesagt, ausreichen 
wird es bestimmt alles, nur will ich es nicht ausgerechnet auf die 
dümmste Weise machen, damit ich auch was dabei lerne ;)

von Harald W. (wilhelms)


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Chris L. schrieb:

> Ich habe leider bisher keinen anderen Sensor gefunden.

Was für Sensoren (welche Meßgrösse) brauchst Du denn?

von Chris L. (Gast)


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Mir wäre es erstmal lieber, das mit dem vorhandenen zu lösen. Es muss ja 
gehen, schon aus Ehrgeiz/Sturheit ;) Ich habe im Forum auch einige 
Beispiele zu verschiedenen Spannungen in einer Schaltung gelesen, aber 
meistens ging es da von 12V runter, ich habe ja das gegenteilige 
Problem.

von Stefan F. (Gast)


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Ich würde mit Einweg-Batterien (oder Akku+Solarzelle) und einem Low-Drop 
Regler 3,3V für den µC erzeugen.

Die höheren Spannungen würde ich mit Step-Up Wandlern erzeugen, welche 
der µC nur bei Bedarf einschaltet.

von Walter K. (Gast)


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von Chris L. (Gast)


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Mein Gartenhäuschen steht nicht in Kamtschatka, da sollte das 
übertrieben sein ;)
"RTGs wurden zur Versorgung von Leuchttürmen und Befeuerungen in 
entlegenen Regionen der UdSSR eingesetzt."

von Harald W. (wilhelms)


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Chris L. schrieb:

> Mir wäre es erstmal lieber, das mit dem vorhandenen zu lösen.

Das wird zu viel Energieverschwendung führen. Deine Doppelschicht-
Kondensatoren kannst Du da schon mal vergessen.

von Dieter (Gast)


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Werden alle Sensoren ADC ausgelesen?

Du müßtest jeden Verbraucher, auch Sensor, auflisten mit dessen 
Spannungsbereich und dessen Stromaufnahme. Im weiteren die 
Auslesezyklen, z.B. alle 5 Min oder länger?
Ansonsten wirst Du die Gerätetypen auflisten müssen.
Elektrotechniker brauchen das, auch wenn es der Informatiker !versteht.

Kriegt die Hütte Sonne ab, so dass Solar etwas geladen werden könnte?

von mIstA (Gast)


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Chris L. schrieb:
> Mein Gartenhäuschen steht nicht in Kamtschatka, da sollte das
> übertrieben sein ;)
>

Du schriebst im Eröffnungsbeitrag, daß Du Energieautarkie erreichen 
willst; damit klappt das jedenfalls, da ists ziemlich egal was Du dort 
an streng geheimen Sensoren alles betreiben willst und für 'n paar 
Motörchen sollts auch noch reichen.

Ansonste, allein mit Solarenergie und Deiner Hand voll Goldcaps (geraten 
Deine Hände eher nach Bud Spencer oder doch mehr nach Nils Holgerson) 
wirds eine ziemliche Herausforderung werden Energieautarkie zu 
erreichen.

Aber meine Glaskugel stimmt mich zuversichtlich, daß es machbar ist; Du 
schaffst das. Eventuell mußt Du für Deine geplanten Motoren allerdings 
einen Teil der Gartenfläche opfern damit Du ausreichend Solarzellen 
aufstellen kannst und Dich während der kalten, dunklen Jahreszeit bei 
den Meßintervallen etwas einschränkst und Dich mit einer Messung alle 
paar Tage oder Wochen begnügst wenn sich die Sonne mal fürn paar Wochen 
hinter dichten Wolken versteckt.

Oder hast Du vielleicht noch weitere sinnvoll nutzbare Energieträger in 
bzw. um die Hütte verfügbar? Gibts vielleicht Bodenschätze an fossilen 
Energieträgern (z.B. voller Dieseltank unterm Gartenhaus), fließt ein 
Bach durch Deinen Garten oder bläst einem ständig eine steife Brise um 
die Ohren?

Die drei verschiesdenen Spannungen bei Bedarf zu erzeugen ist relativ 
unproblematisch; ob Deine primäre Energiequelle jetzt 12V oder oder halt 
nur 3V zur Verfügung stellt ist eher Nebensache; Schaltregler können 
Gleichspannungen recht effizient sowohl nach oben, wie nach unten 
wandeln.

Für weitere sinnvolle Tipps müßten wir jetzt zusätzlich zu den 
Spannungen aber schon auch noch erfahren wieviel Strom sich Deine 
erwählten Sensoren zu gönnen gedenken und für jeweils wie lange? Zig 
Ampere für einige Stunden oder eher nur wenige mA, ein paar Mal die 
Stunde für 'ne Sekunde oder drei?

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