Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik [ULP] Akkuspannung mit µC-ADC stromsparend überwachen?


von Mike S. (Gast)


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Hallo,

wie überwacht man die Akkuspannung (3,5 .. 4,2V) mit einem µC-ADC 
(12Bit, Uref = 3,3V, Csh = 16pF) stromsparend (<3µA)?

Dabei sollen auch noch kurze (2 .. 10ms) Spannungseinbrüche (<50mV) am 
Akku erkannt werden während der µC etwas tut (nicht schläft).

Möglichst einfach und ohne OpAmp..

von Axel S. (a-za-z0-9)


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Mike S. schrieb:
> wie überwacht man die Akkuspannung (3,5 .. 4,2V) mit einem µC-ADC
> (12Bit, Uref = 3,3V, Csh = 16pF) stromsparend (<3µA)?

Kommt drauf an. Du sagst ja weder welcher µC, noch an welcher Spannung 
du den betreibst. Wenn der µC direkt am Akku läuft (AVR kann das), dann 
konfiguriert man den ADMUX so, daß der ADC die Betriebsspannung 
(=Akkuspannung) als Referenz benutzt und den Wert der Referenzspannung 
mißt. Dann braucht man weder einen Pin noch extra Strom.

Die Antwort paßt nicht? Dann frag das nächste Mal etwas zielgenauer!

> Dabei sollen auch noch kurze (2 .. 10ms) Spannungseinbrüche (<50mV) am
> Akku erkannt werden

ADC im µC ist typisch ein kapazitiver SAR mit Sample-Zeit im niedrigen 
µS-Bereich. 2ms sind da eine Ewigkeit.

von Anja (Gast)


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Mike S. schrieb:
> Möglichst einfach und ohne OpAmp..

Also ein BSS138 im Spannungsteiler
siehe:

Batteriewächter

https://www.mikrocontroller.net/articles/Datei:BMON_1048_PIC.PNG

Gruß Anja

von Manfred (Gast)


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Mike S. schrieb:
> wie überwacht man die Akkuspannung .. stromsparend

Garnicht, weil:
> sollen auch noch kurze (2 .. 10ms) Spannungseinbrüche (<50mV) am
> Akku erkannt werden

Schnell und wenig Strom sind gegensätzliche Forderungen.

Anja schrieb:
> Also ein BSS138 im Spannungsteiler siehe:
> Batteriewächter

Deinen Vorschlag sehe ich als nicht zielführend, da zur Erkennung 
kurzer Spannungseinbrüche sehr oft gemessen werden muß. In Deinem 
Wiki-Beitrag geht der µC schlafen, zu lange für die gewünschte 
Erkennungsrate.

Wie lange braucht Dein FET vom Einschaltimpuls bis zu einem stabilen 
Meßwert?

Um 2ms zu erkennen, würde ich aus dem Bauch heraus maximal alle 500µs 
eine Messung machen wollen. Ein Spannungsteiler mit Kondensator kommt 
nicht in Frage, also müsste man evtl. noch häufger messen und einen 
Mittelwert rechnen, um nicht auf jede kleine Störung zu reagieren.

-----

Insgesamt würde ich mal die Anforderung "kurze Einbrüche" in Frage 
stellen, bei einer sachgerechten Schaltungsauslegung finden die am Akku 
garnicht statt.

von Axel S. (a-za-z0-9)


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Manfred schrieb:
>
> Deinen Vorschlag sehe ich als nicht zielführend, da zur Erkennung
> kurzer Spannungseinbrüche sehr oft gemessen werden muß.

Nur dann, wenn man nicht weiß, wann ein Spannungseinbruch passieren 
könnte. Das ist aber gerade nicht die Situation, die der TE beschreibt:

Mike S. schrieb:
> Dabei sollen auch noch kurze (2 .. 10ms) Spannungseinbrüche (<50mV) am
> Akku erkannt werden während der µC etwas tut (nicht schläft).

(ich habe den relevanten Teil extra für dich fett markiert)

Der µC weiß ja, wann er wach ist. Und es reicht, wenn er dann mißt. Der 
extra Stromverbrauch durch den laufenden ADC oder gar die paar µA durch 
den Spannungsteiler fallen dann im Vergleich viel weniger ins Gewicht, 
als während der Schlafphasen.

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