Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Spannungsreferenz unter 1uA


von EnergyHarvester (Gast)


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Hallo,

es geht um ein Projekt mit energy harvesting.
Über eine kleine Solarzelle wird ein Kondensator geladen (noch nicht 
fixiert aber ca. 1uF). Wenn dieser geladen ist, würde ich gerne einen 
Verbraucher einschalten.
Mein Ansatz wäre ein stromsparender OPV und eine Spannungsreferenz.
Den OPV mit 350nA Strom habe ich, aber bekommt man in der Klasse auch 
eine Spannungsreferenz (so ca. 1V)?

von Marek N. (Gast)


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von Falk B. (falk)


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EnergyHarvester schrieb:
> Hallo,
>
> es geht um ein Projekt mit energy harvesting.
> Über eine kleine Solarzelle wird ein Kondensator geladen (noch nicht
> fixiert aber ca. 1uF). Wenn dieser geladen ist, würde ich gerne einen
> Verbraucher einschalten.
> Mein Ansatz wäre ein stromsparender OPV und eine Spannungsreferenz.

Gibt es alles schon fix und fertig als voltage monitor, auch in der 
Klasse um 1uA.

https://www.maximintegrated.com/en/products/power/supervisors-voltage-monitors-sequencers/reset-ic-power-on-reset.html

von Marek N. (Gast)


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Jo, hier auch: https://www.analog.com/en/products/adcmp380.html
Ultralow Power Voltage Comparator with Reference: 
https://www.analog.com/en/products/adcmp380.html
Ab 92 nA!

von Werner H. (werner45)


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Der Ansatz ist Käse!
Die Solarzelle entlädt den Kondensator wieder, an einer Schutzdiode 
gehen >0,5 V verloren.
Wie wird der Verbraucher wie niederohmig eingeschaltet und wie schnell 
ist der Kondensator dann wieder entladen?
Wenn das funktionieren würde, gäbe es Solarleuchten mit Kondensator 
statt Akku.
OpV und Referenz braucht es nicht, einen Transistor-Schmitt-Trigger kann 
man auch hochohmig aufbauen.
Nimm eine fertige Solarleuchte und ersetze die Led durch eine 4148, die 
entkoppelt dann.

Gruß - Werner

von MaWin (Gast)


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EnergyHarvester schrieb:
> aber bekommt man in der Klasse auch eine Spannungsreferenz

TS14001 und ZSPM4141 und MCP1710 20nA
IDL60002 350nA
REF1112 1uA

von EnergyHarvester (Gast)


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Werner H. schrieb:
> Die Solarzelle entlädt den Kondensator wieder, an einer Schutzdiode
> gehen >0,5 V verloren.

Hat ja keine Zeit zum diesen entladen. Sobald er geladen ist wird der 
Verbraucher eingeschalten.

Werner H. schrieb:
> Wenn das funktionieren würde, gäbe es Solarleuchten mit Kondensator
> statt Akku.

Eine Solarleuchte muss über mehrere Stunden leuchten. Meinem Verbraucher 
genügen wenige Millisekunden.

Werner H. schrieb:
> OpV und Referenz braucht es nicht, einen Transistor-Schmitt-Trigger kann
> man auch hochohmig aufbauen.

Umso besser. Leider habe ich es bisher noch nicht geschafft einen 
diskreten Schmitt trigger für dieses Problem zu entwerfen. Wäre super 
wenn du eine Schaltung posten könntest die das kann. (Vcc: 1V, Von~0.9V, 
Voff~0.7V) Falls die Betriebsspannung zu klein ist, kann ich auch 2 in 
Serie schalten. Die Spannungslevel würden sich dann ebenfalls 
verdoppeln.


Vielen Dank an die anderen!
Schaue mir mal sämtliche Datenblätter durch

von Falk B. (falk)


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EnergyHarvester schrieb:

>> OpV und Referenz braucht es nicht, einen Transistor-Schmitt-Trigger kann
>> man auch hochohmig aufbauen.
>
> Umso besser.

Nö, dummes Zeug.

> Leider habe ich es bisher noch nicht geschafft einen
> diskreten Schmitt trigger für dieses Problem zu entwerfen.

Das macht keiner, der 5 Minuten nachdenkt. Die Kompaktheit und den 
extrem niedrigen Stromverbrauch einer modernen, vollintegrierten Lösung 
kriegt man diskret nicht hin.  Das ist nur Geplapper und Träumerei.

von EnergyHarvester (Gast)


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Falk B. schrieb:
> EnergyHarvester schrieb:
>
>>> OpV und Referenz braucht es nicht, einen Transistor-Schmitt-Trigger kann
>>> man auch hochohmig aufbauen.
>>
>> Umso besser.
>
> Nö, dummes Zeug.
>
>> Leider habe ich es bisher noch nicht geschafft einen
>> diskreten Schmitt trigger für dieses Problem zu entwerfen.
>
> Das macht keiner, der 5 Minuten nachdenkt. Die Kompaktheit und den
> extrem niedrigen Stromverbrauch einer modernen, vollintegrierten Lösung
> kriegt man diskret nicht hin.  Das ist nur Geplapper und Träumerei.

Wenn er eine Schaltung unter 1uA zeigt dann würde ich diese gerne einer 
integrierten vorziehen. Technisch absolut sinnfrei, aber es geht mir 
auch um Ästhetik.
Habe selbst versucht einen diskreten Schmitt Trigger mit so niedrigem 
Stromverbrauch zu entwerfen, denke nun aber auch, dass es nicht möglich 
ist. Deshalb würde ich ja gerne seine Schaltung sehen.

von Dieter (Gast)


Angehängte Dateien:

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Anbei eine Simulation mit üblichen Transistoren. Damit das klappt, 
werden Transistoren benötigt die noch einen großen Verstärkungsfaktor 
bei kleinen Strömen haben. Sogenannte Super h_fe Transistoren.
Zum Beispiel solche:
https://www.diyaudio.com/forums/solid-state/202031-questions-transistors-beta-hfe-3000-darl-topology.html
Allderdings nicht mit 100...200mA maximal, sondern nur mit 1...2mA 
maximalen Kollektorstrom. Die gibt es aber nicht als diskrete Typen zu 
kaufen.

von MiMa (Gast)


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Dieter schrieb:
> Anbei eine Simulation mit üblichen Transistoren. Damit das klappt,
> werden Transistoren benötigt die noch einen großen Verstärkungsfaktor
> bei kleinen Strömen haben. Sogenannte Super h_fe Transistoren.
> Zum Beispiel solche:
> 
https://www.diyaudio.com/forums/solid-state/202031-questions-transistors-beta-hfe-3000-darl-topology.html
> Allderdings nicht mit 100...200mA maximal, sondern nur mit 1...2mA
> maximalen Kollektorstrom. Die gibt es aber nicht als diskrete Typen zu
> kaufen.

Vielen Dank!
Der Stromverbrauch liegt dabei trotz spezial-Transistoren immer noch ein 
Stück über 1uA.
Werde dann wohl doch die integrierte Lösung von Marek nehmen.

von Michael B. (laberkopp)


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Dieter schrieb:
> SchmidtTrigger_003.png

Der arme Herr Schmitt, sogar seinen Namen hat man schon vergessen.

von Dieter (Gast)


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Die Autokorrektur kennt viel mehr Schmidt, als Schmitt.

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