Energy harvesting bei RS232 ähnlichem Signal

[Nik L. (firefly0815)]

Hallo mc.net,
ich bitte um eure Hilfe in Form von keywords, Ideen, Lösungsvorschlägen, 
...


Folgende Ausgangslage:
Zu Diagnosezwecken möchte ich ein RS232 ähnliches(!) Signal auswerten 
und das Signal gleichzeitig als Stromversorgung nutzen.

Der Signalpegel reicht von -20V bis +20V, Frequenz < 50kHz, können aber 
im Worstcase auch zwischen -3,5V bis +3,5V liegen (belasteter Zustand).

Im konkreten Fall, hat das Signal einen Ausgangswiderstand von <=500 
Ohm.

Der Verbraucher benötigt eine sauber geregelte Eingangsspannung von 
2.5VDC und abhängig von der Konfiguration zwischen 3mA und 10mA.

Lösungsansatz bis hierhin:
Das Signal wird gleichgerichtet, geglättet und speist dann einen 
Schaltregler (buck) mit entsprechendem UVLO.

Problemstellungen:
1.) Ich möchte ein TTL-Signal (0V / 5V) an die Maschine zurückgeben 
können, jedoch fehlt dazu die entsprechende Spannungsversorgung (mit 
Masse-Bezug).

--> Meine erste Idee war, einen isolierten Schaltregler zu verwenden um 
die gleichgerichtete Spannung wieder auf Masse-Potential zu bekommen.
Ich habe keinen isolierten Regler finden können, der zwischen 3.5V und 
20V funktioniert und eine Ausgangsspannung von 2.5V erzeugt.
Ist dies nicht möglich oder habt ihr Bauteil-Empfehlungen?

2.) Selbst wenn ich die 2,5V mit Masse-Bezug erzeugt habe, müsste ich 
diese noch verdoppeln um das Rückgabesignal von 5V generieren zu können.

--> Da nur max 0.5mA als Ausgangssignal bereit gestellt werden müssen,
dachte ich dabei an eine Ladungspumpe als Spannungsverdopplung?

Vielen Dank schon jetzt

[Weg mit dem Troll ! Aber subito (Gast)]

Ja, man kann das Signal einkuerzen. Solange das Signal groesser ist wie 
die Betriebsspanung des Controllers ist..

[Nik L. (firefly0815)]

Weg mit dem Troll ! Aber subito schrieb:
> Ja, man kann das Signal einkuerzen. Solange das Signal groesser ist wie
> die Betriebsspanung des Controllers ist..

Nik L. schrieb:
> Der Signalpegel reicht von -20V bis +20V, Frequenz < 50kHz, können aber
> im Worstcase auch zwischen -3,5V bis +3,5V liegen (belasteter Zustand).

Ja, dies ist der Fall... im belastetem Zustand(8mA) bricht das Signal 
auf +/-3,5V ein, was immernoch mehr ist, als die benötigten 2,5V auf 
Controller-Seite.

Falls deine Namensgebung "Weg mit dem Troll..." auf diesen Beitrag 
abziehlt:
Die zwei Fragen sind ernst gemeint!

Nik L. schrieb:
> Ich habe keinen isolierten Regler finden können, der zwischen 3.5V und
> 20V funktioniert und eine Ausgangsspannung von 2.5V erzeugt.
> Ist dies nicht möglich oder habt ihr Bauteil-Empfehlungen?

Nik L. schrieb:
> 2.) Selbst wenn ich die 2,5V mit Masse-Bezug erzeugt habe, müsste ich
> diese noch verdoppeln um das Rückgabesignal von 5V generieren zu können.
> --> Da nur max 0.5mA als Ausgangssignal bereit gestellt werden müssen,
> dachte ich dabei an eine Ladungspumpe als Spannungsverdopplung?

[Sebastian S. (amateur)]

Bei TI gibt es Schaltregler, die die Ausgangsspannung von Solarzellen 
(<0,5V oder mehr) aufpeppen können.
Auch dort das Stichwort >Harvester< verwenden.

Der BQ25570 kann sogar beides. Also eine Energiequelle mit geringer 
Spannung hochtransformieren und zwischenspeichern (HiCab) um diese dann 
auf Deine Wunschspannung zu bringen.
Ist aber etwas Tricky (mit Widerständen) zu programmieren. Dafür gibt es 
aber Excel-Tabellen (auch von TI), die Dir dabei helfen können.

[Nik L. (firefly0815)]

Sebastian S. schrieb:
> Der BQ25570 kann sogar beides. Also eine Energiequelle mit geringer
> Spannung hochtransformieren und zwischenspeichern (HiCab) um diese dann
> auf Deine Wunschspannung zu bringen.

Vielen Dank, den kannte ich noch nicht:) (HiCab auch ein gutes keyword)

Ich schaue mich gerade bei den LTC-chips um:)

Könnt ihr mir bitte noch bei der 2. Frage (siehe auch oben) 
weiterhelfen:
Wie kann ich (zusätzlich) eine ISOLIERTE Versorgungsspannung mit 5V bei 
.>=0,5mA erzeugen ohne das der standby/idle Verbrauch übermäßig steigt?