Schaltplan Sinotimer für 5 VDC

[Mi N. (msx)]

Geplant ist, eine Schaltuhr für Powerbanks umzurüsten, sodaß in Ruhe 
keine Stromaufnahme erfolgt. Handelübliche Timermodule laufen mit einem 
40 mAh NiMH-Akku bei ca. 1,2 V. Da die Stromaufnahme der Uhr nur wenige 
µA beträgt, kann bei vollem Akku mit einer Laufzeit von etwa einem Jahr 
gerechnet werden. Daher soll der interne Akku nur dann nachgeladen 
werden, wenn der Ausgang eingeschaltet ist.

Im Netz finden sich Module, die für 5 VDC geeignet sind. Der Suchbegriff 
dafür kann ‚Sinotimer‘ sein. Solch ein Modul habe ich mir besorgt und 
zunächst den Schaltplan aufgenommen. Das Foto zeigt die SMD-Seite.

Ein Kritikpunkt zuerst: mit dem eingebauten Relais wird die 
GND-Verbindung geschaltet. Das ist blöd! Die Stromaufnahme beträgt ca. 5 
mA im Zustand AUS und ca. 45 mA im Zustand EIN, wobei sich das Relais 
rund 40 mA gönnt.
Somit kann man hiermit keine Powerbank betreiben. Es muß etwas umgebaut 
werden.

Die Leiterplatte wird wohl für alle angebotenen Modelle verwendet, wobei 
hier nur die für 5 – 24 VDC notwendigen Bauteile bestückt sind. Im 
Grunde müssen nur ein anderes Relais und für R6 ein größerer Wert 
bestückt werden.

Q1 in Verbindung mit U1 begrenzen die interne Spannung auf 5 V, welche 
per R1, D2 und D1 nochmals für das Laden des Akkus reduziert wird.
Q2 mit K1 bilden den Schaltausgang, wobei die Ansteuerung von Q2 mit den 
Dioden D6 und D8 sowie R11 dafür sorgen, daß der Schaltausgang des 
Uhrenmoduls nicht belastet wird.

Später wird das Relais entfernt, die GND-Verbindung fest geschlossen, +5 
VDC aufgetrennt und ein FET als Schalttransistor in die +5 V-Leitung 
gelegt. Hier geht es zunächst nur um den Schaltplan des gelieferten 
Moduls.

[Niklas G. (erlkoenig)]

Also das Relais soll vom Akku aus versorgt werden? Wäre es nicht smarter 
die Batterie ausschließlich für die RTC zu nutzen, und das Relais halt 
nur dann einzuschalten, wenn Netzspannung zur Verfügung steht, mithilfe 
eines kleinen Netzteils?

[Mi N. (msx)]

Es gibt weder Netzspannung noch Netzteil, sondern nur eine mobile 
Powerbank.
Diese muß im AUS-Zustand völlig unbelastet bleiben, sonst startet sie 
nicht.

[Niklas G. (erlkoenig)]

Mi N. schrieb:
> Es gibt weder Netzspannung noch Netzteil

Wovon wird dann die Powerbank nachgeladen?

[Michael B. (laberkopp)]

Mi N. schrieb:
> Hier geht es zunächst nur um den Schaltplan des gelieferten Moduls.

5V rein, dann ein TL431 der 5V am Emitter von Q1 regeln soll kann nicht 
funktionieren.

D2 ist wohl verkehrt, denn mehr als 5V können von der Uhr nicht kommen, 
die wird den Ausgang höchstens nach Masse durchschalten.

Q2 ist wohl NPN und nicht PNP.

Mi N. schrieb:
> Handelübliche Timermodule laufen mit einem 40 mAh NiMH-Akku bei ca. 1,2
> V. Da die Stromaufnahme der Uhr nur wenige µA beträgt, kann bei vollem
> Akku mit einer Laufzeit von etwa einem Jahr gerechnet werden.

Also meine Steckdosentimer halten nicht mal 1 Woche durch.

Wenn die Uhr nur Mikroampere braucht wird die Powerbank das wohl als AUS 
betrachten. Deine gesamte Überlegung löst sich damit in Luft auf. Schon 
dein TL431 braucht mehr als Mikroampere.

[Mi N. (msx)]

Michael B. schrieb:
> Q2 ist wohl NPN und nicht PNP.

Da habe ich mich verklickt. Laut SMD-Beschriftung "5551", was immer das 
sein mag. Ich habe den vergleichbaren BC817 angegeben.

Michael B. schrieb:
> 5V rein, dann ein TL431 der 5V am Emitter von Q1 regeln soll kann nicht
> funktionieren.

Mi N. schrieb:
> Q1 in Verbindung mit U1 begrenzen die interne Spannung auf 5 V

Regulär stehen da 4,1 V an, was aber egal ist.

Michael B. schrieb:
> D2 ist wohl verkehrt, denn mehr als 5V können von der Uhr nicht kommen,
> die wird den Ausgang höchstens nach Masse durchschalten.

Die Uhr schaltet nicht ein, sondern eigentlich nur aus ;-) Ohne das 
Uhrenmodul zieht das Relais pemanent an.

Michael B. schrieb:
> Also meine Steckdosentimer halten nicht mal 1 Woche durch.

Das passt zu Dir! Daß Du meine Texte weder liest noch verstehen kannst, 
ist nichts Neues.

[Michael B. (laberkopp)]

Mi N. schrieb:
> Das passt zu Dir! Daß Du meine Texte weder liest noch verstehen kannst,
> ist nichts Neues

Hmm, verstehst du den:

Michael B. schrieb:
> D8 ist wohl verkehrt, denn mehr als 5V können von der Uhr nicht kommen,
> die wird den Ausgang höchstens nach Masse durchschalten.

[Mi N. (msx)]

So, der Umbau ist fertig und läuft wie benötigt.
Nach Korrekturen zum Vergleich: vorher - nachher.

Entfernt wurden: K1, D4, Q2, R10, R11, D6, D8.

Anstelle der entfernten D6 und D8 wurden die freigewordenen R10 und R11 
als Überbrückung eingelötet. ON-OFF des Uhrenmoduls steuert nun 
leistungslos das Gate von T1 an. Ich nenne keinen Typen und erspare mir 
damit (hoffentlich) das Geschreie über Vgth ;-)

Der Schaltkontakt (GND) vom Relais wurde überbrückt und T2 dient als 
Schalter für die durchgetrennte +5 V Leitung. R7 hält T2 im AUS-Zustand 
komplett abgeschaltet. Die Stromaufnahme beträgt dabei: 0,00 µA. So soll 
es sein.

PBs haben einen Ruhepegel von 2 - 3 VDC am Ausgang. Beim Einschalten 
wird T1 leitend, schaltet damit T2 und der PB-Ausgang wird belastet: die 
PB startet, der Ausgang und die Ladeschaltung bekommen ihre 
Versorgungsspannungen.