Diode zur Spannungsreduktion

Entwicklung und Bau von Hardware aller Art, die im HM-Umfeld eingesetzt werden kann

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Matsch
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Re: Diode zur Spannungsreduktion

Beitrag von Matsch » 10.02.2022, 17:51

HMSteve hat geschrieben:
10.02.2022, 17:41
Sind aber die 3.6V tatsaechlich die Ladeschlussspannung der Zelle, oder liegt die noch hoeher?
Wenn es LiIon ist, dann garantiert nicht, dann werden es 4,2 V sein. Bei LiFePo4 könnte es passen.

Also ich setze da immer einen Lowdrop-Regler mit sehr geringem Betriebsstrom ein, z.B. MCP1703-3302 oder LM6206-3.3.

cmjay
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Re: Diode zur Spannungsreduktion

Beitrag von cmjay » 10.02.2022, 18:42

So, hab heute mal zeitig Schluß gemacht, weil ich unbedingt dieses Problemchen verstehen und lösen wollte.
Ich habe tatsächlich einen (!) 1N5817 und mehrere 1N4148 in der Grabbelkiste gefunden.

Folgende Spannungen gemessen:
LiZelle Leerlaufspannung: 3,67V
Leerlaufspannung mit 1N4148 in Durchlassrichtung in Reihe am Plus : 3,28V
Leerlaufspannung mit 1N5817 in Durchlassrichtung in Reihe am Plus : 3,67V also gar kein Spannungsabfall

Beim Anschliessen der LiZelle mit 1N4148 an den RC8 ergibt sich dasselbe Bild, wie im Eingangspost beschrieben: kurzes grünes Aufleuchten der Status-LED, danach Feierabend, keine Reaktion mehr und kein Senden bei Änderung des Spannungseingangs auf Kanal 8. Spannungsmessung an den VCC Pins des RC8 mit angeschlossener LiZelle+Diode liefert 3,22V.

Gegenprobe, um einen Defekt des RC8 auszuschliessen: 2xAA-Batteriepack (2,98V) als Spannungsversorgung angeschlossen -> löppt, Statusänderungen auf Kanal 8 erscheinen in der CCU.

Das Spiel hab ich noch mit verschiedenen anderen Dioden-Typen probiert, unter anderem 1N5819, 1N4001. Entweder ergibt sich kein messbarer Spannungsabfall im Leerlauf (dann hab ich's wie bei der 1N5817 vorsichtshalber gelassen, das an den RC8 anzuschliessen) oder der RC8 tut nix.

Ich bin etwas ratlos und gewinne zunehmend den Eindruck, dass ich irgendwie an der eigenen Dummheit scheitere. Aber wo?
Dann könnte cmjay nämlich auch die 3,6V direkt auf den Batt.eingang legen
Bin kurz davor, das einfach mal zu probieren. Tough luck wenn der uC oder das Funkmodul dann "Gute Nacht" sagen ...
Es kann leider nicht ganz ausgeschlossen werden, dass ich mich irre.
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Re: Diode zur Spannungsreduktion

Beitrag von TomMajor » 10.02.2022, 19:13

cmjay hat geschrieben:
10.02.2022, 18:42

Das Spiel hab ich noch mit verschiedenen anderen Dioden-Typen probiert, unter anderem 1N5819, 1N4001. Entweder ergibt sich kein messbarer Spannungsabfall im Leerlauf (dann hab ich's wie bei der 1N5817 vorsichtshalber gelassen, das an den RC8 anzuschliessen) oder der RC8 tut nix.

Ich bin etwas ratlos und gewinne zunehmend den Eindruck, dass ich irgendwie an der eigenen Dummheit scheitere. Aber wo?
Teste es mit der 1N5817. Auch wenn du im Leerlauf keinen Abfall hast, sobald ein Strom durchfließt hat sie ihre ca. 0,3V und erfüllt damit den Zweck.
Natürlich unter der Annahme die Diode ist i.O.
Viele Grüße,
Tom

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Re: Diode zur Spannungsreduktion

Beitrag von funkleuchtturm » 10.02.2022, 19:34

Fälschlicherweise meinen viele Elektriker, daß das häufig verwendete Ersatzschaltbild einer Diode (Spannungsquelle mit Durchlassspannung in Reihe mit einer idealen Diode) für alle Anwendungsfälle geeignet ist. Das ist aber nicht so! Wenn man sich die Kennlinie einer Diode (Durchlasspannung vs. Strom) anschaut, dann geht bei sehr geringen Strömen auch die Durchlassspannung gegen null. >>
Schließt man beispielsweise einen Elko über eine reale Diode an eine Spannung von 3,6V an, dann wird die Spannung am Elko nach kurzer Zeit auch auf 3,6V ansteigen, egal welche Durchlassspannung die Diode hat!
In diesem konkreten Beispiel vermute ich mal, daß das Modul aus Stromverbrauchsgründen regelmäßig in den Schlafzustand geht. Während dieser fast stromlosen Zeit steigt die Spannung am Eingangselko auf 3,6V an. Wenn dann der Controller aufwacht, dann bricht die Spannung am Elko schnell auf die Versorgungsspannung minus der Durchlassspannung ein. Falls der Controller eine Batteriespannungsüberwachung hat, dann interpretiert er dies u.U. als sehr schwache Batterie und schaltet ab bzw. macht eine Fehlermeldung o.ä.
Viele Gruesse
Eugen
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Re: Diode zur Spannungsreduktion

Beitrag von cmjay » 10.02.2022, 19:40

Teste es mit der 1N5817. Auch wenn du im Leerlauf keinen Abfall hast, sobald ein Strom durchfließt hat sie ihre ca. 0,3V
Mit der 1N5817 funktioniert es, der RC8 bootet und Statusänderungen (quittiert mit Leuchten der LED) kommen in der CCU an.
Allerdings bin ich mir nicht sicher, ob die Diode tatsächlich die erwarteten 0,3V absenkt. Im Ruhezustand messe ich an den VCC Pins des RC8 immer noch 3,58V (nach ein paar Minuten Ruhezeit sogar 3,62V). Nur im kurzen Moment des Sendens geht die Spannung um 1,02V auf 2,56V zurück.
Ich vermute, ich könnte die LiZelle einfach direkt anschliessen ... (?)
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Re: Diode zur Spannungsreduktion

Beitrag von TomMajor » 10.02.2022, 19:52

Klar geht die Durchlassspannung gegen 0 ohne Strom. Aber der TE schreibt von 10uA Ruhestrom, oder. Ist der kontinuierlich oder nicht?
Eine 1N5817 ist wohl etwas zu groß für den Einsatzfall wie man jetzt sieht, aber z.B. eine BAT46 hätte 0,15V @ 10uA. 2 davon in Reihe und es sollte passen.
https://www.vishay.com/docs/85662/bat46.pdf
Viele Grüße,
Tom

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Re: Diode zur Spannungsreduktion

Beitrag von cmjay » 10.02.2022, 19:56

funkleuchtturm hat geschrieben:
10.02.2022, 19:34
Wenn man sich die Kennlinie einer Diode (Durchlasspannung vs. Strom) anschaut, dann geht bei sehr geringen Strömen auch die Durchlassspannung gegen null.
Gibt es eine nachvollziehbare Erklärung dafür, dass es jetzt mit der 1N5817 funktioniert, obwohl ohne Last kein Spannunsgabfall zu beobachten ist, während es für alle anderen Typen mit beobachtetem 0,3V Abfall ohne Last nicht funktioniert?
Bei @klassisch funktioniert es bei einem HM-MOD-EM-8 offenbar mit einer 1N4148, beim HmIP-MOD-RC8 dagegen nicht. Etwas schwierig zu interpretieren ... Ich würde jetzt sehr gerne HmIP dafür verantwortlich machen um meine diesbezügliche Voreingenommenheit bestätigt zu sehen. :lol:
Zuletzt geändert von cmjay am 10.02.2022, 20:10, insgesamt 2-mal geändert.
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Re: Diode zur Spannungsreduktion

Beitrag von cmjay » 10.02.2022, 20:00

TomMajor hat geschrieben:
10.02.2022, 19:52
Aber der TE schreibt von 10uA Ruhestrom, oder. Ist der kontinuierlich oder nicht?
Die 10uA werden in der BA als Ruhestrom angegeben. Weitergehend ist das leider nicht spezifiziert. Und ich traue meinem Messgerät unter 50uA nicht mehr so weit, dass ich die zeitliche Charakteristik messen könnte.
Eine 1N5817 ist wohl etwas zu groß für den Einsatzfall wie man jetzt sieht, aber z.B. eine BAT46 hätte 0,15V @ 10uA. 2 davon in Reihe und es sollte passen.
https://www.vishay.com/docs/85662/bat46.pdf
Vielen Dank für den Hinweis. Werde mir mal ein paar davon bestellen.
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Re: Diode zur Spannungsreduktion

Beitrag von funkleuchtturm » 10.02.2022, 20:07

cmjay hat geschrieben:
10.02.2022, 19:56
Gibt es eine nachvollziehbare Erklärung dafür, dass es jetzt mit der 1N5817 funktioniert,
Ja klar! Eine Schottky-Diode wie die 1N5817 hat eine "Nenn-Durchganngsspannung" von 0,1 bis 0,3V im Vergleich zu einer Siliziumdiode mit 0,5 bis 0,8V Durchlassspannung.
Wenn das Modul wirklich eine Batterie-Spannungsüberwachung hat, dann ist der Spannungseinbruch bei Übergang vom Schlafmodus in den Betriebsmodus mit der Schottky-Diode einfach viel kleiner, so daß die Fehlerreaktion (Batterie schwach) eben nicht kommt.

Nach meiner Einschätzung kann man das Modul ohne Diode mit 3,6V locker betreiben. :mrgreen:
Viele Gruesse
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Re: Diode zur Spannungsreduktion

Beitrag von Matsch » 10.02.2022, 20:13

Bleibt immer noch die Frage offen: Was ist (d)eine "LiZelle"?
- Akku Li-Ion mit bis zu 4,2 V?
- Akku LiFePO mit bis zu 3,6 V?
- nicht aufladbare Lithiumbatterie?

Bei einem Lihium-Ionen-Akku brauchst du mit einer Diode gar nicht erst anfangen, weil dann eben bis zu 4,2 V anliegen und nicht 3,67.

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