Diode zur Spannungsreduktion

[Matsch]

Ich will den 2-3,3V Batterieanschluß nutzen, weil dieser laut Datenblatt einen 4 mal geringeren Ruhestrom hat als der 3,5-12V Anschluß.

Das ist so nicht ganz richtig. Die Angabe bezieht sich auf den Maximalwert, der sich bei 12V Input im ungünstigsten Fall ergeben kann. Tatsächlich ergibt sich ein höherer Strom allein durch den Spannungsregler (der aber typisch auch nur bei 1 µA liegt) und dem Spannungsteiler der Spannungsmessung. Bei 3,6 V Input wird der Strom nicht viel höher liegen als am anderen Eingang. Einfach mal machen und nachmessen statt auf propagierte Maximalwerte gucken.

Im Übrigen kannst du dann natürlich auch nicht die vorgeschlagene Lösung mit dem Längsregler umsetzen, denn die wäre ja identisch mit dem Hochvolteingang. Dann bleibt wirklich nur die Diodenlösung, die aus bereits genannten Gründen aber wohl nicht funktioniert.
Such dir's raus!

[Matsch]

So, ich habe mich nochmal intensiv mit der Stromversorgung des Moduls befaßt und muß mich korrigieren. Ausschnitt:

Rechnet man die Ströme aller Querwiderstände + Regler zusammen, so kommt man bei 3,6 V Input doch auf ca. 28 µA und damit auf fast den 3-fachen Strom. Hauptsächlich bedingt durch die Schaltungsteile, die die Stromzuschaltung des HT7533 machen (R49). Ohne diese Mimik wären es nur 14 µA.

Also doch erhöhter Strombedarf des Moduls über den Eingang 3,5...12V.
Das hieße aber auch, mit einer externen Lösung (eigener Spannungsregler am Eingang 2...3,3V) würde man doch eine Menge Ruhestrom sparen.

[TomMajor]

Rechnet man die Ströme aller Querwiderstände + Regler zusammen, so kommt man bei 3,6 V Input doch auf ca. 28 µA und damit auf fast den 3-fachen Strom. Hauptsächlich bedingt durch die Schaltungsteile, die die Stromzuschaltung des HT7533 machen (R49). Ohne diese Mimik wären es nur 14 µA.

Genau, diese seltsame Revers-Abschaltung, die ich auch gestern erwähnt hatte.

Vorschlag 1 - VBat Eingang benutzen
über 2xBAT46, sollten ca. 0,3V Abfall verursachen, auch bei nur 10uA Ruhestrom.

Vorschlag 2 - V12 Eingang benutzen
R49 braucht man nicht wenn man nie was an VBat anlegt.
R49 auslöten, zur Sicherheit evtl. auch R52 auslöten
nach Matsch's Rechnung sollte das nur noch 14uA ergeben, nicht so weit weg von den 10uA am anderen Eingang.

[Matsch]

Wenn du auch noch die Batteriemessung R47 entfernst (muß ja bei Vbat-Eingang auch ohne gehen), sind es nur noch 11 µA.
Könnte mir vorstellen, dass die Batteriespannungsmessung automatisch über Vcc gemacht wird, wenn an R51 keine Spannung meßbar ist.

[cmjay]

Wow, vielen Dank daß ihr euch weiter so in das Thema reinkniet! Echt beeindruckend für mich als Elektronik-Laien.

Die Option, die genannten Widerstände auszulöten, hängt letztlich vom entsprechenden Aufwand ab. Das HmIP-MOD-RC8 besteht nämlich aus einem Sandwich von 2 Platinen. Je nachdem wo die Widerstände sitzen, müsste man erst mal die Funkmodul-Platine auslöten, bevor man an die Widerstände rankommt. Das wäre wohl des Guten etwas zu viel.

Ich werde erst einmal schauen, ein paar von den BAT46 aufzutreiben und es damit versuchen.

Bisher läuft das Teil allerdings fehlerfrei mit 3,67V ohne Diode am BAT-Eingang. Ob der uC oder das Funkmodul längerfristig Schaden nehmen muss man dann sehen. Ich werde aber mal dieses eine Modul testweise so weiter betreiben.

Falls mein Multimeter im kleinsten Einstellbereich von 2mA noch halbwegs plausible Werte ausspuckt, werde ich am WE mal den Ruhestrom für den BAT und den Netzanschluß messen. Ich erinnere mich, dass ich damals bei dem MySensors-Gebastel mit dem Teil verlässlich (cross-checked mit einem Profi-Fluke) in den Bereich von 100uA gekommen bin. Dann schauen wir, ob ihr richtig gerechnet habt ...

EDIT:
Satz mit X. Gerade mal das Multimeter (PeakTech 2010 DMM) zur Strommessung in die BAT-Einspeisung eingeschleift. Danach springt die Anzeige im Bereich einiger mA bis einiger 10mA umher und das RC8 geht in eine Bootschleife, wie man an der Status-LED erkennt.
Die Wege des Herrn ...

[Matsch]

R49 befindet sich wohl tatsächlich unter dem Transceiver-Modul ...

[cmjay]

Moin,
für diejenigen, die es interessiert, wollte ich abschließend nochmal eine Rückmeldung geben, wie die Sache letztlich ausgegangen ist.
Nach einer Unmenge an Rumprobieren mit unerwarteten und (für mich) schwer interpretierbaren Resultaten muss ich sagen, dass mir Voodoo im Vergleich wirklich wie eine exakte Wissenschaft vorkommt ...

Möglichst kurz zusammengefasst:
Ich habe mir bei Pollin die von Tom empfohlenen Dioden (BAT46) besorgt - und war guter Hoffnung damit das Problem schnell und stressfrei erschlagen zu können.
Aber Pustekuchen. Mit einer BAT46 in Serie zur 3,6V Batterie am BAT-Eingang (bis 3,3V) geht das HmIP-MOD-RC8 entweder in einen endlosen Bootloop oder stellt sich nach einem initialen kurzen Aufleuchten der Status-LED komplett tot. Kreuzweise getestet mit allen 5 verfügbaren Modulen und allen 8 vorhandenen 3,6V Batterien.

Dann habe ich die 3,6V Batterien alle mal wechselweise ohne Diode an die BAT-Klemmen der verschiedenen Module gehängt -> gleiches Verhalten (Bootloop oder tot). Witzigerweise gibt es genau ein (!) bestimmtes Modul, dass mit genau einer (!) bestimmten der Batterien ohne Diode bei Anschluß am BAT-Eingang korrekt und längerfristig funktioniert (siehe einen meiner früheren Posts).

Hab dann nochmal kreuzweise alle Batterien ohne Diode an den Netzspannungseingang (>3,5V) der 5 Module gehängt. Gleiches Verhalten (Bootloop oder tot) - bis auf diese eine Kombi eines bestimmten Moduls mit einer bestimmten Batterie, die wiederum tadellos funktioniert hat.

Ich kann mir auf die Ergebnisse dieser Tests keinen richtigen Reim machen. Mein ultimativer Erklärungsansatz wäre, dass es an den Batterien selbst liegen muss, d.h. dass ich eine B-Charge oder gealterte Charge erwischt habe (Kauf vor ca. 2 Jahren in Fernost) und der Innenwiderstand so hoch ist dass die Spannung bei Belastung stark einbricht und der uC beim Booten nicht damit klarkommt. Tatsächlich messe ich ja auch während des Bootvorgangs kurzfristig einen Spannungseinbruch um ca. 1V.

Whatever.
Ich hab letztendlich die 3,6V 1/2AA Lithium Batterien wieder in die Schublade geschmissen und es mit viel Kreativität geschafft stattdessen zwei alkaline AAA mit 3,2V am BAT-Eingang in den vorhandenen Bauraum zu quetschen. löppt.

Die eine "gesegnete" Kombi aus bestimmtem Modul und bestimmter 3,6V Batterie lief jetzt ohne Diode am BAT-Eingang stabil über 5 Wochen. Seit drei Tagen ist jetzt die Kommunikation gestört und ein Test am Rauchmelder führt nicht zu einer Statusänderung in der HM ...

[TomMajor]

Moin cmjay,

ich muss gestehen dass ich ein paar Details zu diesem Problem schon wieder vergessen habe..
Ich lese nur in meiner Antwort weiter oben dass ich damals 2xBAT46 empfohlen hatte, hast du das auch mal probiert?
(eine ist ja zu wenig Uf wenn der Ruhestrom nur einige uA beträgt)

[HMSteve]

Mein ultimativer Erklärungsansatz wäre, dass es an den Batterien selbst liegen muss, d.h. dass ich eine B-Charge oder gealterte Charge erwischt habe (Kauf vor ca. 2 Jahren in Fernost) und der Innenwiderstand so hoch ist dass die Spannung bei Belastung stark einbricht und der uC beim Booten nicht damit klarkommt. Tatsächlich messe ich ja auch während des Bootvorgangs kurzfristig einen Spannungseinbruch um ca. 1V.

Hattest Du es mal mit einem groesseren C (ein paar hundert uF) parallel zur Batterie probiert? Zudem zum Testen vielleicht noch 1 bis 2 Ohm in Reihe, nach dem Elko, um den Einschaltstrom testweise zu begrenzen? Wuerde auch am ehesten auf Schrottzellen tippen. Hast Du die 1V Spannungseinbruch inzwischen mit dem Oszi oder nur einem Multimeter gemessen? Wenn das Multimeter 1V Einbruch anzeigt, ist die Realitaet viel schlimmer, Oszi waere dann hilfreich.

Viele Gruesse,
Stephan

[cmjay]

Hallo Tom,
bei mir ist es auch schon wieder zwei/drei Wochen her, dass ich mich der Sache erneut angenommen hatte. Dachte nur heute, dass es mal an der Zeit wäre, den freundlichen Helfern endlich eine Rückmeldung zu geben. Was ich da genau alles ausprobiert hatte ist bei mir tatsächlich auch nicht mehr in jedem Detail präsent. Ich hatte z.B. auch noch an einem HM-MOD-EM8 rumexperimentiert, mit verschiedenen Diodentypen, aber dem gleichen unbefriedigenden Ergebnis. Auch sind jegliche Versuche der Strommessung in Bootloops geendet. Don't ask me why. Etc.pp.

Guter Tipp / Erinnerung bzgl. der zwei BAT46 in Reihe. Es ist ziemlich wahrscheinlich, dass ich diese empfohlene Konstellation gar nicht mehr ausprobiert hatte, weil ich von den ganzen anderen Fehlschlägen schon so frustriert war.
Da ich den "einen einzigen" Rauchmelder, in dem noch die Kombi "3,6V ohne Diode direkt am BAT" werkelt, sowieso wegen Kommstörungen wieder aufschnüren muss, werde ich die Tage mal zwei BAT46 in Reihe probieren. Als ultimativen Test. Danach strecke ich die Waffen und füge mich in mein Schicksal.

Melde mich wieder.
Danke!