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Reiner

26.06.2009,
12:40
 

Überwachung der Batteriespannung ohne Selbstentladung (Elektronik)

Hallo zusammen,
ich möchte die Spannung einer Pufferbatterie (die an einem Uhrenchip hängt) überwachen.
Die Überwachung soll nur während der 'Normalfunktion' des Gerätes funktionieren; die Betriebspannung (3.3V) kommt also vom einem Netzteil. Die Batterie soll dabei natürlich möglichst wenig belastet werden (kleiner 300nA).
Also gedacht: einfache Lösung, einen OPV als Impedanzwandler dran und gut ist. Der Haken liegt allerdings in den Schutzdioden des OPV, die leitend werden, wenn die Betriebsspannung abgeschaltet wird.
Wie kann ich das verhindern?. Hat jemand diese Problem schon einmal gelöst?.

Viele Grüße,
Reiner

x y

26.06.2009,
13:25

@ Reiner

Überwachung der Batteriespannung ohne Selbstentladung

» Der Haken liegt allerdings in den Schutzdioden des OPV, die leitend
» werden, wenn die Betriebsspannung abgeschaltet wird.
» Wie kann ich das verhindern?.

Vorwiderstand, und einen J-FET Opamp nehmen.

Reiner

26.06.2009,
14:50

@ x y

Überwachung der Batteriespannung ohne Selbstentladung

» » Der Haken liegt allerdings in den Schutzdioden des OPV, die leitend
» » werden, wenn die Betriebsspannung abgeschaltet wird.
» » Wie kann ich das verhindern?.
»
» Vorwiderstand, und einen J-FET Opamp nehmen.

Hi,
einen J-FET-OPV hatte ich auch schon in Betracht gezogen, allerdings sind dort doch auch Schutzdioden drin, oder?. Welchen Typ kann man nehmen?.

Ich hatte mir zuerst gedacht, einen selbstsperrenden JFet in Serie zwischen OPV und Batterie zu schalten. Allerdings kriege ich den nicht wirklich so weit zugesteuert, dass der Reststrom bit 85° auch klein genug bleibt.

Gruß, Reiner

Hartwig

26.06.2009,
15:16

@ Reiner

Überwachung der Batteriespannung ohne Selbstentladung

Hallo,
deswegen hat x y ja auch von einem Vorwiderstand geschrieben! (denke ich mal), der kann beim dann sehr groß sein und damit hast Du den geringen Strom....
Viele Grüße
Hartwig

Reiner

26.06.2009,
16:45

@ Hartwig

Überwachung der Batteriespannung ohne Selbstentladung

» Hallo,
» deswegen hat x y ja auch von einem Vorwiderstand geschrieben! (denke ich
» mal), der kann beim dann sehr groß sein und damit hast Du den geringen
» Strom....
» Viele Grüße
» Hartwig

Naja,
Widerstände größer 10M sind ja eher unüblich und schwer zu beschaffen. Damit wäre ich dann bei 3V Batteriespannung auch schon bei 300nA. Ich hatte gehofft deutlich darunter zu kommen.

Gruß, Reiner

hws(R)

E-Mail

59425 Unna,
26.06.2009,
16:51

@ Reiner

Überwachung der Batteriespannung ohne Selbstentladung

» Widerstände größer 10M sind ja eher unüblich

für dich und Conrad vielleicht

hws

Hartwig

26.06.2009,
17:26

@ Reiner

Überwachung der Batteriespannung ohne Selbstentladung

Hallo Reiner,
ohne jetzt irgendwelche Details zu kennen, würde ich bei Einsatz von Widerständen >10M an Leckströme denken, und wie hoch ist den die Selbstentladung der Batterie? Der TL072 hat - glaube ich - 10exp12 Ohm Eingangswiderstand - da kannst Du doch einige 10M-Widerstände in Reihe schalten, 100M wäre ja schon ganz ordentlich, ich weiß nur nicht, ob das überhaupt Sinn macht.....
Hartwig

Hartwig

26.06.2009,
17:39

@ Reiner

Überwachung der Batteriespannung ohne Selbstentladung

Hallo Reinhard,
also wenn ich mich jetzt nicht total verrechnet habe, dann hast Du bei einer Batterie von 1Ah und 300x10exp-9 A konstant (also linear gerechnet) eine Entladungsdauer von etwa 380 Jahren...........
Hartwig

Reiner

26.06.2009,
19:42

@ Hartwig

Überwachung der Batteriespannung ohne Selbstentladung

» Hallo Reinhard,
» also wenn ich mich jetzt nicht total verrechnet habe, dann hast Du bei
» einer Batterie von 1Ah und 300x10exp-9 A konstant (also linear gerechnet)
» eine Entladungsdauer von etwa 380 Jahren...........
» Hartwig

Hallo,
danke für die Antworten!.

Die Batterie ist eine kleine Knopfzelle mit 3V. Der Uhrenchip zieht ca. 1µA. Damit läuft die Uhr ca. 3-5 Jahre.
Viele Widerstände in Serie ist ein Platzproblem.
Gibt es vielleicht Mosfets mit geringen Leckströmen, die sich mit so einer kleinen Spannung betreiben lassen?. Kenne da eher Typen die für Leistung und schnelles Schalten optimiert sind. Geringe Leckströme sind da wohl nicht so ein Thema.
Reedrelais wäre vielleicht nicht schlecht!?. Gibt aber auch ein Platzproblem. Oder gibt es da besonders kleine Typen? Kenne nur so Typen im Format eines Zuckerwürfels.

Gruß, Reiner

Hartwig

26.06.2009,
20:31

@ Reiner

Überwachung der Batteriespannung ohne Selbstentladung

Hallo Reiner,
mehrere SMD 10M Widerstände in Reihe und vernünftig mit Lack isolieren kann gehen. Wenn Dir das noch nicht reicht, nehm einen Reedkontakt - die gibt es sehr klein (2 mm Durchmesser, ein paar mm lang), den kann man dan mit einem externen Magnetfeld betätigen (wird i. A. in AW bzw. AT angegeben = Amperewindungen. Z.B. 10 AW bedeutet, daß bei einer Windung um das Relais 10 A zur Betätigung fließen müssen. Bei 500 Windungen wären es dann 20mA.)Oder Du nommst einen Dauermagneten.
Viele Grüße
Hartwig

hws(R)

E-Mail

59425 Unna,
26.06.2009,
23:37

@ Reiner

Überwachung der Batteriespannung ohne Selbstentladung

» Platzproblem. Oder gibt es da besonders kleine Typen? Kenne nur so Typen
» im Format eines Zuckerwürfels.

Und ich welche in Form eines halben Streichholzes - zumindest DIL16 (IC-Form) ist handelsüblich. Sogar bis 2 Umschaltkontakte.

hws

Torsten(R)

E-Mail

27.06.2009,
00:05

@ Hartwig

Überwachung der Batteriespannung ohne Selbstentladung

» mehrere SMD 10M Widerstände in Reihe und vernünftig mit Lack isolieren
» kann gehen.

Warum mehrere? Bauform 0805 ist mit bis zu 50 G Ohm zu mehr oder weniger akzeptablen Preisen zu bekommen. Das sollte wohl ausreichen.
Mit Lack isolieren ist allerdings eine gute Idee. Sonst hängt der Widerstand primär vom Staub auf der Platine und von der Luftfeuchte ab.

Gruß
Torsten

hws(R)

E-Mail

59425 Unna,
27.06.2009,
01:04

@ Torsten

Überwachung der Batteriespannung ohne Selbstentladung

» Mit Lack isolieren ist allerdings eine gute Idee. Sonst hängt der
» Widerstand primär vom Staub auf der Platine und von der Luftfeuchte ab.

Und aus diesen Gründen auch eine Reihe von xxMOhm Widerständen hintereinander als GOhm Widerstand.

hws

x y

27.06.2009,
03:15

@ Reiner

Überwachung der Batteriespannung ohne Selbstentladung

» Ich hatte mir zuerst gedacht, einen selbstsperrenden JFet in Serie
» zwischen OPV und Batterie zu schalten. Allerdings kriege ich den nicht
» wirklich so weit zugesteuert, dass der Reststrom bit 85° auch klein genug
» bleibt.
»

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