Mini-USV mit 1-Wire Sensorik

frober · 13 Dezember 2021, 18:21:53

Danke euch.
Für Rot würde es theoretisch reichen 1,2 + 1,8V, bei Grün wird es eng 1,2 + 2,2V. Ich habe nur 3,3V zur Verfügung.
Was dazu kommt, die Widerstände sind verdammt klein, ca. 1mm.

Ich muss noch nachmessen, soweit ich bisher ermittelt habe gibt es einen 3,3V Stepup der den Mikrokontroller versorgt.
Der Mikrokontroller steuert die LEDs.
Wenn alles passt, könnte ich über die LED einen FET/Transistor steuern, der mit den 3,3V den Optokoppler schaltet.
Mir ist nur nicht klar, da die LEDs über Masse geschaltet werden und der beste Zugriff direkt an der LED selbst ist, brauche ich einen N- oder P-Kanal?
Falls das überhaupt geht, zw. Widerstand und LED abzugreifen und zu steuern. Momentan ist mir noch nicht schlüssig, wie alles miteinander verschaltet ist.

frober · 13 Dezember 2021, 18:59:19

Die 3,3V vom AMS1117 liegen direkt an der LED, diese wird bei Rot über 2k und bei Grün über 10k vom Mikrokontroller gesteuert.
Masse und + kann ich gut abgreifen.
Ist es möglich zw. LED und Widerstand abzugreifen und zu steuern (1,55 bzw. 0,9V)?
Notfalls müsste ich direkt an Mikrocontroller abgreifen, ist halt wesentlich feiner.

Papa Romeo · 13 Dezember 2021, 19:39:08

Zitat von: frober am 13 Dezember 2021, 18:59:19
Ist es möglich zw. LED und Widerstand abzugreifen und zu steuern (1,55 bzw. 0,9V)?

...wird so nicht ganz funktionieren, da auch ein FET so um die 2 Volt Gatespannung zum durchsteuern benötigt.
Aber mal anders gedacht ... wenn die Led´s nicht angesteuern sind, müssten zwischen LED und 2kOhm oder LED und 10 kOhm
die 3,3 Volt liegen. D.h. wenn man hier das Gate eines FET´s anklemmt und einen Spannungsteiler für das Gate vorsieht, der den FET gerade so durchsteuern lässt, hätte man ein Aussage: LED Aus --> FET durchgesteuert. Wird nun die LED angesteuert, sinkt die Spannung am Gate und der FET sperrt.

... wäre mal meine Testoption ...

LG
Papa Romeo

frober · 13 Dezember 2021, 19:51:40

Zitat von: Papa Romeo am 13 Dezember 2021, 19:39:08
Aber mal anders gedacht ... wenn die Led´s nicht angesteuern sind, müssten zwischen LED und 2kOhm oder LED und 10 kOhm
die 3,3 Volt liegen. D.h. wenn man hier das Gate eines FET´s anklemmt und einen Spannungsteiler für das Gate vorsieht, der den FET gerade so durchsteuern lässt, hätte man ein Aussage: LED Aus --> FET durchgesteuert. Wird nun die LED angesteuert, sinkt die Spannung am Gate und der FET sperrt.

Das werde ich probieren, danke für die Idee.

Mit den 0,9 bzw. 1,55V (über die Widerstände nach Masse) könnte ich aber einen PNP-Transistor steuern, evtl. mit zusätzlichem Vorwiderstand, dieser würde durch die 3,3V auch zuverlässig sperren oder habe ich einen Denkfehler?
Nur als Alternative, bzw. zum Verständnis.

Papa Romeo · 14 Dezember 2021, 12:20:46

....ist natürlich auch ne Option und sollte genau so funktionieren.
Ich habe die FET- Variante gewählt, da damit die Schaltung unbeeinflusst bleibt.

LG
Papa Romeo

frober · 14 Dezember 2021, 19:37:29

Zitat von: Papa Romeo am 14 Dezember 2021, 12:20:46
Ich habe die FET- Variante gewählt, da damit die Schaltung unbeeinflusst bleibt.

Könntest du mir das näher erläutern, wo hier der Unterschied bei der Beeinflussung liegt.

Ich habe die FET-Variante auf dem Steckbrett aufgebaut. Soweit funktioniert es, allerdings schaltete der 2N7000 noch bei 0,8V, das heißt die Test-LED glimmt noch ganz leicht.
~~Ich könnte den Vorwiderstand des 817er erhöhen auf 1k, nur wird dann der Ausgangswiderstand auch höher~~ Ich muss den Vorwiderstand sogar noch verkleinern, laut Spez. vom DS2406 muss ich unter 0,3V bleiben.

Dann sollte das glimmen auch nicht stören!?
Den Pulldown verkleinern?

Papa Romeo · 15 Dezember 2021, 12:00:37

Zitat von: frober am 14 Dezember 2021, 19:37:29
Könntest du mir das näher erläutern, wo hier der Unterschied bei der Beeinflussung liegt.

Ein FET wird leistungslos gesteuert, d.h. er benötigt keine Steuerstrom gegenüber bipolaren Tansistoren, der natürlich die vorhergehende Schaltung
belastet. Auch eventuell benötigte Gatespannungsteiler zum definieren von Schaltschwellen können daher im MOhm-Bereich ausgelegt werden, was auch wiederum
einen Belastung der steuernden Schaltung zur Folge hat, die kaum nennenswert ist

Zitat von: frober am 14 Dezember 2021, 19:37:29
... allerdings schaltete der 2N7000 noch bei 0,8V, das heißt die Test-LED glimmt noch ganz leicht.

... das passt so, da lt. Datenblatt der 2N7000 bei einer VGS von 0.8 bis 3 Volt, typisch 2.1 Volt arbeitet. Also liegst du mit den 0.8 Volt noch da, wo der FET gerade so beginnt durchzusteuern (deswegen glimmt die LED auch nur). Du musst also deinen Gatespannungsteiler dahin verändern, dass du deiner Parallelschaltung aus 47k und 100k noch mal einen Widerstand parallel legst und diesen weiter verkleinerst. Ich würde es vielleicht mal so versuchen, dass wenn am Spannungsteiler die 3.3 Volt anliegen, der FET noch so 1,2 bis 1,3 Volt erhält. Dann wird er bei 0.8 oder 2 Volt auch sicher abschalten.
Wenn ich das kurz überschlage, wären das für die 1,2 Volt, bei einem oberen Widerstand von 30 kOhm ein Wert von 18 kOhm für den Wert zwischen Gate und Gnd.
Wenn die steuernde Schaltung den Strom liefern kann. Ansonsten würde ich auf 300 und 180 kOhm gehen.

LG
Papa Romeo

frober · 15 Dezember 2021, 19:06:04

Wenn ich keinen Denkfehler habe, kann das nicht funktionieren. Zumindest weiß ich nicht wie.

In meiner Zeichnung, bzw. bei meinen Tests hatte ich einen Denkfehler. Der Schalter gehört zw. 2k und Masse und der Widerstandsteiler fest zw. LED und 2k.

Das Problem ist nun, wenn die LED "in der Luft hängt" habe ich die 3,3V. Mit einem Pulldown nur noch 1,8V. Bei eingeschalteten LED 1,6V. Um diese unter die 0,8V zu bringen, müsste der Pulldown kleiner als der Vorwiderstand sein, dann geht die LED nicht mehr aus.

Auch mit einem Widerstandsteiler auf 1,3V reicht es nicht den FET abzuschalten.
Der hat nun durchs viele Testen einen Knacks abbekommen und schaltet nun auch auf Masse, obwohl ich geerdet war. Neue sind bestellt....

Das nächste ist, dass der Optokoppler, selbst ohne Vorwiderstand durch den FET (wenn dieser nicht voll durchschaltet) nicht unter die 0,3V kommt. Gut, den DS2406 könnte ich auch auf + ziehen, da reichen 2,2V. Das müsste ich testen.

Das Einzige was mir noch einfällt, wäre ein P-Kanal FET direkt an den Mikrokontroller parallel zur LED. Da habe ich aktuell keinen da. Welcher Typ wäre da geeignet?

Papa Romeo · 15 Dezember 2021, 20:27:26

...ich kann dir jetzt im Moment nicht mehr ganz folgen....
was macht der Schalter.... wo sitzt der DS....welcher Pulldown
und welcher Vorwiderstand?

LG
Papa Romeo

frober · 15 Dezember 2021, 21:15:28

Zitat von: Papa Romeo am 15 Dezember 2021, 20:27:26
was macht der Schalter.... wo sitzt der DS....welcher Pulldown
und welcher Vorwiderstand

Sorry, ich habe immer noch den Testaufbau auf dem Steckbrett.
Der "Schalter" ist nur zum simulieren des Mikrokontrollers -> LED an/aus
Gestern bin ich mit dem Widerstandsteiler direkt auf die 3,3V und nicht nach der LED auf die 3,3V, dadurch hatte ich falsche Testergebnisse.
Der DS ist in der späteren Schaltung aus diesem Thread, diesen simuliere ich mit der zweiten LED am Optokopplerausgang. Wenn ich den Spannungsabfall am Optokopplerausgang messe liege ich aktuell bei knapp über 0,3V. Laut Datenblatt von DS muss ich unter 0,3V liegen um ein Nullsignal zu bekommen. Soweit ich das verstanden habe.
Der Vorwiderstand auf der Eingangsseite des Optokopplers. Diesen hatte ich überbrückt, während der FET bei 1,3V nicht voll durchschaltet war, um zu sehen ob ich am Ausgang unter die 0,3V komme, ohne Erfolg.
Der Pulldown vom FET am Gate, eigentlich würde der Gate durch den 2k von der LED nach Grund gezogen, da habe ich aber immer noch 1,6V. Da die 3,3V an der ausgeschalteten LED zu viel (?) sind für den FET habe ich testweise verschieden Pullups am Gate probiert. Der Gedanke war noch, nur einen Widerstand in Reihe zum Gate zu schalten (ohne zusätzlichen Pulldown), da bin ich aber auch nicht weiter gekommen.

Papa Romeo · 16 Dezember 2021, 12:31:07

...ich muss mir das nochmal genau duch den Kopf gehen lassen, wenn ich wieder voll fit bin ( mache gerade eine natürliche Corona-Immunisierung durch)...
...aber vorweg mal ... am gruchgeschalteten Optokoppler wirst du keine Spannung erhalten, die niedriger 0.2 ... 0.3 Volt ist. Das ist die Restspannung die
an jedem Transitor bleibt, auch wenn er voll durchgeschaltet ist.

LG
Papa Romeo

frober · 16 Dezember 2021, 13:27:18

Zitat von: Papa Romeo am 16 Dezember 2021, 12:31:07
...ich muss mir das nochmal genau duch den Kopf gehen lassen, wenn ich wieder voll fit bin ( mache gerade eine natürliche Corona-Immunisierung durch)...
...aber vorweg mal ... am gruchgeschalteten Optokoppler wirst du keine Spannung erhalten, die niedriger 0.2 ... 0.3 Volt ist. Das ist die Restspannung die
an jedem Transitor bleibt, auch wenn er voll durchgeschaltet ist.

LG
Papa Romeo

Danke.
Dann erstmal gute Genesung und hoffentlich keine Langzeitnachwirkungen.

Wernieman · 16 Dezember 2021, 14:27:44

OT

Zitat( mache gerade eine natürliche Corona-Immunisierung durch)

Gute Besserung!

Prof. Dr. Peter Henning · 16 Dezember 2021, 15:12:14

Zitat( mache gerade eine natürliche Corona-Immunisierung durch)

Halt die Stacheln oben, wie man so sagt !

LG

pah

Papa Romeo · 17 Dezember 2021, 21:23:51

Danke für die Wünsche ...

@frober:

...um unter den 0.3 Volt zu bleiben müsstest du direkt mit dem FET oder mit dem Optokoppler einen weiter FET schalten oder einen Optokoppler verwenden, der einen FET-Ausgang hat (z.B. TLP241).
Der 2N7000 hat lt. Datenblatt eine UDS_On von 0.14 Volt. Dabei zu beachten, um so größer der Pullup am Drain ist, also umso kleiner der Drainstrom ist, um so kleiner ist UDS_On.

LG
Papa Romeo