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Donnerstag, 16. Januar 2014

Power-off-Reset beschleunigen

Gestern bin ich auf folgendes Problem gestoßen:
Bei einigen Bauteilen die Zentral mit Spannung versorgt werden. Kamm es bei einem Power-Off-Reset dazu, das zwar die Spannung für einige Zeit (0,5 Sek.) unterbrochen war. Die Bauteile sich aber bei widerkehren der Spannug nicht vollständig zurücksetzt hatten.
Woran liegt das:
In den Bauteilen sind Kondensatoren zur Pufferung und Glättung der Versorgungsspannung eingebaut. Diese halten die Spannug lange genug aufrecht um einen Reset zu verhindern.
Mögliche Lösungen:
1.) Die Zeit für welche die Spannung unterbrchen wird könnte verlängert werden. Dies war aber nicht Möglich und ist auch sehr unschön.
2.) Einen zusätzlichen Widerstand parallel einbauen der die Kondensatoren schneller entläd. Diese Lösung ist ebenfalls nicht sonderlich Effektiv da über die gesamte Zeit gesehen der Widerstand als zusätzlicher Verbraucher mitläuft und keinen effektiven Nutzen hat.

Meine Lösung ist diese:

Im Prinzip ist es eine Wheatstone-Brücke (zwei Spannungsteiler) wo bei geschlossenem Schalter zwischen Basis und Emitter eine Spannungsdiffenz von 0,6 Volt (UR1 = 5,6V / UR3 = 5V) anliegt. Sobald der Schalter (in meinem Fall ein Relais) offnet fällt die Spannung des Kondensators über R4 + R3 ab. Sobald die Spannung über C1 gegenüber der Versorungspannung um 0,3 Volt gefallen ist. Ist die Durchlassspannung VBE von 0,7 Volt erreicht und der Transitor überbrückt den Widerstand R4.
Durch diese Schaltung entläd sich der Kondensator einiges schneller als wenn nur ein 15 KOhm Widerstand eingebaut worden wäre und verbraucht weniger Enerige als wenn z.B.: ein 5 KOhm Entladewiderstand einbaut würde.

Viel Spaß

Update: Es gibt eine Version 2 zu dieser Schaltung.

Mittwoch, 15. Januar 2014

Strombegrenzung mit Transistor

Hier eine einfache Art mit wenigen Bauteilen einen definierten Strom über eine Bauteil (in meinem Beispiel eine LED) fließen zu lassen.
Der Transistor(npn) arbeitet in dieser Schaltung als Strombegrenzer der über den Widerstand R1 definiert wird.  Der Vorteil dieser Schaltung gegen z. B. einen fixen Vorwiderstand ist, dass hierbei die Last sich verändern kann. So kann in dieser Schaltung eine zweite LED in Reihe geschaltet werden ohne das sich der Strom merklich ändert, was bei einem reinen ohmschen Vorwiderstand nicht der Fall ist.
Zum Berechnen des R1 benötigt man folgende Formel:

V1 = Versorgungsspannung
ILAST = der Strom welcher maximal fliesen soll
VBE = Ist die Basis Emitterspannung (Abzulesen im Datenblatt)
B = Verstärkungsfaktor (Abzulesen im Datenblatt)

Beispiel:
V1 = 10V
ILAST = 10mA
VBE = 0,7 V (BC547)
B = 300

(10V - 0,7V) / (10mA/300 ) = 279KOhm entspricht  270KOhm (e12)

Viel Spass!