energieeffizient Lasten schalten

Hallo,

für ein kleines Projekt betreibe ich einen ATMega48 mit drei in Reihe geschaltenen AA-Zellen. So kann ich mir einen Regler sparen, und habe nicht so viele Verluste. Um den Verbrauch weiter zu drücken, ist der ATMega die meiste Zeit über im Schlafmodus, und wird von diesem ca. alle zwei Sekunden durch einen Timerinterrupt geweckt; der Timer wird hierbei über einen externen Uhrenquarz getaktet. Dieser Teil funktioniert auch schon recht gut, der Stromverbrauch ist mit ~7µA auch OK.

Wird der Controller geweckt, soll er zwei Messungen mit dem ADC anstellen, und bei Überschreitung einer gewissen Schwelle soll eine Last geschalten werden, wobei das aber die Ausnahme darstellt, die Last wird also mit großer Wahrscheinlichkeit recht selten geschalten werden.

Nun habe ich mir überlegt, wie ich die Schaltstufe nun am besten aufbauen soll. Zuerst hatte ich an einen FET/Transistor gedacht. Dann kamen mir Bedenken: sperrt der FET/Transistor in nicht angesteuertem Zustand wirklich so gut, dass der Strom, welcher trotzdem "durchsickert" (ich stelle mir das wie den Sperrstom bei einer Diode vor) nicht meine Energiebilanz groß ins negative drückt?
Bei einem Relais kann ja schon aus physikalischen Gründen kein Strom fließen, wenn die Spule nicht durchflossen wird, würde ich aber ein Relais vom µC aus schalten, bräuchte ich ja erst wieder einen Transistor samt Freilaufdiode :-k

Gibt es noch eine andere Möglichkeit, wie ich mein Problem angehen könnte?

Viele Grüße und ein schönes Wochenende
ikarus_177

Die MOSFETs haben zwar einen gewissen Leckstrom. Viele der Daten dazu sind aber für höhere Temperaturen. Bei normaler Raumtemperatur wird der Leckstrom dagen deutlich niedrieger sein.
Das 2 te ist, das man halt auch keinen so viel zu großen FET nehmen sollte. Es sollte genug FETs geben mit einem LEckstrom unter 1 µA.
Mit 3 Zellen AA kann man Logic Level Fets auch direkt noch schalten.

Beim Relais hat man den zusätzlichen Strom für die Spule. Wenn selteb geschaltet werden soll, würden sich bistabile Relais anbiete. Die braichen nur zum Umschalten jeweils einen kurzen Stromimpuls.

Hi,

im Datenblatt des FETs deiner Wahl steht, welche Leckströme zu erwarten sind, die sollten aber in der Regel vollkommen unerheblich sein ...

Als Beispiel: Der BSS123 hat bei eine Drain-Source-Spannung von 20 Volt bei 25°C und 0 Volt Gatespannung einen Leckstrom von maximal 10 Nanoampere - dass sollte wohl reichen, oder ? ;)

mfG
Markus

Hi,

also wenn die Leckströme wirklich so gering sind, wird's wohl so einer werden ;-)

Vielen Dank euch beiden,
ikarus_177

Hi,

hab mich mal nach einem passenden FET umgesehen. Ich möchte gerne beim CSD bestellen, da ich von dort noch andere Bauteile brauche.

Ich würde einen BS170 bestellen, im Datenblatt (http://www.datasheetcatalog.org/data...on/1-bs170.pdf) wird er gleich zu Beginn als logic-level FET angepriesen; später bei den Static Characteristics wird aber die "Gate threshold voltage" mit max. 2V angegeben. Ist das nun die maximale Spannung, welche ich ans Gate anlegen darf, oder die, bei der der FET leitend wird?

Viele Grüße
ikarus_177

Die "Gate threshhold Voltage" ist die Spannung bei der der FET anfängt zu leiten. Wenn man den FET einschalten will muß man noch wenigstens 1-2 V darüber sein. Das max. bezieht sich auf Schwankungen zwischen verschiedenen Exemplaren. Die maximale Gate Spannung sollte auch angegeben sein. Die liegt meistens so um die 20 V. Unter 10 V sind da schon sehr selten.

Der BS170 ist relativ klein, und für Ströme bis etwa 100 mA zu gebrauchen.

Ich finde den hier ganz cool:
http://www.irf.com/product-info/data.../irlml2502.pdf

komt drauf an was du schalten willst....
bei farnell oder rs-components findest du durch die gute Suche sicher den richtigen ;)

Hi,

danke für die Antworten. Es soll ein Summer geschalten werden, welcher bei 9V (Betriebsspannung) an die 20mA benötigt.

Könnte ich also den BS170 verwenden (von der Schaltspannung)? Der FET sollte nämlich nach Möglichkeit komplett durchschalten, da die maximale Leistung beim Summer ankommen soll.

@T.J.: danke für den Link, ich möchte bei diesem Projekt aber möglichst ohne SMD-Teile auskommen.

Viele Grüße

Für 20 mA ist der BS170 gut geeignet. Mit mehr als 3,5 V am Gate ist man auf der sicheren Seite. Damit dürften man die Zellen bis unter 1.2 V je Zelle noch nutzen.