Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Power Off Schaltung mit Akku und VBUS

Am einfachsten geht's mit einem Taster mit zwei getrennten Kontakten 
(DPST oder DPDT). Mit nur einem, aber Umschalter (SPDT), geht's auch 
noch. Sehr elegant sind z.B. die dänischen UNIMEC-Taster, die gibt es 
z.B. bei Reichelt.

Nico H. schrieb:
> Ich würde gerne eine Schaltung erstellen, die es erlaubt vom µC aus
> (versorgt mit 3V3) die Spannungsversorgung eines Akkus (B+ und B-)
> komplett zu trennen.

Nicht schon wieder , das Thema hat es ja hier noch nie gegeben.

Eine erprobte Lösung habe ich dort gezeigt:
Beitrag "Re: Selbsthalteschaltung (mit µC) gesucht"

Der P-FET NDP6020P ist überdimensioniert und nicht mehr verfügbar - da 
musst Du einen anderen suchen. Das muß ein LogikLevel-FET sein, der 
garantiert unter 3 Volt durchschaltet.

Bauform B. schrieb:
> Am einfachsten geht's mit einem Taster mit zwei getrennten Kontakten
> (DPST oder DPDT)

Danke. Für mein Projekt würde ich demnach einen DPST/DPDT-Taster 
benötigen, in möglichst kleiner Bauform und 90° gewinkelt. Bisher bin 
ich noch nicht fündig geworden.
Lieber wäre mir logischwerweise eine verdrahtete Lösung.

Manfred P. schrieb:
> Nicht schon wieder , das Thema hat es ja hier noch nie gegeben.
>
> Eine erprobte Lösung habe ich dort gezeigt:
> Beitrag "Re: Selbsthalteschaltung (mit µC) gesucht"

Ich habe diesen Thread bereits gelesen.
Die dort gezeigte Lösung benutzt zwei separate Taster für das 
Ein-/Ausschalten, das ich so nicht haben möchte. Die heutige 
Consumer-Elektronik schafft genau meine Anforderung mit nur einem Taster 
(Laptop, Smartphone, Babyfon).

Manfred P. schrieb:
> Nicht schon wieder , das Thema hat es ja hier noch nie gegeben.

Vielleicht weil es keine gute Lösung für alle Anwendungen gibt?
Immerhin gab es schon Vorschläge, den uC garnicht abzuschalten (die 
Stromaufnahme von modernen uC ist auf jeden Fall niedriger als die 
Selbstentladung des Akkus). Damit entfallen alle Probleme mit dem 
Taster. Allerdings braucht man einen ziemlich guten Spannungsregler und 
evt. einen zweiten, abschaltbaren, für stromfressende Verbraucher.

Viel einfacher wäre es, wenn die Forderung "Betrieb ohne Akku" nicht 
wäre. Dann könnte man einen LiFePO4-Akku fest einbauen und braucht 
keinen Spannungsregler und keinen Laderegler, das kann der uC auch. Zum 
Laden aus USB-5V reicht ein Widerstand und ein FET. Die STM32 z.B. 
brauchen nicht einmal einen extra Pin um die Akkuspannung zu messen 
(Akkuspannung = VDD).

Ich habe nun eine mögliche Lösung erarbeitet.
Der zusätzliche P-Kanal-Mosfet Q6 steuert die Schaltspannung für 
BATT_HOLD und ON_PRESS.
Damit sollte ich, egal ob nur per Akku, nur per VBUS oder Akku+VBUS 
versorgt, den Zustand von ON_PRESS auslesen können.
Es sollte damit ebenfalls minimaler Leerlaufstrom vorhanden sein.

Leider bin ich kein Experte.
Kann mir jemand sagen, ob das in der Praxis funktionieren wird?

Im Prinzip ja, aber... Wenn man das Schaltbild wörtlich nimmt, kann es 
nicht funktionieren. Einen Teil verstehe ich auch nicht. Deshalb schlage 
ich eine ganz andere Schaltung vor. Der entscheidende Unterschied sind 
die zwei getrennten Spannungsregler.

Die funktionieren so, als ob sie am Ausgang Dioden eingebaut hätten. 
Damit entfallen die Schottky-Dioden mit ihren 100uA Leckstrom. Die 
Regler selbst brauchen nur 1µA im Shutdown. Bipolare Transistoren haben 
auch kleinere Leckströme als FETs, also kommen wir sicher unter die 
Akku-Selbstentladung. Die Regler vertragen am Eingang -20V, es raucht 
also nicht gleich, wenn man den Akku verpolt einlegt.

Es bleibt dabei, dass man bei USB-Betrieb nicht ausschalten kann. Das 
ist ein guter Kompromiss, sonst wird es noch aufwendiger.

Bauform B. schrieb:
> Im Prinzip ja, aber... Wenn man das Schaltbild wörtlich nimmt, kann es
> nicht funktionieren.

Ich stehe vielleicht auf dem Schlauch, aber was ist damit gemeint?

Bauform B. schrieb:
> Es bleibt dabei, dass man bei USB-Betrieb nicht ausschalten kann. Das
> ist ein guter Kompromiss, sonst wird es noch aufwendiger.

Im USB-Betrieb "ausschalten" passiert per Software, das ist also kein 
Problem.

Nico H. schrieb:
> Bauform B. schrieb:
>> Im Prinzip ja, aber... Wenn man das Schaltbild wörtlich nimmt, kann es
>> nicht funktionieren.
>
> Ich stehe vielleicht auf dem Schlauch, aber was ist damit gemeint?

Bei Q4 sind S und D vertauscht.
Q6 funktioniert nur als (schlechte) Diode.
ON_PRESS_IN floatet und wird u.U. nicht richtig high.
R23 ist zu niederohmig.
Q6, R29 und D7 sind mir ein Rätsel (besonders D7).