Kondensator als Puffer berechnen

[White_Fox]

Dein Microcontroller wird doch wohl kaum mit 6V arbeiten, oder?
Und SD-Karten arbeiten üblicherweise mit 3,3V.

Wenn das soweit richtig ist, dann sollte deine Schaltung bis 3,3V funktionieren. Also alle Komponenten nach der Spannungsversorgung. Die Komponenten, um die es dir eigt geht, verbrauchen vermutlich auch keine 100mA. An deiner Stelle würde ich die Stromversorgung etwas überarbeiten, sodass z.B. LCD (oder was sonst für 100mA verantwortlich ist) an einen eigenen Zweig kommen, und deine Sorgenkind-Komponenten µC und SD-Karte an jeweils einen eigenen Zweig. Dann könnten für dich Goldcaps in Frage kommen, die sind nicht groß, haben gewiss ausreichend Kapazität (von 0,1F bis weit über 1F) und kosten nicht allzuviel.

[Crazy Harry]

Natürlich habt ihr recht, aber wie ich schon im Eingangspost geschrieben habe: Die Schaltung soll nicht verändert werden.
Genau genommen sind in der Schaltung 3 Schaltregler: ein bis-28-zu-5V, ein 5-zu-3.1V und ein 5-zu-12V (StepUp). Das ist leider historisch so gewachsen. Ursprünglich wurde eine Displayplatine für 5V-Betrieb gebaut, deshalb der 5-zu-3.1V und wegen der HG-Beleuchtung gleichzeitig der 5-zu-12V mit drauf. Erst später kam dann die Huckepackplatine mit SD-Karte und GPS-Empfänger dazu und wegen des Betriebs an bis zu 28V ein weiterer Schaltregler bis-28-zu-5V. Ich habe gestern auch mal gemessen. Strom bei 14V 80mA und dabei ist es vollkommen egal, ob die HG-Beleuchtung ein oder aus ist. Vermutlich wegen des StepUp und dessen Wirkungsgrad ... naja das ist ein Fertigbaustein von Reichelt.

Von der Huckepackplatine gibts noch kein Foto.

[MagIO2]

Also nochmal ... vielleicht hast Du ja meinen Post (das Letzte auf Seite 1) überlesen:
Ich verstehe nicht was da 7s dauern soll. In 7s kann man selbst bei ner langsamen SD Schreibrate von 100kB/s noch 700kB schreiben. Das Foto vom Display lässt erahnen, dass es hier aber eher um ein paar Byte geht (ein paar Temperaturen, Geschwindigkeit und GPS-Daten?). Von daher würde ich sagen liegt das Problem eher in der Programmierung und Du musst nur da etwas Gehirnschmalz investieren - und allerhöchstens das schreiben eines Blocks mit einem Kondensator überbrücken.

Z.B. defektes Filesystem.
Ein defektes Filesystem kannst du nur bekommen, wenn du am Filesystem Änderungen machst, also neue Datei anlegen oder Daten an eine bestehende Datei anhängen (und genau in dem Moment wo in der FAT geschrieben wird der Strom ausfällt).
Wenn du aber dein Logging immer in die selbe Datei machst und die schon von Anfang an mit sagen wir mal 1GB Größe angelegt wurde, dann geht dir auch beim schreiben in diese Datei kein Filesystem kaputt.

Wenn du schön regelmäßig die Daten schreibst, dann geht dir auch ohne Kondensator beim Shutdown nicht viel verloren. Stören diese kleine Lücken?

[Crazy Harry]

Natürlich habe ich das gelesen . Das dauert 7 sek weil eben die Ausschaltanimation 7 sek dauert . Ich logge die Original-NMEA-Daten in eine Textdatei. Ich möchte auch keine Datei mit Größe x anlegen, da es vorkommen kann, daß die Schaltung x-mal pro Tag eingeschaltet wird. Momentan wird jeden Tag ein Verzeichnis mit dem Datum als Namen erzeugt und darin das Logfile mit der Uhrzeit als Namen. Da die Verzeichniseinträge in der Root einer SD-Karte begrenzt sind, kann ich so länger (ich meine es waren 99 Tage bzw. Einträge in der Root) aufzeichnen. Ich schaffe etwa 1500h/GByte.
Und nochmal: Die Schaltung wird nicht verändert - das hat Gehäusegründe

[MagIO2]

Das ist nun mal so bei solchen Problemen. Man kann nicht alles haben. Etwas flexibler musst du schon sein! Und ich schlage ja lediglich vor die Programmierung dem Problem anzupassen.

Ich sage ja nicht, dass du für jeden Start eine neue 2GB-Datei anlegen sollst. Ich sage nur, dass das aktuelle Logging in eine Datei geschrieben werden sollte, bei der die Größe nicht mehr angepasst werden muss, denn genau das ist es was dir das Dateisystem zerschießen kann.

So würde ich es machen: eine große Datei zum loggen (Ringbuffer)
Es ist wohl kaum anzunehmen, dass du bei voller Fahrt die Bordspannung abschaltest. Und wenn bei voller Fahrt die Bordspannung von selbst einbricht, dann hast du vermutlich weit schwerere Probleme als das Logging der Position Auf jeden Fall kannst du diese Zeit nutzen um die Daten vom Ringbuffer in die endgültige Datei umzukopieren. Fällt die Geschwindigkeit unter sagen wir mal 10km/h, dann beendest du das kopieren.

[RoboHolIC]

Das dauert 7 sek weil eben die Ausschaltanimation 7 sek dauert

Schreibst du die Firmware selbst? Ich lese heraus, dass JA. Was steht dann gegen ein nicht-animiertes, energisches Emergency Shutdown?
Alternativ ein Batterie-/Akkupack parallel zur Bordspannung mit Entkopplungsdioden. Wo ganze Farads Platz finden, reicht es auch für ein paar Batterien. Die sind auch einfacher zu erneuern, wenn mal starker Frost drübergekommen ist.

[White_Fox]

Also...100mA, 7s, Spannung von 14V-6V, damit brauchst du ziemlich genau 87500µF. Das wird groß...sehr groß.

Ein passender Kondensator wäre so einer:
100.000µF, 16V

Für das Ding würde ich dir aber dringend eine Ladeelektronik empfehlen, sonst lebts nicht lang.

Ich denke mal, dein Projekt ist reif um von 1.x nach 2.0 umgebaut zu werden. Man kann dein Vorhaben zwar mit nem Kondensator umsetzen, ja...aber schön ist es nicht.


Edit:
Gerechnet folgendermaßen:

Kondensatorgleichung: i(t) = C*dU/dt
dU/dt ist dabei deine abfallende Spannung von 14V auf 6V, woraus sich eine Differenz von 8V ergibt, über einen Zeitraum von 7 Sekunden. i(t) bleibt konstant 100mA.
Die Gleichung nach C umgestellt liefert:
C = i(t)*dU/dt
C = 100mA*8V/7s
C = 0,0875 AV/s

[MagIO2]

... und wenn man nicht daran denkt vor dem Abschalten der Zündung das Gerät abzuschalten .... Pech (Datei weg oder Filesystem zerschossen).

Sehe ich das richtig, dass dieser Geräteschalter nicht wirklich die Betriebsspannung schaltet? Denn da wird ja gerade die 7sec Sequenz noch abgespielt. Dann ist es doch Schaltungstechnisch kein großes Problem!

Klemm die Schaltung an die ungeschaltete Bordspannung und verknüpfe den Bordspannungs-Schalter und den Geräte-Schalter mit einem logischen UND.
D.H. die Schaltung schaltet sich ein, wenn geschaltete Bordspannung und Geräteschalter eingeschaltet sind. Die Schaltung macht den regulären Shutdown wenn eins von beiden ausgeschaltet wird. Je nachdem wo du bisher die Bordspannung abgreifst muss halt eventuell noch ne Leitung verlegt werden.

[Peter(TOO)]

Hallo,

Also...100mA, 7s, Spannung von 14V-6V, damit brauchst du ziemlich genau 87500µF. Das wird groß...sehr groß.

Es wird noch grösser!

So wie ich das verstanden habe, erkennt er erst bei 6V, dass die Spannung weg ist

Da muss entweder an der Hardware einiges geändert werden, z.B. braucht man eine möglichst früher Erkennung des Powerfails oder man umgeht diese unwichtige Abschaltanimation bei einer Notabschaltung.

Aber grundsätzlich sollte der Fragesteller mal die Fakten auf den Tisch legen!

Was ist warum fest vorgegeben und was kann angepasst werden?
Und wie funktioniert diese ganze Abschaltsequenz und welche Signale sind da überhaupt vorhanden?

MfG Peter(TOO)

[White_Fox]

@Peter:
Ach du Schreck...stimmt, habs mir eben nochmal durchgelesen.
Tja, dann wird es nicht nur groß, sondern langsam auch wirklich teuer.
Da kann er dann sieben der von mir verlinkten Kondensatoren parallel anschliessen...

Ob der Threadersteller das wirklich will?