Schottky mit wenig Sperrstrom

[Michael Rübig]

Hi Leute,
um eine Lithium-Batterie an meine Schaltung anzubinden, suche ich eine
Schottky-Diode mit möglichst wenig Sperrstrom.
In meinem Fall sollte der Sperrstrom im Mittel bei 5V Sperrspannung
unter 1µA bleiben.
Das beste, was ich bisher gefunden habe, ist die BAT54 von Fairchild die
nichtmal schlecht ist. In einer Worst-Case Rechnung fällt die aber auch
schon durch, weil die bei 85°C dann auch schon zu schlecht ist.

Ich brauche maximal 100mA und möglichst wenig Spannungsabfall.

Könnt Ihr noch andere Typen aus dem Ärmel schütteln? Ich bin grad am
durchforsten von den Fairchild-Typen, da der Sperrstrom aber in den
Selection Guides nicht auftaucht, muss ich jedes einzelne Datenblatt öffnen.

Grüße
Michael

[Andreas Ruetten]

Post by Michael Rübig
Hi Leute,
um eine Lithium-Batterie an meine Schaltung anzubinden, suche ich eine
Schottky-Diode mit möglichst wenig Sperrstrom.
In meinem Fall sollte der Sperrstrom im Mittel bei 5V Sperrspannung
unter 1µA bleiben.
Das beste, was ich bisher gefunden habe, ist die BAT54 von Fairchild die
nichtmal schlecht ist. In einer Worst-Case Rechnung fällt die aber auch
schon durch, weil die bei 85°C dann auch schon zu schlecht ist.

????? 85 Grad ?????
Ich denke das findet die Lithiumzelle auch nicht mehr spaßig!
Also die allermeisten Batterien machen bei 60 Grad schluß.
Also was nutzt die Worst-Case Betrachtung bei 85 Grad ?


Andreas

[Rafael Deliano]

1µA ... 85 Grad ?

Eventuell ist dort die Selbstentladung schon so hoch,
daß die 1uA ohnehin kaum noch auffallen.

MfG JRD

[Michael Rübig]

Post by Rafael Deliano

1µA ... 85 Grad ?

Eventuell ist dort die Selbstentladung schon so hoch,
daß die 1uA ohnehin kaum noch auffallen.

Hier stellt sich allerdings die Frage, ob man die Selbstentladung einer
Batterie überhaupt durch eine Stromzufuhr vermindern kann.

Gehe ich davon aus, dass ein Ladevorgang einer Batterie diese nach und
nach zerstört, also Kapazität vernichtet, dann kommt dieser Effekt zum
Effekt der Selbstendladung dazu.

Ich weiß aber nicht, was Selbstentladung überhaupt ist. Fließt bei der
Selbstentladung tatsächlich intern ein Strom, könnte ich diese eventuell
durch Stromzufuhr von außen kompensieren.

Fließt bei der Selbstentladung intern kein Strom, ist die
Selbstentladung also ein chemischer Verfallsprozess, dann trage ich mit
meinem zusätzlichen Strom eventuell noch zur weiteren Zerstörung der
Batterie bei.

Ist die Selbstentladung allerding viel größer als der Zerstörungseffekt
durch den Leckstrom der Diode, kann ich zweiteres vernachlässigen.

Die Frage ist, welche Annahmen sind richtig.

Grüße
Michael

[Rafael Deliano]

Post by Michael Rübig
Ich brauche maximal 100mA und möglichst wenig Spannungsabfall.

a) es sollen schon (Reed-)Relais verwendet worden sein, wenn
die Hauptstromversorgung den Strom dafür hat und ihr Ausfall
einige Millisekunden vorher bestimmbar ist.
Das Problem bei Lithium ist das diese eventuell platzt
wenn sie für einige Millisekunden ohne Vorwiderstand gespeist
wird.
b) Wenn die Charakteristik der Batterie stark S-förmig und nicht
linear ist, kann der Unterschied zwischen normaler Si-Diode
und Schottky in vielen Anwendungen gering sein.

MfG JRD

[Manfred Glahe]

Post by Michael Rübig
Hi Leute,
um eine Lithium-Batterie an meine Schaltung anzubinden, suche ich eine
Schottky-Diode mit möglichst wenig Sperrstrom.
In meinem Fall sollte der Sperrstrom im Mittel bei 5V Sperrspannung
unter 1µA bleiben.

[...]

Post by Michael Rübig
Grüße
Michael

So wie du das Problem hier darstellst würde nur suchen nach einer
passenden Diode helfen. Warum sind Dir 1µA so wichtig an dieser
Stelle? Mit Schaltungsteil und breiterer Problemschilderung gibt es ja
möglicherweise noch einen anderen Ansatz.

MfG Manfred Glahe

[Michael Rübig]

Hi,

Post by Manfred Glahe
So wie du das Problem hier darstellst würde nur suchen nach einer
passenden Diode helfen.

Genau. Das tue ich auch gerade. Da das Öffnen aller Datenblätter eben
sehr mühsam ist, habe ich gedacht, dass hier vielleicht jemand auswendig
eine Idee hat.

Post by Manfred Glahe
Warum sind Dir 1µA so wichtig an dieser
Stelle? Mit Schaltungsteil und breiterer Problemschilderung gibt es ja
möglicherweise noch einen anderen Ansatz.

Ich habe eine Lithium-Batterie, die einen Schaltungsteil versorgt, der
so um die 50µA benötigt, eher weniger. Normalerweise wird dieser
Schaltungsteil aber von einer anderen Spannungsquelle versorgt, deshalb
muss ich die Batterie über eine Diode anbinden. Nun muss ich verhindern,
dass die Lithium-Batterie durch den Leckstrom der Diode geladen wird.
Im Datenblatt zur Batterie steht, dass man im Laufe der Lebensdauer der
Batterie nicht mehr als 3% der Batteriekapazität einladen soll.

Die Batterie hat 1500mA/h
Das ergibt eine Lebensdauer von ca. 3 Jahren

Gehe ich davon aus, dass die Hälfte dieser Zeit, die andere
Spannungsquelle zur Verfügung steht, lade ich die Batterie mit einem
Leckstrom der Diode von 1µA 1,5Jahre lang.
1,5Jahre = 550Tage = 13200Stunden
13200Stunden * 1µA = 13,5mA/h
Das sind weniger als 1%.

Eine 1µA-Diode würde also locker ausreichen.
Schottky soll es sein, damit ich nicht schon 30% der gespeicherten
Energie in der Diode verheize und weil ich 2V mindestens brauche und die
Batteriekapazität auch einigermaßen ausnutzen will.


Michael

[Wolfgang Mahringer]

Hallo Michael

[Schaltung über Lithium Batterie bei 85 gradC versorgen]

Du machst Dir zuviel Gedanken. Bei +85 gradC hat so eine
Lithiumzelle sicherlich eine Selbstentladung in der
Größenordnung von 100 uA, wenn nicht mehr.
Das wird die rechnerische Lebensdauer sowieso schon stark
herabsetzen. Da brauchst Du Dir wegen 1uA wirklich _keine_
Gedanken machen. Nimm eine Diode, die unter 3uA liegt und
gut is.

HTH
Wolfgang

[Lars Mueller]

Post by Michael Rübig
Die Batterie hat 1500mA/h
Das ergibt eine Lebensdauer von ca. 3 Jahren
Gehe ich davon aus, dass die Hälfte dieser Zeit, die andere
Spannungsquelle zur Verfügung steht, lade ich die Batterie mit einem

Mal was anderes: Wie lange wird die Schaltung maximal ununterbrochen
stromlos sein? Vielleicht bieten sich ja noch andere Lösungen wie
Goldcaps an. Akkus gehen bei 85°C zu schnell kaputt, nehme ich an? Woher
kommt überhaupt diese Zahl?

Gruß Lars

[Michael Rübig]

Hi,

Post by Lars Mueller

Post by Michael Rübig
Die Batterie hat 1500mA/h
Das ergibt eine Lebensdauer von ca. 3 Jahren
Gehe ich davon aus, dass die Hälfte dieser Zeit, die andere
Spannungsquelle zur Verfügung steht, lade ich die Batterie mit einem

Mal was anderes: Wie lange wird die Schaltung maximal ununterbrochen
stromlos sein? Vielleicht bieten sich ja noch andere Lösungen wie
Goldcaps an.

Nein, die Batterie ist zusätzlich dazu da, dass das Gerät bei Fehlen der
Versorgungsspannung eingeschaltet und bedient werden kann. Dann fließen
voraussichtlich 20-100mA.

Post by Lars Mueller
Akkus gehen bei 85°C zu schnell kaputt, nehme ich an?

Das Gerät soll eine Lebensdauer von >10 Jahren haben.
Bei NiCd bzw. NiMH wird die Ladeschaltung aufwändig, wenn man nicht mit
C/20 laden kann sondern schneller sein will. Außerdem überleben die das
Ganze wohl nicht sonderlich lange. Ganz ausgeschlossen habe ich diese
Möglichkeit aber nicht. Das muss nochmal mit dem Kunden abgesprochen werden.
Blei ist einfach zu laden, ich bräuchte jedoch zwei Zellen (wegen
Spannung). Blei ist schwer, groß, nicht ganz billig und verzeiht keine
Tiefentladung. Außerdem muss das Gehäuse belüftet werden. Die Gase
dürfen nicht mit dem Rest des Gerätes in Berührung kommen wegen Korrosion.
Li-Ionen sind einfach zu empfindlich und zu teuer.

Post by Lars Mueller
Woher kommt überhaupt diese Zahl?

Automotive.

Michael

[Manfred Glahe]

Hallo,

ich habe mal eine BAT49 durchgemessen, ich setze die hier als 1N4148
Ersatz ein. Der Sperrstrom liegt bei 0.48µA zu 5V Sperrspannung.
Flußspannung ist 0.54V bei 100mA. Schau einfach mal was das Datenblatt
dazu sagt.

MfG Manfred

[Manfred Glahe]

Hallo,

ich habe mal eine BAT49 durchgemessen, ich setze die hier als 1N4148
Ersatz ein. Der Sperrstrom liegt bei 0.48µA zu 5V Sperrspannung.
Flußspannung ist 0.64V bei 100mA. Schau einfach mal was das Datenblatt
dazu sagt.

MfG Manfred

[Rafael Deliano]

Post by Michael Rübig
Automotive.
Das Gerät soll eine Lebensdauer von >10 Jahren haben.
die Batterie ist zusätzlich dazu da, dass das Gerät bei Fehlen der
Versorgungsspannung eingeschaltet und bedient werden kann. Dann fließen
voraussichtlich 20-100mA.

Dann ist die Temperatur aber wohl nicht im Extrembereich.
Auch bei Automotive kommt man wohl nur nahe am Motor auf +85´C.

Die sinnvolle Lösung wäre wohl eine handelsübliche, vom Anwender
wechselbare Batterie. Eventuell mit step-up Schaltregler.
Zwar wird der Anwender manchmal im ungeeignetesten Augenblick
feststellen daß sie leer ist, aber er kann den Fehler selber
beheben.

MfG JRD

[Manfred Glahe]

Post by Michael Rübig
Hi,
Ich habe eine Lithium-Batterie, die einen Schaltungsteil versorgt, der
so um die 50µA benötigt, eher weniger. Normalerweise wird dieser
Schaltungsteil aber von einer anderen Spannungsquelle versorgt, deshalb
muss ich die Batterie über eine Diode anbinden. Nun muss ich

verhindern,

Post by Michael Rübig
dass die Lithium-Batterie durch den Leckstrom der Diode geladen wird.
Im Datenblatt zur Batterie steht, dass man im Laufe der Lebensdauer der
Batterie nicht mehr als 3% der Batteriekapazität einladen soll.
Die Batterie hat 1500mA/h
Das ergibt eine Lebensdauer von ca. 3 Jahren
Gehe ich davon aus, dass die Hälfte dieser Zeit, die andere
Spannungsquelle zur Verfügung steht, lade ich die Batterie mit einem
Leckstrom der Diode von 1µA 1,5Jahre lang.
1,5Jahre = 550Tage = 13200Stunden
13200Stunden * 1µA = 13,5mA/h
Das sind weniger als 1%.
Eine 1µA-Diode würde also locker ausreichen.
Schottky soll es sein, damit ich nicht schon 30% der gespeicherten
Energie in der Diode verheize und weil ich 2V mindestens brauche und die
Batteriekapazität auch einigermaßen ausnutzen will.
Michael

Hallo Michael,

ohne die Schaltung drumherum nun genau zu kennen mache ich Dir den
Vorschlag die Masseseite der Batterie für die Dauer, in der sie keine
Versorgung darstellt, zu Klemmen. D. h. du hebst sie über eine Fet
Konstruktion auf ein Potential an, welches den Leckstrom durch
Potenzialausgleich verhindert. Oder besser gleich die Batterie aktiv
aufschalten wenn du eine stromsparende Variante findest.

MfG Manfred Glahe

[Michael Rübig]

Hi,

Post by Manfred Glahe
Hallo Michael,
ohne die Schaltung drumherum nun genau zu kennen mache ich Dir den
Vorschlag die Masseseite der Batterie für die Dauer, in der sie keine
Versorgung darstellt, zu Klemmen. D. h. du hebst sie über eine Fet
Konstruktion auf ein Potential an, welches den Leckstrom durch
Potenzialausgleich verhindert. Oder besser gleich die Batterie aktiv
aufschalten wenn du eine stromsparende Variante findest.

Gut Idee.
Da die Sperrspannung sowieso nur maximal 3V ist, müsste ich sie um 3V
anheben. Das Dumme: Je nach Ladungszustand reicht, das, ist es zu viel
oder zu wenig.

Aber ich denke mal drüber nach.

So wie ich das ganze momentan mal ausgelegt habe, brauche ich vielleicht
nicht mal ne Diode. Die Schaltung ist noch am Reifen.

Aber die diversen BAT-Dioden sind wahrscheinlich die richtigen.

Gruß
Michael

[Dieter Wiedmann]

Post by Michael Rübig
Die Schaltung ist noch am Reifen.

******
Aha, das war also mit 'automotive' gemeint.


CNR, Dieter

[Peter Muthesius]

... suche ich eine Schottky-Diode mit möglichst wenig Sperrstrom.

Schau mal nach BAS45AL.

Ciao - Peter

[Peter Muthesius]

... BAS45AL.

Hm, ich seh gerade: Bei 100 mA hat die aber nicht gerade

Post by Michael Rübig
möglichst wenig Spannungsabfall

Ciao - Peter