Stromversorgung - Z-Uno - SmartHome Z-Wave Modul

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Stromversorgung

Projektierung
Es gibt verschiedene Möglichkeiten den Z-Uno mit Strom zu versorgen.

USB:
Die einfachste ist es - über den USB-Adapter. Hier werden sowohl die 3,3V Betriebsspannung für den Z-Uno bereitgestellt, als auch 5V für mögliche Peripherie (UltraschallSensoren usw.)
ACHTUNG: Der Z-Uno selbst darf nur mit 3.3V Logik betrieben werden!
Beim Verwenden von 5V-Bausteinen ist daher eine Pegelanpassung erforderlich!
ACHTUNG: Ein Parallelbetrieb von ext. Stromversorgung (Batterie,..) und USB ist nicht gestattet - es ist keine Entkopplung vorhanden!
(Mit Hilfe einer Schottky Diode kann man das aber realisieren)

3.3V Eingang
Um den Z-Uno im Batteriebetrieb zu nutzen, kann der 3.3V Eingang verwendet werden.
Die Spannung MUSS in jedem Fall unter 3.6V liegen, ansonten wird der Z-Wave Chip zerstört!
Zum Beispiel 3 NiMH Akkus bringen es im geladenen Zustand auf 3x1,4V - also zu viel...
2x AA oder eine 1/AA Lithium Zelle mit 3V dagegen passen perfekt.
Den Energiebedarf kann man auf unserer Kalkulationsseite gut abschätzen.
Der Eingangsspannungsbereich darf hier zwischen 2,8 und 3,6V liegen.
Eine gute Wahl ist hier die 3,6V Lithium Batterie mit einer Schottky-Diode in Reihe.
Diese sorgt neben der Entkopplung von Der USB-Spannungsversorgung auch für den richtigen zugelassenen Spannungsbereich von max. 3.6V.

5V Eingang / Ausgang
Am 5V-Pin stehen 5V für die Versorgung externer Komponenten zur Verfügung.
Wie schon geschrieben - es muss eine Pegelanpassung stattfinden, um 5V Sensoren/Aktoren betreiben zu können.
Beim Speisen über sen 7-18V Eingang sollte man darauf achten, dass die benötigte Stromstärke den Regler nicht überlastet, denn hier können je nach Eingangsspannung/Strom doch schon erhebliche Leistungen (=Wärme) ümgesetzt werden.

Der Pin ist auch als 5V Eingang verwendbar, die 3.3V werden dann von einem weiteren Regler bereitgestellt.
Auch hier gilt - auf die Belastbarkeit (Wärme-Entwicklung) des Reglers achten, wenn zusätzzliche 3.3V Komponenten versorgt werden.
Bei Sensoren ist das i.d.R. kein Problem.
Auf Grund des eingesetzten effektiven Reglers ist es möglich, hier mit Eingangsspannungen ab 3,7V zu arbeiten - also ohne Weiteres auch mit 3xAA Batterie oder 4x NiMh Akku. Der Ruhestrom des Reglers liegt bei typischen 1.6 µA - so dass dieser weitgehend vernachlässigt werden kann.

7-18V Eingang
Dieser Eingang bietet sich für alles in dem Spannungsbereich an - ob 12V Akku, mehrere Li-Zellen oder auch eine 9V Batterie für den sleep modus.
Auch hier gilt - der Regler muss die Leistung in Wärme umsetzen und abgeben. Bei externen Komponenten z.B. am 5V Ausgang sollte man die Verlustleistung im Auge behalten (Eingangsspannung - 5V) x Strom
-> z.B. (18Volt Eingangsspannung - 5V Ausgangsspannung) x 100mA = 1,3Watt ...
Der Ruhestrom des Reglers kann bei 5-6mA liegen, das sollte bei batteriebetriebenen Anwendungen berücksichtigt werden.




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